被動(dòng)式超低能耗建筑設(shè)計(jì)理論及工程應(yīng)用探討

【摘要】隨著現(xiàn)代生活方式對(duì)能源需求的增大，自然環(huán)境和社會(huì)需求之間的矛盾在加劇。在此情況下，在建筑領(lǐng)域中，各種被動(dòng)式超低能耗建筑開始流行。因此，本文主要就被動(dòng)式超低能耗建筑設(shè)計(jì)理論、在工程中的實(shí)踐應(yīng)用兩個(gè)方面內(nèi)容進(jìn)行論述。

【關(guān)鍵詞】被動(dòng)式超低能耗建筑；設(shè)計(jì)理論；工程實(shí)踐應(yīng)用

被動(dòng)式超低能耗建筑是一種在被動(dòng)式設(shè)計(jì)建筑基礎(chǔ)上應(yīng)用新型的綠色環(huán)保節(jié)能材料、技術(shù)等進(jìn)行高質(zhì)量改造而成的建筑形態(tài)。其突出的特征是：非透明圍護(hù)結(jié)構(gòu)增強(qiáng)保溫隔熱性能，氣密性能高的外窗提升保溫隔熱效果；無熱橋的設(shè)計(jì)與施工；建筑整體高氣密性；應(yīng)用高效新風(fēng)熱回收系統(tǒng)；利用可再生能源，可以應(yīng)用較低能耗將室內(nèi)環(huán)境調(diào)整到一個(gè)合適溫度。這種類型的建筑方式自從在20世紀(jì)80年代被提出以來，已經(jīng)在世界范圍內(nèi)被眾多國(guó)家和眾多工程項(xiàng)目所應(yīng)用，提升建筑物的低碳節(jié)能效果，實(shí)現(xiàn)良好的應(yīng)用效益和價(jià)值。

1、被動(dòng)式超低能耗建筑設(shè)計(jì)理論

1.1基本設(shè)計(jì)思想

被動(dòng)式超低能耗建筑通過對(duì)眾多新型環(huán)保節(jié)能材料進(jìn)行合理化應(yīng)用，在專業(yè)化人員的組織下開展有效性施工，有利于提高建筑物的應(yīng)用質(zhì)量和水平。對(duì)于我國(guó)來講，在廣大的南方地區(qū)冬季沒有供暖設(shè)備，傳統(tǒng)類型的建筑房屋無法抵御冷空氣侵襲。因此，一些建筑開始進(jìn)行有效性改造，大量的應(yīng)用被動(dòng)式超低能耗建筑理論，通過對(duì)建筑材料的優(yōu)化、對(duì)太陽能、家電熱量的有效應(yīng)用，提高了建筑物的抗嚴(yán)寒能力，保障了人們具有良好的居住環(huán)境。

1.2應(yīng)用方式

最大程度的降低建筑能耗是被動(dòng)式超低能耗建筑設(shè)計(jì)應(yīng)用中一個(gè)重要方式。比如：在德國(guó)和英國(guó)，對(duì)于新型環(huán)保材料、技術(shù)方式進(jìn)行有效性應(yīng)用可以使得建筑的能耗降低80%到90%。因此，對(duì)于我國(guó)來講，需要充分的學(xué)習(xí)被動(dòng)式超低能耗建筑設(shè)計(jì)理念，在眾多建筑設(shè)計(jì)施工中進(jìn)行合理化應(yīng)用。同時(shí)，因地制宜是一個(gè)重要應(yīng)用方式，即依據(jù)當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件對(duì)房屋建筑結(jié)構(gòu)材料進(jìn)行合理化應(yīng)用，提升墻體的厚度，進(jìn)行空間的合理化布局，使其在冬季具有良好的保溫效果，在夏季具有遮陽、通風(fēng)、降溫的特征[1]。

