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【摘要】促进人居环境质量和建筑环保质量同时发展,是当前我国倡导节能减排的重要举措。应用被动式超低能耗建筑设计可以调节人居环境的气候,促进资源环境条件改善,促进社会的可持续发展。本文主要根据被动式建筑设计的基本概况入手,分析被动式超低能耗建筑设计在建筑工程中的应用,旨在促进我国建筑朝着节能环保的方向发展。
【关键词】被动式;超低能耗;建筑设计;应用
随着我国经济发展水平的不断提高,我国对推进城市化进程也不断加深,人们对居住条件的要求也逐渐提高,居住环境问题一直是人们谈论并且关心的问题。随着建筑用地的不断增加,资源消耗和环境恶化问题也逐渐严重。现在被动式超低能耗建筑設计引进我国建筑施工中,给我国建筑业技术注入了新的血液,可以促进建筑施工绿色发展,节约材料,为人们提供一个健康适宜的居住环境。建筑业提倡节能减排降低消耗,突出表现在降低建筑低耗和建筑供暖或制冷低耗方面,可以节约能源、降低能耗,提高资源的循环利用率。
1、被动式建筑设计的产生背景
随着人民生活水平不断向优质和舒适迈进,我国的建筑业也随着得到了很大的发展。建筑的不断扩大给环境也带来了不小的伤害,所以我国对环境和资源的保护重视程度提升,根据调查的数据分析,我国的居民生活平均质量和环境之间有密切的关系。根据我国居民对建筑的要求不断提升,建筑单位在保证好建筑物质量的同时要把环保理念贯穿其中,之前的建筑方式已经不能适应建设资源节约型、环境友好型社会的建立。所以被动式超低能耗建筑设计理念的提出得到广泛认可,在建筑设计中得到强烈的推广。在2015年12月3日召开的第21次联合国气候大会中关于建筑的节能减排计划,就从中国的实际情况出发,我国制定了“被动优先、主动优化、经济使用”的超低能耗建筑的原则。“被动式超低能耗绿色建筑”是指超低能耗和近零能耗建筑,主要的要求就是促进绿色建筑的发展。
2、被动式超低能耗建筑设计原理
当然现在的城市化建设中,节能环保理念已经普及到人们中,建筑业作为和人们生活息息相关的产业一直都是在人民心中重视的焦点,如何在建筑设计和施工中做到环保绿色是建筑行业要思考的重要问题。被动式超低能耗建筑设计主要是根据建筑施工的当地的自然条件和经济水平,选取环保型可再生能源进行建筑设计。被动式超低能耗的好处是可以在确保建筑物舒适的情况下实现环保节能。
被动式建筑设计的设计原理和其他的建筑设计理念不同,传统的设计理念主要是人工主控环境,利用空调和采暖等设备,目的是为了达到对室内环境进行调控,使其调整到适合人居住的温度。但是主动式的控制对能源的消耗非常大,而且会隔绝室内和室外的空气流通,人长期居住会对健康状况造成不良的影响。被动式设计技术主要是通过对自然资源提供采暖通风,让室内的和室外的环境互相融合。比如在住宅的基本温度在18-26℃时是人类居住最适宜的温度。1室外有太阳可以提高室内温度,可以让人居住更加舒适,还可以减少资源的消耗,让建筑实现低能耗环保。
室外环境气候可以使用精细化表征方法表示,因为以人体的舒适度和建筑环境为基础描绘室外气候特征是被动式超低能耗建筑设计的必要条件,和当前的发达国家相比,我国在建筑节能相关的气候参数方面还有需要提高的地方,有关于建筑节能精细化数据方面存在需要完善的地方,这对于为被动式超低能耗建筑节能提供精准的数据依据。所以国内专家根据我国的典型气候年为基础,结合气象数据和建筑热环境的实际要求,提出以典型气象年的室外环境气象表现方法,利用气象数据反映典型的气象变化,实现室外环境气候的精细化表征。
3、我国目前被动式超低能耗建筑设计存在问题
被动式超低能耗建筑在我国的建筑设计中得到了充分的重视,可以在一定程度上改造建筑围护的空间基础,优化建筑能源合理运用,有效减少建筑能耗。我国目前对于被动式超低能耗建筑技术风格并没有一个成熟的规定,需要从我国的基本国情入手,包括地域、气候、建筑环境等实际情况设计方案,探究影响被动式超低能耗的多种因素,建立完整的被动式超低能耗居住建筑的体系。
