超低能耗的被动式建筑设计研究

超低能耗的被动式建筑设计研究

于丽媛

国建绿色智慧工程设计研究院（天津）有限公司  天津市 300499

摘要：建筑工程是满足人们生活的重要基础设施。在建筑工程设计过程中，需要注意对建筑工程能耗的控制，如果建筑工程的能耗不能得到有效的控制，就会造成建筑工程成为能耗的重点区域，造成大量的能耗损失。所以，需要注意建筑工程的能耗控制。而在控制中，可以对被动式超低能耗的建筑节能进行应用，确保这种方法可以有效地运用到被动式建筑设计当中，从而使得超低能耗被动式建筑设计能更好地为建筑工程提供服务，促使建筑工程能够满足人们生活的基本需求，促使人们生活品质实现合理的改善。基于此，对超低能耗的被动式建筑设计进行研究，以供参考。

关键词：超低能耗；被动式；建筑设计

引言

全球化背景下，因一味追求经济发展，忽略了对环境的保护，导致出现全球变暖、温室效应等气候问题，严重威胁人们的生存环境。1992年，联合国环境与发展大会通过的《联合国气候变化框架公约》，是世界上第一部为全面控制二氧化碳等温室气体排放危害地球生态的全球性气候公约。除了各种生产活动，建筑行业的发展对生态也造成了一定的破坏。据了解，在能源消耗方面，建筑行业占总耗能的1/3。而被动式建筑因具有低耗能、低成本的特点，且能较好地适应我国地域的多样性，成为目前建筑行业关注的新内容

1被动式超低能耗建筑节能设计的原理

外围护的保障隔热性能相对较好，建筑物能够通过外围结构产生的能量损失达到最低，同时，冬季无集中采暖的情况下，通过对自然光进行利用，且人体活动会将室内的温度维持在舒适的程度。夏季则可以对自然通风等措施进行利用，从而实现对室内温度的合理维持，进而确保室内的舒适程度。另外，工作，同时还能达到降低室内温度的目的。确保自然光能够满足室内照明，并利用窗户等结构，实现室内透光度的合理控制。工作中，还要注意对窗户等结构的透光度进行控制，并达到降低室内电能消耗的目的。最后，还要注意对新风系统进行合理的运用，促使室内的有害气体实现合理的控制。另外在北方等区域，具有天气相对恶劣的情况，被动式超低能耗建筑需从通风效率上入手，通过设置新风系统，保证室内的清洁度与舒适度的合理控制。通过超低能耗被动式建筑设计的合理运用，能够满足建筑工程节能的基本需求，进而使得建筑工程能够更好地为人们提供服务，促使建筑工程的服务能力实现合理的提升。

2被动式建筑发展现状

我国的现代建筑起步较晚，被动式建筑的研究也相对滞后。近年来，不少专家学者加入了被动式建筑的理论研究中，并以特殊区域的代表性气候为研究基础，进行被动式建筑设计。例如，学者李愉在2006年以重庆的亚热带季风湿润气候为研究对象，分析了建筑与气候之间的联系，并研究了建筑地基情况、建筑整体布局以及周围生态对于小气候的作用，进而提出了建筑本体的被动式气候设计策略。另外，有些学者对不同的气候作用进行了区域研究。例如，学者杨柳在研究气候与建筑的关系时，就将此类关系进行整合，并形成系统，运用于我国建筑设计的气候分析与研究中。还有一些学者通过建筑对人体的舒适度影响，研究了不同建筑在不同气候类型下人体的体感情况。

