超低能耗建筑設(shè)計方法與典型案例研究

【摘要】隨著經(jīng)濟的發(fā)展以及科學(xué)技術(shù)的進步，全球變暖，能源短缺，環(huán)境污染等問題日益嚴重。可持續(xù)發(fā)展觀念得到了全世界的認可，很多能源并不是取之不盡用之不竭的，所以可持續(xù)發(fā)展才是長久之計。當然建筑行業(yè)也要順應(yīng)時代潮流，在設(shè)計時，要考慮資源的節(jié)約問題，研究低能耗建筑的設(shè)計方法對于我國以及全球都有著重要的意義。

【關(guān)鍵詞】超低能耗；建筑設(shè)計；典型案例

1、超低能耗建筑設(shè)計的具體含義

超低能耗設(shè)計是在設(shè)計建筑時要在建筑的圍護結(jié)構(gòu)、照明系統(tǒng)、能源、設(shè)備系統(tǒng)和智能控制等最大程度的節(jié)約資源、保護環(huán)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(jīng)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(yīng)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(jié)構(gòu)，采用新風(fēng)熱回收技術(shù)，并利用可再生能源，提供舒適室內(nèi)環(huán)境的建筑體。

2、我國在超低能耗建筑設(shè)計中遇到的挑戰(zhàn)

2.1超低能耗建筑設(shè)計資源有限

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

2.2設(shè)計過于單一

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

3、關(guān)于超低能耗建筑設(shè)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(shè)計采用了經(jīng)濟環(huán)境平衡法，并與當?shù)氐膶嶋H自然環(huán)境相結(jié)合，優(yōu)化了建筑本身的圍護設(shè)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(zhì)量，即使在寒冷的冬季僅僅靠太陽的照耀就能使室內(nèi)的溫度在二十攝氏度左右，陰天使用小型的鍋爐就能實現(xiàn)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(huán)保的建筑之一。該建筑的采光設(shè)計很好，白天用不到照明設(shè)備。到了晚上其采用的照明設(shè)備的電力則是太陽能，所有的燈光的開關(guān)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(jīng)過它處理的水還能轉(zhuǎn)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(shè)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(qū)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(shè)計的典范。

4、使超低能耗建筑設(shè)計成為現(xiàn)實的措施

4.1政府做好監(jiān)督工作和完善相關(guān)的政策

超低能耗建筑設(shè)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(yīng)該多頒布一些相關(guān)的政策，監(jiān)督和指導(dǎo)該項工作的完成。大力宣傳可持續(xù)發(fā)展和科學(xué)發(fā)展觀，擬定多項舉措，確保工作的落實情況，努力堅持綠色發(fā)展[2]。同時也要提高可再生建筑資源的利用率。制定從設(shè)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(fā)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(fā)與利用，例如，可以因地制宜，某些地區(qū)可以開發(fā)太陽能，發(fā)展太陽能供暖供熱及供電功能；在一些地區(qū)開發(fā)水能，像三峽大壩，利用水力發(fā)電的技術(shù)；在一些地區(qū)，例如沿海地區(qū)可以利用風(fēng)能，進行日常生活的用電，取暖的提供等等。這些政府都應(yīng)該適當?shù)慕o予支持。

4.2學(xué)習(xí)國外先進技術(shù)，發(fā)揚創(chuàng)新精神

國外有著先進的技術(shù)，而且國外已經(jīng)有了超低能耗建筑的成功案例，這些都值得我們學(xué)習(xí)。國外的設(shè)計師也有著獨特的思維，創(chuàng)新的想法，這也是我國的設(shè)計師值得借鑒的。當然我國也要根據(jù)自身的實際情況設(shè)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(xù)發(fā)展戰(zhàn)略和科學(xué)發(fā)展觀，實現(xiàn)我國綠色環(huán)保健康的發(fā)展。為地球節(jié)約有限的資源和能源是我們義不容辭的責(zé)任[3]。

4.3重視人才資源，提高人才資源的質(zhì)量

我國對于超低能建筑設(shè)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(yǎng)。可以將有天賦和已經(jīng)涉獵其中的人才聚集起來請一些專業(yè)的人來開講座，介紹低能耗建筑材料，以及新穎的節(jié)能技術(shù)和知識，保證有潛力的人才能真正的學(xué)到有用的技術(shù)，或者由國家出資讓有潛力的人才到國外相關(guān)學(xué)校深造，將來為國家的可持續(xù)發(fā)展貢獻自己的力量。

總結(jié)：

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?nèi)祟愘囈陨娴牡厍蛑挥幸粋€，我們要善待地球，就要從保護地球節(jié)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(shè)計方式，堅持走可持續(xù)發(fā)展的道路。

參考文獻：

[1]王學(xué)宛，張時聰，徐偉，等.超低能耗建筑設(shè)計方法與典型案例研究[J].建筑科學(xué)，2016，32（04）.

[2]蒲云輝，楊平，羅文剴.不同方式的建筑節(jié)能設(shè)計對比研究—基于BIM和傳統(tǒng)2D方式[J].建筑經(jīng)濟，2015，36（09）.

[3]徐偉，鄒瑜，孫德宇，等.GB50189-2015《公共建筑節(jié)能設(shè)計標準》動態(tài)節(jié)能率定量評估研究[J].暖通空調(diào)，2015，45（10）.

作者簡介：

陳卓，武漢理工大設(shè)計研究院有限公司設(shè)計一所，湖北武漢。