3.1环境因素
我国本身就幅员辽阔、自然环境条件复杂,气候、地域、经济发展水平都不均衡,不同的地区气候存在较大的差异,建筑整体的设计要考虑到建筑整体的通透性,要使用建筑通风保证新鲜空气可以通畅流通,我国居民主要的通风方式一般是开窗通风。夏季室内的温度较高,冬季室内的温度较低,一些寒冷地区在冬季温差较大,通风情况不好。建筑室内环境和室外的气候联系非常紧密,要认真分析室外的自然气候和室内气候、人体热感觉之间的联系,这样可以为建筑暖通空调工程设计提供必要的参考依据。被动式控制技术非常重视室外自然气候和室内气候二者的相互作用关系。室外的自然气候和室内的气候始终各自运行,保持相对自由的状态,室外的自然气候可以调节室内微气候。2
3.2气候因素
我国在不同的地域气候的变化也有不同的变化,由于各个地域气候变化存在的差异很大,不同的气候会对建筑带来不同的影响,对实施建筑技术实施业也带来不同程度的影响,不同气候区域要根据当地的实际情况采取被动式超低能耗建筑。比如在黑龙江比较靠近北极,在冬季供暖日较多,夏季的供暖日较少。由于不同地域的气候差异导致国家不能实施统一标准的被动式超低能耗建筑技术。
3.3建筑因素
我国的居住建筑由于地域的不同情况主要采用的是多层建筑,这是我国建筑居住的主要形式。我国的建筑密度高、面积大、公共的空间广,进行被动式超低能耗建筑设计中存在一定的不足。空置率过高导致户间传热损失较大和集中设备负荷率低对建筑能耗会产生影响,所以我国的被动式超低能耗建筑技术在实施中要考虑到我国不同建筑的特點。
3.4建筑能耗因素
我国大多数建筑能耗的特点是高能源、高热量的能耗,但是在效果上却是舒适度较低、保证率也较低。能耗业也会受到气候、地域、环境等多种因素的影响。 4、被动式超低能耗建筑设计在建筑工程中的应用
4.1门窗系统
在建筑物的安装门窗时,门窗结构中的保温、防水、气密性是最重要的,同样也是处理难度最大的。基本上能耗损失可以占到总能耗损失的30%左右,在建筑工程中引入被动式超低能耗建筑設计理念时,要首先运用在门窗的传热系统设计中,要考虑太阳能透射比的因素。窗户的材料可以选择PVC塑料材料,用发芯材料作为填充物。窗户的玻璃选用复合真空玻璃,要使用耐性比较好的暖条代替传统的铝合金隔条。窗洞、窗框之间的缝隙使用带有粘性的预压自膨胀密封带。
4.2保温隔热系统
我国北方是供暖的主要地区,被动式超低能耗建筑设计在北方使用的范围比较广,主要体现在保温隔热系统。建筑的挖墙保温采用的是B1级的模塑聚苯板,厚度大约在210-260mm之间。这种材料的成分中红外洗剂,吸收和反热辐射的效果较好。在模塑聚苯板四周安装300mm宽度的防火隔离带,提高外保温层的防火性能。同时可以采用双层保温板,地板缝使用粉聚笨颗粒保温砂浆填补密封。
4.3自然采光和通风结合
在被动式超低能耗建筑设计中,可以同时应用自然采光和通風是节能效果最好的措施,在国家的节能建筑标准中,建筑采光和通风设计要充分考虑到当地的自然条件。可以利用自然光构造良好的光照环境,可以满足人们长期的生活和工作的环境需求。我国的绝大部分地区都处于温带气候,依靠自然的光照比较充足,为建筑设计中利用自然光提供了充足的条件。在进行自然采光的设计中,要先确定自然采光的基本方案和措施,然后再选择窗户材料、玻璃材料,决定是否需要开天窗,分析人工照明和自然采光是否需要相结合。
4.4阻断建筑热桥
在建筑工程的施工中,由于建筑构件保温层的厚度等因素,容易发生热桥现象,主要体现在阳台的设计上。被动式超低能耗建筑设计中,可以将阳台板和主体结构分开,中间使用保温材料,厚度和墙体的厚度差不多。或者可以将阳台门设计成室内形式,门窗用保温材料覆盖,也可以提高建筑室内保温效果。
结语:
综上所述,被动式超低能耗建筑设计的应用可以促进人类居住环境更加环保和适宜,也是促进资源节约型、环境友好型社会的建立。在应用被动式超低能耗建筑设计中,要注意分析施工当地的气候环境,明确室外气候和室内气候和人类舒适度之间的关系。积极地分析施工中的实际情况,要积极把被动式技术应用到建筑设计中。实现建筑绿色环保,提高资源的重复利用率,实现经济效益和环保效益同时实现。
【关键词】被动式;超低能耗;建筑设计;应用
随着我国经济发展水平的不断提高,我国对推进城市化进程也不断加深,人们对居住条件的要求也逐渐提高,居住环境问题一直是人们谈论并且关心的问题。随着建筑用地的不断增加,资源消耗和环境恶化问题也逐渐严重。现在被动式超低能耗建筑設计引进我国建筑施工中,给我国建筑业技术注入了新的血液,可以促进建筑施工绿色发展,节约材料,为人们提供一个健康适宜的居住环境。建筑业提倡节能减排降低消耗,突出表现在降低建筑低耗和建筑供暖或制冷低耗方面,可以节约能源、降低能耗,提高资源的循环利用率。
1、被动式建筑设计的产生背景
随着人民生活水平不断向优质和舒适迈进,我国的建筑业也随着得到了很大的发展。建筑的不断扩大给环境也带来了不小的伤害,所以我国对环境和资源的保护重视程度提升,根据调查的数据分析,我国的居民生活平均质量和环境之间有密切的关系。根据我国居民对建筑的要求不断提升,建筑单位在保证好建筑物质量的同时要把环保理念贯穿其中,之前的建筑方式已经不能适应建设资源节约型、环境友好型社会的建立。所以被动式超低能耗建筑设计理念的提出得到广泛认可,在建筑设计中得到强烈的推广。在2015年12月3日召开的第21次联合国气候大会中关于建筑的节能减排计划,就从中国的实际情况出发,我国制定了“被动优先、主动优化、经济使用”的超低能耗建筑的原则。“被动式超低能耗绿色建筑”是指超低能耗和近零能耗建筑,主要的要求就是促进绿色建筑的发展。
2、被动式超低能耗建筑设计原理
当然现在的城市化建设中,节能环保理念已经普及到人们中,建筑业作为和人们生活息息相关的产业一直都是在人民心中重视的焦点,如何在建筑设计和施工中做到环保绿色是建筑行业要思考的重要问题。被动式超低能耗建筑设计主要是根据建筑施工的当地的自然条件和经济水平,选取环保型可再生能源进行建筑设计。被动式超低能耗的好处是可以在确保建筑物舒适的情况下实现环保节能。
被动式建筑设计的设计原理和其他的建筑设计理念不同,传统的设计理念主要是人工主控环境,利用空调和采暖等设备,目的是为了达到对室内环境进行调控,使其调整到适合人居住的温度。但是主动式的控制对能源的消耗非常大,而且会隔绝室内和室外的空气流通,人长期居住会对健康状况造成不良的影响。被动式设计技术主要是通过对自然资源提供采暖通风,让室内的和室外的环境互相融合。比如在住宅的基本温度在18-26℃时是人类居住最适宜的温度。1室外有太阳可以提高室内温度,可以让人居住更加舒适,还可以减少资源的消耗,让建筑实现低能耗环保。
室外环境气候可以使用精细化表征方法表示,因为以人体的舒适度和建筑环境为基础描绘室外气候特征是被动式超低能耗建筑设计的必要条件,和当前的发达国家相比,我国在建筑节能相关的气候参数方面还有需要提高的地方,有关于建筑节能精细化数据方面存在需要完善的地方,这对于为被动式超低能耗建筑节能提供精准的数据依据。所以国内专家根据我国的典型气候年为基础,结合气象数据和建筑热环境的实际要求,提出以典型气象年的室外环境气象表现方法,利用气象数据反映典型的气象变化,实现室外环境气候的精细化表征。
3、我国目前被动式超低能耗建筑设计存在问题
被动式超低能耗建筑在我国的建筑设计中得到了充分的重视,可以在一定程度上改造建筑围护的空间基础,优化建筑能源合理运用,有效减少建筑能耗。我国目前对于被动式超低能耗建筑技术风格并没有一个成熟的规定,需要从我国的基本国情入手,包括地域、气候、建筑环境等实际情况设计方案,探究影响被动式超低能耗的多种因素,建立完整的被动式超低能耗居住建筑的体系。
3.1环境因素