3超低能耗的被动式建筑设计策略

3.1能源回收利用折减耗能

能源回收技术是将建筑运行过程中产生的空气、废水等余热，以及可再生能源进行回收储存利用，可大幅折减建筑的能耗。空气余热回收系统已成为零能耗建筑应用最广的技术措施。余热回收利用系统包括交叉式和对流式回收方法，可以进行显热回收与焓热回收，在保证建筑物整体气密性的前提下能够实现高达85%~90%的热回收率。采暖地区由于通风换气造成的空气渗透热损失率高达1/3，采用热回收技术能够节约能源，保持室内温湿度；炎热地区的能源回收技术则原理相同、作用相反，它采取冷回收技术，以有效降低室内的温度，保持舒适度。UBC可持续发展互动研究中心（CIRS）的加热与冷却源由3个不同的热源回收系统提供。主热源来自热回收系统从相邻的地球与海洋科学大楼（EOS）的通风柜收集的排气废热，并转移至CIRS的热泵中。热泵通过辐射地板和置换通风系统为建筑提供加热与冷却。

3.2太阳能资源利用技术

古往今来，人类在进行建筑的过程当中就与太阳能有着密切的关联。起初对于太阳能这类资源的利用上，主要是通过被动的方式：就是在进行建筑的建造与设计过程当中将太阳能的热能与光能直接拿来使用，这样能够通过太阳能让建筑变得更加的光亮、温暖；此后，随着信息技术的进步以及人们对于建筑功能性需求的提高，人们对于太阳能资源的利用也开始逐渐由被动式开始朝着主动式的使用方向发展。太阳能是一种可以循环再生的可利用型清洁能源，人们在建筑的过程当中对于太阳能资源的利用，除了可以采光、供暖之外，还可以利用主动式太阳能设备在建筑的过程当中利用太阳能技术，主要可以分为以下情况：首先，太阳能被动技术，例如在建筑的设计过程当中充分利用太阳能资源来进行整体建筑的采光和供热；其次，通过利用太阳能集热技术在进行设计的过程当中，通过建筑中的介质来将日常生活当中的太阳能的热能进行储存，然后供给整个建筑，以此来满足能耗的相关需求，例如将更换太阳能照明设备，提升建筑内部的照明效果，这样既可以提升光照还可以降低能耗，有条件的还可以增设智能开关，能够根据光线、环境实现建筑内部各个系统的控制，让“人走灯灭”变为可能。

3.3加强人才培养，扩大被动式建筑队伍规模

（1）高校需要针对被动式超低能耗建筑节能设计的相应内容，成立相关专业，包括节能的基本理念，节能的基本内容，然后，再与建筑领域相结合，从而实现相关人才的合理培训。另外，高校还要和相关建筑企业形成合作关系，形成合理的定向培训方式，为人才提供合理的就业岗位，另外，在实践工作中，还要鼓励学生积极参与到实践工作，提高他们对被动式超低能耗建筑节能设计的理解，促使后续应用中能够发挥更好的效果。（2）企业需要加快对现有人才的培训力度，及时开展被动式超低能耗建筑节能施工的培训工作，促使工作人员加深对该项设计的理解，从而使得超低能耗被动式建筑设计可以更好地为建筑工程提供服务。

3.4不同场地地形环境下的被动式建筑设计策略

（1）平坦地形。平坦地形在设计时难度相对较小，但是要合理设计建筑的方向以及排列方式。另外，可以通过景观设计来营造局部微气候，调节该地形的气候条件，形成被动式建筑内部舒适的气候环境。（2）高差地形。高差地形在设计方面要充分利用地形差异，对于高差较大且不宜进行改造的地形，需保留原始形态，让建筑去适应地形，合理进行建筑设计，以实现建筑与环境的融合。

结束语

由此可见，在现如今建筑的设计过程当中，注重生态节能，提高建筑的功能性和使用效率，要深入探究当地的生态环境，这样能够有助于开展生态建筑的相关设计工作。通过对生态建筑被动式的设计策略和设计技术进行深入的探究够提高建筑整体形态的合理性，充分利用生态建筑被动式设计策略和设计技术不但能够给建筑行业带来了全新的发展机遇，也能够使建筑行业朝着更加生态、高效、节能、绿色的层面发展。

参考文献

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