2、被動(dòng)式超低能耗建筑設(shè)計(jì)理論在建筑工程中的應(yīng)用

2.1進(jìn)行有效規(guī)劃與布局

被動(dòng)式超低能耗建筑設(shè)計(jì)需要充分的考慮周邊的地形、地物、地貌，在不破壞建筑地區(qū)山坡、河流、綠地等資源情況下進(jìn)行建筑設(shè)計(jì)工作，最終使得施工完畢的建筑可以和周邊環(huán)境融為一體，具有和諧一致的特征，提升人們居住、工作的質(zhì)量和水平，實(shí)現(xiàn)建筑物良好應(yīng)用效益和價(jià)值。具體來講，規(guī)劃設(shè)計(jì)需要充分考慮建筑布局、朝向、體形系數(shù)、使用功能，將超低能耗建筑的理念和特點(diǎn)充分體現(xiàn)。比如：在我國(guó)北方地區(qū)嚴(yán)寒的冬季，需要以保溫、獲取太陽輻射資源為主，兼顧夏季隔熱遮陽需求；夏熱冬冷和夏熱冬暖地區(qū)需要以夏季隔熱遮陽需求為主，兼顧冬季的保溫要求，充分利用自然通風(fēng)。比如：進(jìn)行科學(xué)的選址、注重建筑物的朝向、進(jìn)行群體性布局，進(jìn)行良好的景觀設(shè)計(jì)、注重建筑的體形可以進(jìn)行充分的采光和通風(fēng)。如：在建筑設(shè)計(jì)中，大量鄉(xiāng)土植被的應(yīng)用可以提高被動(dòng)式超低能耗建筑整體綠化環(huán)境，調(diào)節(jié)其小氣候，提升建筑審美質(zhì)量和綠色功能。

2.2良好的圍護(hù)結(jié)構(gòu)

在建筑中，對(duì)于隔墻、內(nèi)門、外窗、樓板等進(jìn)行良好的圍護(hù)，有利于建筑結(jié)構(gòu)能量路徑的優(yōu)化，進(jìn)行良好的冷熱傳導(dǎo)，提升建筑應(yīng)用質(zhì)量和水平。具體來講，第一，進(jìn)行墻體、屋頂、地板等環(huán)節(jié)保溫。比如：外墻保溫系統(tǒng)，應(yīng)優(yōu)先選用高性能保溫材料，并在同類產(chǎn)品中選用質(zhì)量和性能指標(biāo)優(yōu)秀的產(chǎn)品，減少保溫層厚度。屋面保溫材料選擇時(shí)，除滿足更高保溫性能外，還應(yīng)具備較低的吸水率和較好的抗壓性能。第二，針對(duì)不同氣候區(qū)特點(diǎn)，優(yōu)化選取保溫材料。比如：寒冷地區(qū)需要以冬季獲得最大太陽輻射量為主，SHGC 值盡量選上限，兼顧夏季隔熱需求。夏季需要降低冷負(fù)荷，SHGC 值應(yīng)盡量選下限，同時(shí)需要兼顧冬季保暖需求。第三，專業(yè)化人員需要選取具有良好抗風(fēng)壓性能、氣密、水密性能的外門窗，即嚴(yán)格依據(jù)國(guó)家《建筑外門窗氣密、水密、抗風(fēng)壓性能分級(jí)及檢測(cè)方法》GB/T 7106，建議選取好質(zhì)量應(yīng)用特點(diǎn)的外門窗，為人們營(yíng)造出一個(gè)優(yōu)質(zhì)環(huán)境。

2.3發(fā)揮暖通空調(diào)設(shè)備的有效作用

在我國(guó)節(jié)能減排的大背景之下，暖通空調(diào)已經(jīng)在建筑領(lǐng)域中進(jìn)行了廣泛應(yīng)用，對(duì)于提高城市居民的整體生活品質(zhì)發(fā)揮出了重要的作用。充分的環(huán)保材料、施工技術(shù)需要與暖通空調(diào)進(jìn)行充分應(yīng)用，才能使得被動(dòng)式超低能耗建筑功能得到實(shí)現(xiàn)。為了節(jié)能減排的需要，我們需要盡快的研發(fā)出可以進(jìn)行再生應(yīng)用類型的暖通空調(diào)，全面提高其應(yīng)用的質(zhì)量與水平，更好的滿足人們對(duì)于空調(diào)越來越高的需求。比如：在有大風(fēng)的天氣中，我們開啟風(fēng)力應(yīng)用模式，在陽光非常充足的夏季應(yīng)用太陽能模式，而在沒有大風(fēng)、也沒有陽光充足的天氣中應(yīng)用電能模式。這種全新應(yīng)用模式可以極大減少暖通空調(diào)對(duì)于電能的依賴程度，降低其使用的成本。變頻技術(shù)在暖通空調(diào)中的應(yīng)用成為了普遍采用的模式，其目的在于最大程度上滿足室內(nèi)環(huán)境的要求、隨著環(huán)境的改變自覺調(diào)節(jié)溫度與濕度，降低空調(diào)對(duì)于能源的消耗。冷熱器的科學(xué)合理應(yīng)用可以全面保障暖通空調(diào)與建筑環(huán)境的優(yōu)質(zhì)融合，發(fā)揮出暖通空調(diào)最佳的冷熱供應(yīng)效果。