我国本身就幅员辽阔、自然环境条件复杂,气候、地域、经济发展水平都不均衡,不同的地区气候存在较大的差异,建筑整体的设计要考虑到建筑整体的通透性,要使用建筑通风保证新鲜空气可以通畅流通,我国居民主要的通风方式一般是开窗通风。夏季室内的温度较高,冬季室内的温度较低,一些寒冷地区在冬季温差较大,通风情况不好。建筑室内环境和室外的气候联系非常紧密,要认真分析室外的自然气候和室内气候、人体热感觉之间的联系,这样可以为建筑暖通空调工程设计提供必要的参考依据。被动式控制技术非常重视室外自然气候和室内气候二者的相互作用关系。室外的自然气候和室内的气候始终各自运行,保持相对自由的状态,室外的自然气候可以调节室内微气候。2
3.2气候因素
我国在不同的地域气候的变化也有不同的变化,由于各个地域气候变化存在的差异很大,不同的气候会对建筑带来不同的影响,对实施建筑技术实施业也带来不同程度的影响,不同气候区域要根据当地的实际情况采取被动式超低能耗建筑。比如在黑龙江比较靠近北极,在冬季供暖日较多,夏季的供暖日较少。由于不同地域的气候差异导致国家不能实施统一标准的被动式超低能耗建筑技术。
3.3建筑因素
我国的居住建筑由于地域的不同情况主要采用的是多层建筑,这是我国建筑居住的主要形式。我国的建筑密度高、面积大、公共的空间广,进行被动式超低能耗建筑设计中存在一定的不足。空置率过高导致户间传热损失较大和集中设备负荷率低对建筑能耗会产生影响,所以我国的被动式超低能耗建筑技术在实施中要考虑到我国不同建筑的特點。
3.4建筑能耗因素
我国大多数建筑能耗的特点是高能源、高热量的能耗,但是在效果上却是舒适度较低、保证率也较低。能耗业也会受到气候、地域、环境等多种因素的影响。 4、被动式超低能耗建筑设计在建筑工程中的应用
4.1门窗系统
在建筑物的安装门窗时,门窗结构中的保温、防水、气密性是最重要的,同样也是处理难度最大的。基本上能耗损失可以占到总能耗损失的30%左右,在建筑工程中引入被动式超低能耗建筑設计理念时,要首先运用在门窗的传热系统设计中,要考虑太阳能透射比的因素。窗户的材料可以选择PVC塑料材料,用发芯材料作为填充物。窗户的玻璃选用复合真空玻璃,要使用耐性比较好的暖条代替传统的铝合金隔条。窗洞、窗框之间的缝隙使用带有粘性的预压自膨胀密封带。
4.2保温隔热系统
我国北方是供暖的主要地区,被动式超低能耗建筑设计在北方使用的范围比较广,主要体现在保温隔热系统。建筑的挖墙保温采用的是B1级的模塑聚苯板,厚度大约在210-260mm之间。这种材料的成分中红外洗剂,吸收和反热辐射的效果较好。在模塑聚苯板四周安装300mm宽度的防火隔离带,提高外保温层的防火性能。同时可以采用双层保温板,地板缝使用粉聚笨颗粒保温砂浆填补密封。
4.3自然采光和通风结合
在被动式超低能耗建筑设计中,可以同时应用自然采光和通風是节能效果最好的措施,在国家的节能建筑标准中,建筑采光和通风设计要充分考虑到当地的自然条件。可以利用自然光构造良好的光照环境,可以满足人们长期的生活和工作的环境需求。我国的绝大部分地区都处于温带气候,依靠自然的光照比较充足,为建筑设计中利用自然光提供了充足的条件。在进行自然采光的设计中,要先确定自然采光的基本方案和措施,然后再选择窗户材料、玻璃材料,决定是否需要开天窗,分析人工照明和自然采光是否需要相结合。
4.4阻断建筑热桥
在建筑工程的施工中,由于建筑构件保温层的厚度等因素,容易发生热桥现象,主要体现在阳台的设计上。被动式超低能耗建筑设计中,可以将阳台板和主体结构分开,中间使用保温材料,厚度和墙体的厚度差不多。或者可以将阳台门设计成室内形式,门窗用保温材料覆盖,也可以提高建筑室内保温效果。
结语:
综上所述,被动式超低能耗建筑设计的应用可以促进人类居住环境更加环保和适宜,也是促进资源节约型、环境友好型社会的建立。在应用被动式超低能耗建筑设计中,要注意分析施工当地的气候环境,明确室外气候和室内气候和人类舒适度之间的关系。积极地分析施工中的实际情况,要积极把被动式技术应用到建筑设计中。实现建筑绿色环保,提高资源的重复利用率,实现经济效益和环保效益同时实现。