被動式超低能耗建筑的優(yōu)化設(shè)計

馬云龍

黑龍江省建工鋼構(gòu)有限公司 黑龍江哈爾濱 150000

在可持續(xù)發(fā)展理念下，人們對環(huán)境保護和能源節(jié)約越來越重視。建筑行業(yè)是能源消耗大戶。近年來建筑行業(yè)發(fā)展速度較快，為了實現(xiàn)建筑行業(yè)的節(jié)能，被動式超低能耗建筑得以發(fā)展起來，其是運用綠色節(jié)能理念來進行建筑設(shè)計，在滿足人們多樣性需求的基礎(chǔ)上，確保實現(xiàn)建筑能耗的最低，從而促進建筑行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

1 被動式超低能耗建筑優(yōu)化設(shè)計的意義

在當前市場經(jīng)濟環(huán)境下，人們生活水平和生活質(zhì)量有了較大程度的提升，這也使人們不斷提高居住環(huán)境要求，這也促使建筑技術(shù)水平有了較大的進步。建筑業(yè)作為能耗大戶，在建筑行業(yè)快速發(fā)展過程中，其對各種資源和能源的消耗及對環(huán)境的影響較大?；谶@種情況下，傳統(tǒng)的建筑理念和建筑設(shè)計越來越無法滿足人們的需求，在這種情況下，被動式超低能耗建筑設(shè)計被提出來，并受到高度的重視。其是將建筑與環(huán)境要素相結(jié)合進行設(shè)計，不僅與綠色建筑理念相符合，同時還符合節(jié)能環(huán)保要求，這也使被動式超低能耗建筑自出現(xiàn)以來就得到人們的認可。因此通過針對被動式超低能耗建筑設(shè)計進行不斷優(yōu)化，將綠色、節(jié)能和環(huán)保的理念在被動式超低能耗建筑設(shè)計中進行不斷滲透，進一步推進建筑行業(yè)的綠色化和環(huán)?；l(fā)展[1]。

2 被動式超低能耗建筑的優(yōu)化設(shè)計

2.1 采光通風系統(tǒng)

在針對被動式超低能耗建筑進行設(shè)計過程中，需要重視運用通風系統(tǒng)和良好的采光，盡量選擇自然光。建筑朝向一般以南向為最佳，這樣能夠保證具有主好的光線。室內(nèi)裝修時宜選擇亮色，具體可以通過墻體、地板和反光器材來增加室內(nèi)的光線。室內(nèi)溫度的調(diào)節(jié)通過門窗的自然通風是被動式超低能耗建筑設(shè)計的首選，具體還需要運用智能化通風系統(tǒng)來對室內(nèi)溫度進行調(diào)節(jié)，以此來減少能源的消耗。針對于建筑物進行設(shè)計，還需要設(shè)計具體的遮擋陽光的方法，避免陽光直射作用下室內(nèi)溫度上升。具體的遮擋方法有水平遮陽、擋板遮陽和垂直遮陽三種。利用水平遮陽方法來擋住窗戶上部的陽光，在南向外窗中較為常用。擋板遮陽時多會運用到百葉窗和花格進行陽光的遮擋。垂直遮陽主要是用于對窗戶兩邊的陽光進行遮擋，對于北向外窗具有較好的適用性[2]。

2.2 建筑熱橋/冷橋阻斷

建筑室內(nèi)外溫差較大的情況下，在冷熱溫度壓力作用下墻體受熱不均勻，會有熱橋/冷橋效應(yīng)產(chǎn)生。夏季外界熱量易通過混凝土墻體傳導至室內(nèi)，冬季室內(nèi)熱量又會通過墻體流失。在室外溫度較低時，內(nèi)墻溫度較低，室內(nèi)空氣中的水蒸氣會在墻面上凝結(jié)，室內(nèi)墻體會出現(xiàn)滲水現(xiàn)象，易潮濕，甚至發(fā)霉。為了防止建筑熱橋/冷橋效應(yīng)出現(xiàn)，具體可以在設(shè)計時利用隔斷橋、中空玻璃及保溫板等措施來包裹住室內(nèi)空間，室內(nèi)外熱量很少能夠通過混凝土墻進行傳遞。通過將熱橋/冷橋阻斷，可以降低能源損耗，確保室內(nèi)溫度達到冬暖夏涼的效果。而且相較于空調(diào)取暖設(shè)備的應(yīng)用，具有較好的節(jié)能效果。

