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

黄楚倩

广东瑞兴工程设计有限公司

摘要：被动式超低能耗技术吸取了德国被动房的经验，秉承开源节流的建筑节能理念，充分利用可再生能源，运用以能耗为控制指标的性能化设计方法来实现低能耗高舒适的室内环境。建筑工程项目本身的能耗相对较高，在具体设计的过程当中，如果对于节能理念可以进行有效的运用，那么就可以更好的对于整体的能耗方面的问题进行有效的解决，降低资源的浪费，提升各类资源的利用效果，这也是满足当前社会可持续发展理念的一个重要原则。

关键词：超低能耗；被动式；建筑设计

引言

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，促使人们生活品质实现合理的改善。

1超低能耗建筑的特点

被动式超低能耗建筑主要是能够适应自然环境条件和气候特征的建筑。例如：气密度和保温隔热性、新风热回收，可通过太阳能和风能等可再生能源为建筑营造更舒适的室内环境，超低能耗被动建筑已成为建筑业未来的主流。低能耗建筑具有技术含量低、成本低、高利用率和绿色环境的特点，与普通住宅相比，低能耗住宅的能耗约为85%。在进行建筑建设过程中，建筑物通风和超性能够使其具有更高的节能效果，科学应用季节风向和日照，使建筑可以在冬季接受最大限度的光照，进而使采暖工作负荷大大降低。在夏季可以在一定程度内避开太阳辐射，通过通风使其室内温度大大降低，进而使空调设备能量消耗大大减少。在不同地区所设置的建筑物，其经纬度存在很大程度的不同，太阳方位和高度也具有很大的差异性，因此，在进行建设过程中，项目管理人员需要确保科学选择房间朝向，和应用自然天气进一步形成良好的风向和日照，有效减少建筑物在空调和采暖方面所需要的能源消耗。例如，冬季安装朝南的大窗户，改善墙壁的隔热性能，减少热量损失。低能耗建筑技术更积极地考虑建筑的内部和外部环境以及与自然的关系。

2被动式超低能耗建筑节能所面临的困境

2.1被动式超低能耗建筑方面人才短缺

为了实现被动式超低能耗建筑设计的合理运用，需要有合理的设计人才，这样才能满足实际工作的基本需求，进而保证被动式超低建筑设计的服务能力，使得建筑工程可以更好地为人们提供服务。但是，在实际的建筑设计过程中，却存在被动式超低建筑方面人才短缺的问题，这样的问题存在严重影响超低能耗建筑设计的效果，甚至还会引起严重的建筑功能问题。

2.2被动式建筑评估与认证体系落实不到位

在工作中，还需要对被动式超低建筑的评估与认证体系进行分析，只有保证评估与认证体系的合理落实，才能满足建筑的功能需求，促使被动式超低建筑设计实现合理的运用。但是，实际工作中，却存在评估与认证体系落实不到位的情况。这种不到位的情况，就造成相应问题的出现，主要问题体现在评价指标存在缺乏客观性的问题，所以，为了满足被动式超低建筑设计的合理运用，需要对评估与认证体系进行合理落实，促使其满足实际工作的需求。

3促进被动式超低能耗建筑节能发展的对策

3.1实现智能化管理控制

在科学技术和网络发展的今天，建筑智能化是超低能耗建筑发展的必然要求。有效采用BIM、物联网、大数据、云计算、移动通信、区块链、人工智能、机器人等相关技术，整体提升建造手段信息化水平。应用能够体现高科技和高科技含量的智能设施设备，可以提高建筑材料资源的利用效率，降低能耗，减少废物产生，降低建筑本身的运营成本，提高建筑的使用价值和经济效益。基于人工智能和图像识别的数字损伤调查技术用于旧建筑的维护和保护，采用AI图像算法获取损伤状态，节省人力物力，提高效率。采用整体建筑物位移和智能检测技术，解决了整体位移难度大、精度高的要求；基于BIM的楼宇智能主动运维技术，通过大数据挖掘楼宇运行规则，实现智能主动运维，提高效率，保障运营安全。智能大厦采用多系统统一集成管理，实现数据交换，实现楼宇内智能多系统的设备运行监控、运行报警、维护、资产管理、能源管理等功能。

