被動式超低能耗建筑設計理論及工程應用探討

【摘要】隨著現代生活方式對能源需求的增大，自然環境和社會需求之間的矛盾在加劇。在此情況下，在建筑領域中，各種被動式超低能耗建筑開始流行。因此，本文主要就被動式超低能耗建筑設計理論、在工程中的實踐應用兩個方面內容進行論述。

【關鍵詞】被動式超低能耗建筑；設計理論；工程實踐應用

被動式超低能耗建筑是一種在被動式設計建筑基礎上應用新型的綠色環保節能材料、技術等進行高質量改造而成的建筑形態。其突出的特征是：非透明圍護結構增強保溫隔熱性能，氣密性能高的外窗提升保溫隔熱效果；無熱橋的設計與施工；建筑整體高氣密性；應用高效新風熱回收系統；利用可再生能源，可以應用較低能耗將室內環境調整到一個合適溫度。這種類型的建筑方式自從在20世紀80年代被提出以來，已經在世界范圍內被眾多國家和眾多工程項目所應用，提升建筑物的低碳節能效果，實現良好的應用效益和價值。

1、被動式超低能耗建筑設計理論

1.1基本設計思想

被動式超低能耗建筑通過對眾多新型環保節能材料進行合理化應用，在專業化人員的組織下開展有效性施工，有利于提高建筑物的應用質量和水平。對于我國來講，在廣大的南方地區冬季沒有供暖設備，傳統類型的建筑房屋無法抵御冷空氣侵襲。因此，一些建筑開始進行有效性改造，大量的應用被動式超低能耗建筑理論，通過對建筑材料的優化、對太陽能、家電熱量的有效應用，提高了建筑物的抗嚴寒能力，保障了人們具有良好的居住環境。

1.2應用方式

最大程度的降低建筑能耗是被動式超低能耗建筑設計應用中一個重要方式。比如：在德國和英國，對于新型環保材料、技術方式進行有效性應用可以使得建筑的能耗降低80%到90%。因此，對于我國來講，需要充分的學習被動式超低能耗建筑設計理念，在眾多建筑設計施工中進行合理化應用。同時，因地制宜是一個重要應用方式，即依據當地的氣候條件對房屋建筑結構材料進行合理化應用，提升墻體的厚度，進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、降溫的特征[1]。

2、被動式超低能耗建筑設計理論在建筑工程中的應用

2.1進行有效規劃與布局

被動式超低能耗建筑設計需要充分的考慮周邊的地形、地物、地貌，在不破壞建筑地區山坡、河流、綠地等資源情況下進行建筑設計工作，最終使得施工完畢的建筑可以和周邊環境融為一體，具有和諧一致的特征，提升人們居住、工作的質量和水平，實現建筑物良好應用效益和價值。具體來講，規劃設計需要充分考慮建筑布局、朝向、體形系數、使用功能，將超低能耗建筑的理念和特點充分體現。比如：在我國北方地區嚴寒的冬季，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。比如：進行科學的選址、注重建筑物的朝向、進行群體性布局，進行良好的景觀設計、注重建筑的體形可以進行充分的采光和通風。如：在建筑設計中，大量鄉土植被的應用可以提高被動式超低能耗建筑整體綠化環境，調節其小氣候，提升建筑審美質量和綠色功能。

2.2良好的圍護結構

在建筑中，對于隔墻、內門、外窗、樓板等進行良好的圍護，有利于建筑結構能量路徑的優化，進行良好的冷熱傳導，提升建筑應用質量和水平。具體來講，第一，進行墻體、屋頂、地板等環節保溫。比如：外墻保溫系統，應優先選用高性能保溫材料，并在同類產品中選用質量和性能指標優秀的產品，減少保溫層厚度。屋面保溫材料選擇時，除滿足更高保溫性能外，還應具備較低的吸水率和較好的抗壓性能。第二，針對不同氣候區特點，優化選取保溫材料。比如：寒冷地區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。夏季需要降低冷負荷，SHGC 值應盡量選下限，同時需要兼顧冬季保暖需求。第三，專業化人員需要選取具有良好抗風壓性能、氣密、水密性能的外門窗，即嚴格依據國家《建筑外門窗氣密、水密、抗風壓性能分級及檢測方法》GB/T 7106，建議選取好質量應用特點的外門窗，為人們營造出一個優質環境。