2.3 減少建筑能耗

在當前建筑物能源消耗中，制冷系統(tǒng)和供暖系統(tǒng)能源消耗量最大，通過重視被動式超低能耗建筑的優(yōu)化設(shè)計，將建筑中不可再生能源的消耗轉(zhuǎn)化為可利用資源的損耗，并以供暖系統(tǒng)和制冷系統(tǒng)作為設(shè)計的重點，可以采用墻體外保溫系統(tǒng)，針對墻體起到保溫的作用，保持室內(nèi)溫度的恒定性。在針對制冷系統(tǒng)進行低能耗設(shè)計時，具體可能通過安裝遮擋設(shè)備，根據(jù)太陽光的強度來適當進行遮擋，避免陽光直射而增加室內(nèi)溫度，盡可能的降低空調(diào)的使用量，以此來降低能源的消耗。

2.4 建筑門窗設(shè)計

門窗設(shè)計時建筑設(shè)計中較為關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，通過良好的門窗設(shè)計，可以實現(xiàn)采光、取暖和通風的功能，并充分的發(fā)揮門窗的調(diào)節(jié)作用。在具體針對門窗設(shè)計進行優(yōu)化過程中，需要結(jié)合建筑所處區(qū)域的氣候特點，保證窗戶采光的良好，使太陽光能夠進入到建筑內(nèi)部。同時還要保證通風的順暢，使建筑具有良好的通風效果。另外，還要重視先進科學技術(shù)的應(yīng)用，在建筑設(shè)計中重視先進門窗材料的應(yīng)用。門窗作為建筑與外部能源連接的橋梁，門窗不僅要具備較高的強度和較好的保溫隔熱性能，同時還要具有較好的氣密性和水密性，這樣才能夠保證建筑安全，有效的降低室內(nèi)溫度的損耗。

2.5 利用可再生能源替代傳統(tǒng)能源

通過優(yōu)化設(shè)計被動式超低能耗建筑，可以進一步提升可再生能源的轉(zhuǎn)化率。通過使用可再生能源，能夠有效的降低不可再生能源的損耗，實現(xiàn)能源的可持續(xù)性利用。目前針對于風能、水能和太陽能的應(yīng)用較多，通過將風能轉(zhuǎn)化為電能為建筑提供電力供應(yīng)，以此來降低電力能源的損耗。一些水資源較為豐富的地區(qū)，可以利用水能轉(zhuǎn)換成電能，通過存儲電力，并錯開用戶用電高峰期。太陽能的應(yīng)用十分常見，利用太陽能熱水器、太陽能板等降低電量的使用和實現(xiàn)電力儲存，這樣即使停電情況焉也能夠保證居民的正常用電[3]。

2.6 保證室內(nèi)環(huán)境的舒適性

在被動式超低能源建筑設(shè)計時，需要重視自然通風方式的運用，以此來降低室內(nèi)溫度，保證室內(nèi)空氣環(huán)境的質(zhì)量。在一些特殊情況下無法從外面獲得自然風時，則要重視新風設(shè)備的應(yīng)用，以此來為人們提供適宜的室內(nèi)溫度，保證室內(nèi)環(huán)境的舒適性。

3 結(jié)語

由于傳統(tǒng)建筑設(shè)計中存在對環(huán)境破壞和材料浪費等諸多問題，在被動式超低能源建筑優(yōu)化設(shè)計葉，其中基于環(huán)保理念進行設(shè)計，打破了傳統(tǒng)居住環(huán)境模式的束縛，重視利用外部環(huán)境中的自然能源來對居住環(huán)境進行調(diào)節(jié)，并通過應(yīng)用可再生建筑材料，不僅能夠達到節(jié)能環(huán)保的目標，而且與可持續(xù)發(fā)展理念相符，對建筑行業(yè)的健康、可持續(xù)發(fā)展具有極為重要的意義。