零能耗居住建筑設(shè)計研究

文/樓楊 華陸工程科技有限責(zé)任公司 陜西西安 710075

賀飛、孫志群 中聯(lián)西北工程設(shè)計研究院有限公司 陜西西安 710082

零能耗居住建筑設(shè)計研究

文/樓楊 華陸工程科技有限責(zé)任公司 陜西西安 710075

賀飛、孫志群 中聯(lián)西北工程設(shè)計研究院有限公司 陜西西安 710082

要想保證我們的生活持續(xù)穩(wěn)定的進(jìn)行，能源是必不可少的物質(zhì)。人類能夠得到數(shù)千年的發(fā)展，逐漸發(fā)展為現(xiàn)在的文明社會，能源有著無法替代的作用。現(xiàn)如今我們國家自從改革開放早就經(jīng)歷了很多年，我們也對能源的節(jié)約以及污染物的排放等問題上投入了更多的精力，從而實(shí)現(xiàn)我們社會進(jìn)行持續(xù)健康的發(fā)展。本文將對于零能耗居住建筑設(shè)計相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行分析，運(yùn)用零能耗技術(shù)達(dá)到居住建筑節(jié)能減排的目的。

零能耗；建筑設(shè)計；研究

前言

中國是人口眾多的發(fā)展中國家，其建筑能耗截止到2015年已經(jīng)占總消耗量的41%,尤其是鋼材與水泥的使用量，居住建筑比重較大，并且保持迅速增長的趨勢。

一、相關(guān)概念和國內(nèi)外研究情況

能源需求增長速度超過了產(chǎn)生能源的速度，在阻礙我國經(jīng)濟(jì)持續(xù)健康發(fā)展的問題中，能源的供需問題成為了最為主要的問題之一。在使用能源的行業(yè)中，建筑業(yè)是消耗能源數(shù)量最多的一個行業(yè)，所以進(jìn)行低碳建筑的建造是非常關(guān)鍵的，而現(xiàn)如今目標(biāo)則是零能耗建筑。國家的發(fā)展很多時候都將能源的可持續(xù)發(fā)展作為重要的參考，并且伴隨著我國科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，在建筑方面已將開始實(shí)現(xiàn)零能耗。

二、零能耗概述

在建筑行業(yè)中的能源消耗也就是與建筑相關(guān)的能源的消耗，其中主要包括進(jìn)行建筑施工的材料的生產(chǎn)以及運(yùn)輸過程中耗費(fèi)的能源，在建筑施工過程中耗費(fèi)的能源，以及建筑在使用過程中耗費(fèi)的能源等。從國際范圍來講，也就是指民用建筑使用時候能耗，具體包含有建筑采暖、空調(diào)、以及照明等等上面能耗。分析整個建筑發(fā)展的過程中，能源的耗費(fèi)與使用的技術(shù)有著密切的關(guān)系，如何使用相關(guān)的一些技術(shù)也關(guān)系到其相應(yīng)能量損耗。

三、零能耗相關(guān)內(nèi)容

3.1 低碳生活

溫室效應(yīng)在我們的生活中表現(xiàn)的越來越明顯，例如歐洲的冰川面積逐漸縮小，地中海附近的缺水問題非常的惡劣，西班牙地區(qū)的沙漠面積進(jìn)一步的增加；而且隨著冰融化以及海洋變暖，世界范圍內(nèi)海平面也在升高。因此一定要遵循低碳生活原理，遏制改善一再變差的生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)。

3.2 礦物燃料

伴隨經(jīng)濟(jì)發(fā)展，會使用到越來越多能源，可是能夠供應(yīng)的卻非常少了，并且能源價格也在不斷上漲，這會使得市場中的能源的供應(yīng)與需求之間失去平衡。對礦物燃料問題進(jìn)行有效的控制是解決能源問題的重要措施，也是以后發(fā)展必然趨勢。

四、被動式節(jié)能技術(shù)

主要在建筑住宅的總平面布局、屋面、玻璃幕墻等方面得到了應(yīng)用。

4.1 墻體

把建筑的墻體埋入地下，或者外墻的三面用土壤包裹。當(dāng)然也可以在山坡上進(jìn)行挖洞作為建筑。但是這種簡易的建筑僅僅適用于氣候較為干燥，降水量較低的地方，例如我國的延安地區(qū)，但是這種建筑物所耗費(fèi)的能源卻是非常少的。同時該建筑內(nèi)的空氣往往都具有更加適合人體生存的溫濕度。當(dāng)有效的控制了采光跟防水的問題，我相信這種建筑將有很大的發(fā)展空間。

4.2 屋頂

用保溫層覆蓋屋頂，再就是用架空樓板，下面通風(fēng)及時的把加熱后的空氣排出，把熱量帶走。但是這樣的做法并不是最節(jié)能的。最好的方法就是在上面用植被覆蓋。一來可以很好的利用太陽能，再就是可以美化環(huán)境。特別是節(jié)能的別墅型建筑，這樣就可以建成一個屋頂花園一舉多得。