2.3發揮暖通空調設備的有效作用

在我國節能減排的大背景之下，暖通空調已經在建筑領域中進行了廣泛應用，對于提高城市居民的整體生活品質發揮出了重要的作用。充分的環保材料、施工技術需要與暖通空調進行充分應用，才能使得被動式超低能耗建筑功能得到實現。為了節能減排的需要，我們需要盡快的研發出可以進行再生應用類型的暖通空調，全面提高其應用的質量與水平，更好的滿足人們對于空調越來越高的需求。比如：在有大風的天氣中，我們開啟風力應用模式，在陽光非常充足的夏季應用太陽能模式，而在沒有大風、也沒有陽光充足的天氣中應用電能模式。這種全新應用模式可以極大減少暖通空調對于電能的依賴程度，降低其使用的成本。變頻技術在暖通空調中的應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環境的要求、隨著環境的改變自覺調節溫度與濕度，降低空調對于能源的消耗。冷熱器的科學合理應用可以全面保障暖通空調與建筑環境的優質融合，發揮出暖通空調最佳的冷熱供應效果。

在進行大風量空調機組安裝之前，需要對于其進行性能的測試工作。比如：首先，通電測試，檢驗其是否可以達到正常應用的標準。如果有必要，則需要及時的更換有關的空調設備或者是進行其它方面的降噪音處理。其次，進行施工方案的科學設計，并且綜合性的考慮到暖通空調安裝施工工作的實際情況以及面臨的環境，完善設計施工的具體細節。最后，我們需要對于暖通空調安裝施工工作進行嚴格的監督與檢查工作，尤其是重視對于降噪音問題處理的實際效果，保障暖通空調安裝施工工作中存在的噪音問題被有效的解決。

暖通空調安裝施工工作的技術人員需要應用合理性的管線交叉技術進行暖通空調管道科學化鋪設工作，有效的提升其安裝工作的質量與效率，節省了工程的成本。同時，空調使用人員需要對于暖通空調的管道進行必要的清洗工作，保障其管道的暢通。比如：使用合理化的方式對于管道中存在的污垢或者是異物進行徹底的清洗，保障暖通空調管道中的清潔與衛生，有利于暖通空調的各個系統可以有效的運行，達到極佳的使用效果。除此之外，空調應用人員需要充分的發揮出現代網絡信息技術的優勢，對于其清除管道堵塞問題進行全程的監督與分析工作，極大提高了安裝與調試工作的質量與效率，保障了暖通空調使用的安全。

2.4科學設計施工降低建筑工程成本

在建筑工程施工中，我們需要應用各種的方法嚴格保障工程的質量與安全。具體來講，可以從以下幾個方面來進行。比如：首先，施工單位需要制定出科學的施工進度管理計劃。其次，在工程項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，用科學的專業知識與綜合素養保障施工的進度和安全。最后，嚴格的進行施工材料的把關、人員的管理，保障工程項目建設施工的質量與安全。

2.5進行良好通風和采光

采光與通風是被動式超低能耗建筑兩個重要的應用指標。因此，對于建筑設計人員來講，需要應用有效性舉措提高建筑采光和通風質量。應用合理化的通風配置方式，提升整個建筑的應用質量和水平，更好的滿足人們對被動式超低能耗建筑需求[2]。

結論：

進行有效規劃、運用良好的圍護、發揮暖通空調設備作用、降低工程成本、進行良好通風和采光設計，有利于提高被動式超低能耗建筑應用質量和水平，更好的滿足人們對高品質建筑需求。

參考文獻：

[1]程曉金.被動式超低能耗建筑設計理論及實踐研究[J].低碳世界，2017，10：143-144.

[2]宋琪.被動式建筑設計基礎理論與方法研究[D].西安建筑科技大學，2015.