低能耗建筑設(shè)計理念的應用論述

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摘要：隨著人們節(jié)能意識的不斷增強，低能耗的理念越來越為人們所接受，在建筑設(shè)計中的應用也日趨廣泛。本文主要探討低能耗建筑設(shè)計理念的實際應用，以促進我國節(jié)能環(huán)保事業(yè)的發(fā)展。

關(guān)鍵詞：低能耗；建筑設(shè)計；應用

現(xiàn)階段，建筑行業(yè)發(fā)展勢頭迅猛，同時建筑能耗也越來越高，這與當前的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略目標是相背離的。因此，在這種形式下低能耗建筑發(fā)展成為人們關(guān)注的焦點。目前低能耗建筑設(shè)計理念在我國還處于探索階段，國家也制定了相關(guān)的技術(shù)標準進行規(guī)范化管理。因此，做好低能耗建筑設(shè)計理念的相關(guān)研究對促進我國能耗經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展具有非常重要的意義。

1低能耗建筑設(shè)計理念的應用

1.1主動建筑低能耗設(shè)計

建筑材料的選取上，應該盡量使用素混凝土，減少一次性瓷磚的使用量，降低天然石材的耗用量，減輕自然資源的負擔，避免建筑行業(yè)過度消費自然資源。水泥原材料的選材上，應遵守就地取材的原則，降低運輸過程的材料消耗。目前，綠色建筑逐漸重視植物建筑技術(shù)的應用，建筑設(shè)計過程中，在建筑屋面種植不同類型的植物，不僅能夠改善建筑的居住環(huán)境，還能夠凈化城市空氣，起到減少碳排放的目標。此外，應該進一步的優(yōu)化建筑的整體結(jié)構(gòu)，在建筑質(zhì)量得到保證的前提下，減少不可再生資源的使用量，用環(huán)保、耐用、高質(zhì)量的新型建筑材料取代混凝土、鋼筋等傳統(tǒng)建筑材料，也是低能耗建筑設(shè)計理念應用的重要部分。

1.2被動建筑低能耗設(shè)計

目前我國的被動式建筑節(jié)能的理論與施工實踐大都仍處于探索階段，至今還沒有成熟的理論，大多數(shù)都是借鑒國外的經(jīng)驗，就我國目前發(fā)展情況來看，在經(jīng)濟發(fā)達或較為發(fā)達的一二線城市開始示范性建設(shè)“被動式高層住宅”。通過與國外先進國家合作交流，我們掌握了被動式建筑的一些基本的技術(shù)要點，最起碼在現(xiàn)有的技術(shù)情況下我們是完全可以做到以下幾點：

1.2.1建筑熱損耗的關(guān)鍵部分是建筑的外墻圍護結(jié)構(gòu)，現(xiàn)階段，國家已經(jīng)頒布了相關(guān)的建筑標準，要求新建建筑使用外墻保溫材料，進而降低建筑能耗和減少建筑熱損失。外墻保溫材料也要以環(huán)保型材料為主，節(jié)省自然資源。采用新型聚氨酯材料保溫芯板保溫層代替常規(guī)水泥珍珠巖做法增加外墻屋面圍護結(jié)構(gòu)的保溫隔熱層厚度，改善墻體的熱工性能，實現(xiàn)建筑節(jié)能。尤其在北方地區(qū)外墻保溫板的厚度土可以做到150cm以上。

1.2.2建筑門窗設(shè)計中，遵循低能耗思想，在門窗節(jié)能設(shè)計上采用新型的用熱導率較低的，中間腔由聚酰胺隔板斷熱材料組成的三腔雙密封結(jié)構(gòu)鋁合金窗戶。由于這種窗戶具有良好的受力、隔熱、防塵、減震性能，增加外窗的氣密性和絕熱性。同時，還可以將壁掛太陽能技術(shù)應用到門窗設(shè)計中，讓建筑門窗具有采光和節(jié)能的雙重效果。

1.2.3根據(jù)建筑墻面不同朝向冬、夏日照不同的情況控制窗墻比在25-35%范圍內(nèi)，在滿足采光低限情況下適當減小背陰面窗戶面積，適當提高朝陽方向窗面積，但是不大于0.35為最好，朝陽向窗戶避免設(shè)計飄窗和落地窗，以增加步提高節(jié)能的效率。

1.2.4充分利用建筑內(nèi)部的空間結(jié)構(gòu)，形成良好的氣流組織，提高自然資源在建筑能源中的比重，降低礦石燃料的使用，促使建筑行業(yè)朝著低能耗的方向發(fā)展。