五、零耗能建筑設(shè)計過程中的可再生能源的應(yīng)用

5.1 在進(jìn)行零耗能建筑設(shè)計過程中的太陽能的使用

太陽能作為可再生能源里面最常用一種，不會給環(huán)境帶來負(fù)擔(dān)，其也會在將來成為最為重要的能源之一。太陽能可以根據(jù)使用方式的差異分為被動式與主動式兩種。同時根據(jù)能源的轉(zhuǎn)換可以分為太陽能的光熱系統(tǒng)與光伏系統(tǒng)。

5.1.1 太陽能被動式利用

該項(xiàng)是說不用通過機(jī)械作用，只是通過將太陽能進(jìn)行輻射與傳到從而對太陽能進(jìn)行使用，進(jìn)行建筑物的采暖或者是制冷，在這個工作系統(tǒng)中，最為重要的一個組成就是建筑物。

5.1.2 太陽能光熱系統(tǒng)

所謂太陽能光熱就是通過機(jī)械的作用將太陽能所產(chǎn)生的輻射能轉(zhuǎn)化為熱能，生活中經(jīng)常使用的太陽能熱水系統(tǒng)就是最為常用的太陽能光熱系統(tǒng)。優(yōu)點(diǎn)：可再生資源，干凈無污染；缺點(diǎn)：受到天氣限制，缺乏完善的技術(shù)。

5.1.3 太陽能光伏系統(tǒng)

所謂太陽能光伏系統(tǒng)就是通過太陽能電池的光伏效應(yīng)將太陽所產(chǎn)生的輻射能轉(zhuǎn)化為電能的一項(xiàng)新系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要是通過太陽能光充電控制裝備、蓄電池以及伏板等組成部分實(shí)現(xiàn)的。其中伏板是最為重要的一個內(nèi)容，將太陽的輻射能轉(zhuǎn)化為電能就是通過伏板來實(shí)現(xiàn)的。而伏板的類型是較多的，且依照晶體結(jié)構(gòu)能夠分成單晶硅、多晶硅以及非晶硅太陽能電池三種。

5.2 在零耗能建筑設(shè)計過程中的生物質(zhì)能的應(yīng)用

所謂生物質(zhì)能就是通過能夠?qū)⑻柲苻D(zhuǎn)化為化學(xué)能的植物的光合作用在生物質(zhì)中將能源進(jìn)行儲存，作為我們使用最古老以及最直接能夠再生資源，也是現(xiàn)如今我們國家農(nóng)村主要能源之一，生物質(zhì)能源主要來自農(nóng)村生產(chǎn)有機(jī)廢棄物。

5.3 零耗能建筑物設(shè)計過程中對其他的可再生能源的應(yīng)用

5.3.1 風(fēng)能

風(fēng)能是能夠一直使用的清潔可再生能源，不會隨它本身轉(zhuǎn)化以及人類使用而變少。在我國所使用的可再生能源中，對風(fēng)能的使用是目前最為成熟，并且應(yīng)用范圍也最為廣泛的一種技術(shù)。這一技術(shù)相對便捷，成本也不高，在我們國家有著非常廣闊使用前景，是建筑優(yōu)良替代能源。

5.3.2 地?zé)崮?/p>

地?zé)崮芫褪菍Φ厍騼?nèi)部的能量進(jìn)行使用。地源熱泵是在建筑中使用最為廣泛的技術(shù)。地源熱泵能夠在冬季將低位熱源里熱量轉(zhuǎn)移至用到供熱地區(qū)，在夏季還能夠?qū)⑽堇锒嘤酂崃哭D(zhuǎn)移至低位熱源里，起到了降低溫度以及制冷的作用。地源熱泵可以取代人工采暖的方式，通過鍋爐從土壤或者是地表水中進(jìn)行熱量的獲取，并且用于對建筑物的供暖。

結(jié)束語：

通過上文敘述，我們能夠知道對其研究是一個需多學(xué)科交叉配合項(xiàng)目，需要相關(guān)工作人員有著豐富專業(yè)知識以及組織協(xié)調(diào)能力。對于該類型建筑實(shí)現(xiàn)應(yīng)當(dāng)政府、建筑師、及建筑施工隊(duì)等通力合作，并且也需要我們深入的了解這種節(jié)能減排的生活方式。

[1]中華人民共和國國家統(tǒng)計局編，中國統(tǒng)計年鑒 2011，北京：中國統(tǒng)計出版社，2013

[2]德國能源署，住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部科技發(fā)展促進(jìn)中心，住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部節(jié)能中心聯(lián)合主編，中國建筑節(jié)能簡明讀本——對照德國經(jīng)驗(yàn)的全景式概覽，北京：中國建筑工業(yè)出版社，2012