在進(jìn)行大風(fēng)量空調(diào)機(jī)組安裝之前，需要對(duì)于其進(jìn)行性能的測(cè)試工作。比如：首先，通電測(cè)試，檢驗(yàn)其是否可以達(dá)到正常應(yīng)用的標(biāo)準(zhǔn)。如果有必要，則需要及時(shí)的更換有關(guān)的空調(diào)設(shè)備或者是進(jìn)行其它方面的降噪音處理。其次，進(jìn)行施工方案的科學(xué)設(shè)計(jì)，并且綜合性的考慮到暖通空調(diào)安裝施工工作的實(shí)際情況以及面臨的環(huán)境，完善設(shè)計(jì)施工的具體細(xì)節(jié)。最后，我們需要對(duì)于暖通空調(diào)安裝施工工作進(jìn)行嚴(yán)格的監(jiān)督與檢查工作，尤其是重視對(duì)于降噪音問題處理的實(shí)際效果，保障暖通空調(diào)安裝施工工作中存在的噪音問題被有效的解決。

暖通空調(diào)安裝施工工作的技術(shù)人員需要應(yīng)用合理性的管線交叉技術(shù)進(jìn)行暖通空調(diào)管道科學(xué)化鋪設(shè)工作，有效的提升其安裝工作的質(zhì)量與效率，節(jié)省了工程的成本。同時(shí)，空調(diào)使用人員需要對(duì)于暖通空調(diào)的管道進(jìn)行必要的清洗工作，保障其管道的暢通。比如：使用合理化的方式對(duì)于管道中存在的污垢或者是異物進(jìn)行徹底的清洗，保障暖通空調(diào)管道中的清潔與衛(wèi)生，有利于暖通空調(diào)的各個(gè)系統(tǒng)可以有效的運(yùn)行，達(dá)到極佳的使用效果。除此之外，空調(diào)應(yīng)用人員需要充分的發(fā)揮出現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，對(duì)于其清除管道堵塞問題進(jìn)行全程的監(jiān)督與分析工作，極大提高了安裝與調(diào)試工作的質(zhì)量與效率，保障了暖通空調(diào)使用的安全。

2.4科學(xué)設(shè)計(jì)施工降低建筑工程成本

在建筑工程施工中，我們需要應(yīng)用各種的方法嚴(yán)格保障工程的質(zhì)量與安全。具體來講，可以從以下幾個(gè)方面來進(jìn)行。比如：首先，施工單位需要制定出科學(xué)的施工進(jìn)度管理計(jì)劃。其次，在工程項(xiàng)目施工中需要提高工程施工人員與施工管理人員的綜合素質(zhì)，用科學(xué)的專業(yè)知識(shí)與綜合素養(yǎng)保障施工的進(jìn)度和安全。最后，嚴(yán)格的進(jìn)行施工材料的把關(guān)、人員的管理，保障工程項(xiàng)目建設(shè)施工的質(zhì)量與安全。

2.5進(jìn)行良好通風(fēng)和采光

采光與通風(fēng)是被動(dòng)式超低能耗建筑兩個(gè)重要的應(yīng)用指標(biāo)。因此，對(duì)于建筑設(shè)計(jì)人員來講，需要應(yīng)用有效性舉措提高建筑采光和通風(fēng)質(zhì)量。應(yīng)用合理化的通風(fēng)配置方式，提升整個(gè)建筑的應(yīng)用質(zhì)量和水平，更好的滿足人們對(duì)被動(dòng)式超低能耗建筑需求[2]。

結(jié)論：

進(jìn)行有效規(guī)劃、運(yùn)用良好的圍護(hù)、發(fā)揮暖通空調(diào)設(shè)備作用、降低工程成本、進(jìn)行良好通風(fēng)和采光設(shè)計(jì)，有利于提高被動(dòng)式超低能耗建筑應(yīng)用質(zhì)量和水平，更好的滿足人們對(duì)高品質(zhì)建筑需求。

參考文獻(xiàn)：

[1]程曉金.被動(dòng)式超低能耗建筑設(shè)計(jì)理論及實(shí)踐研究[J].低碳世界，2017，10：143-144.

[2]宋琪.被動(dòng)式建筑設(shè)計(jì)基礎(chǔ)理論與方法研究[D].西安建筑科技大學(xué)，2015.