超低能耗建筑設計方法與典型案例研究

文/陳卓 武漢理工大設計研究院有限公司設計一所 湖北武漢 430070

1、超低能耗建筑設計的具體含義

超低能耗設計是在設計建筑時要在建筑的圍護結構、照明系統、能源、設備系統和智能控制等最大程度的節約資源、保護環境，利用可再生資源盡量不用或者少用一次性資源，比一般建筑的能耗水平低的一種建筑物。從世界范圍來看，目前最為經典的當屬德國的被動式超低能耗建筑。被動式超低能耗建筑是指適應氣候特征和自然條件，通過保溫隔熱性能和氣密性能更高的圍護結構，采用新風熱回收技術，并利用可再生能源，提供舒適室內環境的建筑體。

2、我國在超低能耗建筑設計中遇到的挑戰

2.1 超低能耗建筑設計資源有限

超低能設計的研究與開發需要大量的人才資源和資金，所以我國真正投入研發的企業少之又少。即使我國頒布了很多有助于研發超低能耗建筑設計的優惠政策，那些小企業也沒有能力去研發設計。這就導致了我國在建筑行業的資源浪費現象嚴重而且在建筑過程中出現的粉塵等廢物也污染了環境，有損我國人民的健康[1]。

2.2 設計過于單一

由于我國真正投入研究的企業很少，所以沒有條件研究多樣的節能設計。目前，我國的超低能耗建筑設計的主要節能方法就是在建筑中利用建筑節能材料來實現小部分的低能耗，但卻不能通過其他途徑實現低能耗。這個顯然不能達到我國低能耗設計的目標，不能更好的緊扣我國可持續發展觀的主題。

3、關于超低能耗建筑設計案例的分析

3.1 韓國零碳綠色家園

韓國的零碳綠色家園坐落在首爾南部，是一棟8 層的居民樓，里面包含了一百二十二戶獨立住宅及公寓建筑。這個設計采用了經濟環境平衡法，并與當地的實際自然環境相結合，優化了建筑本身的圍護設計，是一項很成功的低能耗建筑的例子。該建筑還利用了二氧化碳探測器保證每個房間的空氣質量，即使在寒冷的冬季僅僅靠太陽的照耀就能使室內的溫度在二十攝氏度左右，陰天使用小型的鍋爐就能實現供暖和日常的生活用水。

3.2 英國水晶公館

英國的水晶公館大家都不陌生，是一個很著名的景點，每年吸引了成千上萬的游客參觀。這是由西門子建立的水晶大廈。這個水晶大廈是人類有史以來最環保的建筑之一。該建筑的采光設計很好，白天用不到照明設備。到了晚上其采用的照明設備的電力則是太陽能，所有的燈光的開關都是自然自動的。該建筑的晶體還能集雨和回收黑色水，這個污水處理功能很巧妙的是經過它處理的水還能轉化成飲用水。

3.3 美國國家可再生能源實驗室大樓

該建筑坐落于美國科羅拉多州戈爾登，可以容納八百人辦公，占地面積是兩萬平方米。該工程以推廣超低能建筑模式為目標，是綠色建筑的典范。該建筑采用的是雙向交叉平衡法設計的。也是利用了太陽能進行日常的供電，采用了頂板輻射方式進行供熱供冷，而且建筑的百分之九十二的建筑區域可以利用陽光照射滿足照明。該建筑完全使用了太陽能代替化石能源，是可再生能源設計的典范。

4、使超低能耗建筑設計成為現實的措施

4.1 政府做好監督工作和完善相關的政策

超低能耗建筑設計如果在我國普及將會是一件利國利民的好事，所以政府要加強重視。我國政府應該多頒布一些相關的政策，監督和指導該項工作的完成。大力宣傳可持續發展和科學發展觀，擬定多項舉措，確保工作的落實情況，努力堅持綠色發展[2]。同時也要提高可再生建筑資源的利用率。制定從設計到施工到竣工的一系列管理體系，按照省市的順序下達管理體系，促進各個省市均衡的發展低能耗建筑，保證所用的材料都是綠色健康的可再生資源。另外要加大對可再生資源的開發與利用，例如，可以因地制宜，某些地區可以開發太陽能，發展太陽能供暖供熱及供電功能；在一些地區開發水能，像三峽大壩，利用水力發電的技術；在一些地區，例如沿海地區可以利用風能，進行日常生活的用電，取暖的提供等等。這些政府都應該適當的給予支持。

4.2 學習國外先進技術，發揚創新精神

國外有著先進的技術，而且國外已經有了超低能耗建筑的成功案例，這些都值得我們學習。國外的設計師也有著獨特的思維，創新的想法，這也是我國的設計師值得借鑒的。當然我國也要根據自身的實際情況設計適合我們的低能耗建筑，取其精華去其糟粕，緊扣著我國的可持續發展戰略和科學發展觀，實現我國綠色環保健康的發展。為地球節約有限的資源和能源是我們義不容辭的責任[3]。

4.3 重視人才資源，提高人才資源的質量

我國對于超低能建筑設計的人才還不是很多，所以要加強在這方面專項人才的培養。可以將有天賦和已經涉獵其中的人才聚集起來請一些專業的人來開講座，介紹低能耗建筑材料，以及新穎的節能技術和知識，保證有潛力的人才能真正的學到有用的技術，或者由國家出資讓有潛力的人才到國外相關學校深造，將來為國家的可持續發展貢獻自己的力量。

總結：

從小我們就知道很多資源都不是無限使用的，目前地球的資源正在一點一點的減少，我們人類賴以生存的地球只有一個，我們要善待地球，就要從保護地球節約地球資源做起。超低能耗的建筑是有利于全人類的建筑，我們必須重視起來，利用更多的人才資源，不斷研究低能耗的設計方式，堅持走可持續發展的道路。