1.3合理利用新型能源及建筑材料

低能耗建筑設(shè)計理念正逐步完善，科研人員也更加重視新型能源和建筑材料的開發(fā)與應用，促進了低碳環(huán)保材料的不斷問世，經(jīng)過實際工程的檢驗，新型能源和建筑材料能夠滿足建筑要求。因此，為了實現(xiàn)低能耗建筑設(shè)計理念，應該進一步加大新型能源和建筑材料的應用力度，可以從以下幾個方面入手。第一，提升可再生能源的利用率，比如生物質(zhì)能、風能、地熱能、太陽能等，取代不可再生能源，調(diào)整可再生能源與不可再生能源的比例，合理配置建筑的能源結(jié)構(gòu)；第二，拓展新型燃料的應用范圍，以現(xiàn)有的新型燃料研發(fā)水平來看，烴、氫燃料技術(shù)水平基本可以滿足應用要求，使用烴、氫燃料取代天然氣、煤氣等傳統(tǒng)燃料，能夠有效的降低建筑碳排放量；第三，開發(fā)余能利用技術(shù)，將工業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)生的余能、余熱回收利用，不僅降低工業(yè)生產(chǎn)的能源浪費量，還能夠滿足建筑能耗需求，具有雙重意義。

1.4優(yōu)化建筑空間布局

（1）自然采光。通過太陽光的利用，實現(xiàn)建筑空間照明的技術(shù)，稱之為自然采光技術(shù)，按照采光類型劃分，包括主動式自然采光技術(shù)和被動式自然采光技術(shù)。主動式自然采光技術(shù)的原理是鏡面放射，充分利用棱鏡組傳光、光纖導光、光管導光、光伏效應間接采光、衛(wèi)星反射鏡采光等技術(shù)，實現(xiàn)建筑的自然采光；被動式自然采光技術(shù)的原理是調(diào)節(jié)建筑透光效果，盡量將太陽光傳遞到建筑內(nèi)部空間，以滿足建筑的采光需求。

（2）自然通風。建筑自然通風設(shè)計能夠有效降低空調(diào)能耗，已經(jīng)在一定程度上應用于低碳建筑中，然而，并沒有取得預期的效果，現(xiàn)有的建筑自然通風設(shè)計方法種類很多，比如非煙囪效應、煙囪效應、穿堂風、單側(cè)送風等，在這些方法的基礎(chǔ)上，應該充分考慮建筑的空間布局，分析建筑熱的綜合效果，以便進行集中配置。研究表明，建筑的自然通風類型主要有三種：第一，熱壓通風；第二，風壓通風；第三，熱壓和風壓綜合通風。不同的自然通風類型的原理也存在差異，其中，熱壓通風是在氣壓和濕度的作用下，產(chǎn)生的氣壓差，而風壓通風是在自然風力的作用下，產(chǎn)生的氣壓差。因此，應該根據(jù)建筑的空間布局，選擇合適的自然通風類型，真正降低建筑能耗。

（3）日照得熱和溫度梯度的設(shè)計。一方面，太陽能資源屬于可再生能源，不管是采集還是利用階段，都不會對環(huán)境造成污染；另一方面，日照得熱和溫度梯度的設(shè)計，能夠優(yōu)化結(jié)構(gòu)性能，通過科學的建筑走向、適宜的形體設(shè)計以及合理的空間布局，實現(xiàn)減少建筑熱損失的目標。此外，還應該構(gòu)建標準建筑技術(shù)體系，滿足經(jīng)濟可行性和技術(shù)可操作性等要求，比如新型輕質(zhì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)等，通過樓面系統(tǒng)、遮陽系統(tǒng)、門窗結(jié)構(gòu)以及建筑外墻的設(shè)計，改善建筑的保溫性能，避免建筑能源的過度浪費。

2被動式低耗能建筑應用案例

某建筑工程項目占地面積23.96萬m2，建筑結(jié)構(gòu)主要以庭院洋房、高層建筑為主，在小區(qū)內(nèi)采用了地源熱泵系統(tǒng)、建筑外圍護結(jié)構(gòu)優(yōu)化系統(tǒng)、同層排水系統(tǒng)等節(jié)能新措施。該小區(qū)設(shè)計理念和技術(shù)核心是通過對提高可再生能源的利用的，盡可能減少對不可再生資源的使用節(jié)能措施，項目采用國際先進的土壤源熱泵技術(shù)，通過獲取土壤淺層能量用以制冷（制熱），讓建筑拜托傳統(tǒng)空調(diào)的束縛，更健康、環(huán)保、節(jié)能。通過對建筑外墻維護結(jié)構(gòu)和門窗的優(yōu)化設(shè)計，提高建筑物的保溫和氣密性，減少室內(nèi)外熱量散失，利用太陽能和地熱泵熱源技術(shù)源對室內(nèi)實行被動采暖和制冷。運用隱蔽式水箱和同層排水技術(shù)，衛(wèi)生間排水在本層設(shè)置，無須穿越樓板，從而實現(xiàn)衛(wèi)生間完全獨立化，采用懸掛式潔具，擺脫空間布置的局限性。

3結(jié)語

總之，低能耗建筑設(shè)計理念應該成為我國建筑行業(yè)發(fā)展的理念，綜合考慮多方面的因素，引導建筑設(shè)計、建筑行業(yè)的積極發(fā)展，實現(xiàn)建筑節(jié)能的目標，同時，還要在建筑節(jié)能的基礎(chǔ)上，融入綠色環(huán)保的理念，切實貫徹低能耗建筑設(shè)計理念，應對建筑能耗過于嚴重的現(xiàn)狀，達到建筑低能耗標準。

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