3.2确保建设过程的绿色低碳

其一，加快建设产业化进程。优先选用高强、高性能、高耐久、耐腐蚀、抗老化材料，延长建筑使用寿命，降低部件更换频次，从长远角度降低原材料消耗，实现源头减排。其二，积极推进绿色建设。加强设计、生产、施工、运营全产业链上下游企业间的沟通合作，强化专业分工和社会协作，优化资源配置，构建绿色建造产业链，整体提升建造过程产业化水平。建立涵盖设计、生产、施工等不同阶段的协同设计机制，按照标准化、模块化原则对空间、构件和部品进行协同深化设计。通过生产、施工各方的前置参与，避免设计中的错漏碰缺，提高部品部件适配性，提高工程易造性，减少返工浪费。其三，充分考虑施工临时设施与永久性设施的结合利用，实现“永临”结合，减少重复建设；应采用适用的安装工法，制定合理的安装工序，减少现场支模和脚手架搭建；应积极推广材料工厂化加工，实现精准下料、精细管理，降低建筑材料损耗率；应监控重点能耗设备的耗能；应加强施工设备的进场、安装、使用、维护保养、拆除及退场管理，减少过程中资源消耗。其四，有效减少建筑垃圾。积极构建依法找出源头、资源化利用制度体系，健全建筑垃圾处置的科学管理机制，促进建筑垃圾的回收处理，填埋处理和对外运输。

3.3细化被动式建筑节能评价指标，设计合理被动式超低能耗节能方案

在被动式超低建筑设计应用时，要做好建筑节能评价指标的合理制定，然后发挥评价指标的功能和作用，实现细化被动式建筑节能评价指标，设计合理被动式超低能耗节能方案，从而使得建筑节能水平能够实现有效提升。具体工作中，被动式超低能耗建筑设计采用多种保温、隔热和气密性材料，为了实现超低的能耗指标，被动房对这些材料具有严格的性能规定。为了满足超低能耗建筑设计的基本需求，要做好超低能耗建筑设计的合理控制，进而使得超低能耗建筑设计可以满足实际使用的基本需求。另外，在细化被动式建筑节能评价指标过程中，需要遵循相应的内容，包括对室内环境的要求，能耗指标的规定。具体内容包括：（1）建筑建设需要立足于被动技术，将建筑冷热需求减到最低，且能满足建筑工程的冷热负荷。使得建筑的供暖和供冷、照明等部分，都会成为建筑的主要能耗原因，所以，为了满足实际的能耗控制，在施工期间，需要注意对被动式超低能耗建筑设计的运用效果进行应用，同时，还要对评价指标进行合理优化，促使评价指标能够实现细化和精化，进而更好地满足建筑节能的基本需求。（2）通过保温隔热性能和气密性能更高的围护结构，采用高效新风热回收技术，降低建筑供暖需求，并充分利用太阳能等可再生能源，以更少的能源消耗提供舒适室内环境并能满足绿色建筑基本要求。（3）需要按照建筑在能量需求相对较低的情况，使得能源消耗量最少，同时，不同的建筑类型会有不同的约束指标。按照上述指标实现对被动式超低能耗建筑节能设计的运用，并使得被动式超低能耗建筑节能设计满足指标的要求，从而促使建筑的服务能力实现合理的提升。

结束语

综上所述，对被动式超低能耗建筑节能设计进行研究，先分析我国被动式超低能耗建筑节能的基本情况，之后，再对被动式超低能耗建筑节能所面临的困境进行分析，最后，针对困境提出合理促进发展对策，从而进一步推动建筑能耗的控制，促使建筑工程的服务能力实现全面提升。

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