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超低能耗建筑設(shè)計(jì)、建造

現(xiàn)階段,隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展,被動式超低能建筑作為建筑行業(yè)的新興產(chǎn)物,該能耗方式起源于德國,在制冷與供暖等方面的具體操作提出了更高的要求,同時也在環(huán)保理念、技術(shù)水平以及舒適性等方面展示出了顯著優(yōu)勢,例如,建筑良好的保溫性能可以滿足人們對居住溫度的需求。綜合我國建筑發(fā)展歷程,傳統(tǒng)建筑形式存在諸多制約因素,包括耗費(fèi)大量的資金以及人力、物力資源,且需要面臨資源浪費(fèi)與環(huán)境污染兩大難題,因此不利于建筑行業(yè)的

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產(chǎn)品詳情

現(xiàn)階段,隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展,被動式超低能建筑作為建筑行業(yè)的新興產(chǎn)物,該能耗方式起源于德國,在制冷與供暖等方面的具體操作提出了更高的要求,同時也在環(huán)保理念、技術(shù)水平以及舒適性等方面展示出了顯著優(yōu)勢,例如,建筑良好的保溫性能可以滿足人們對居住溫度的需求。

綜合我國建筑發(fā)展歷程,傳統(tǒng)建筑形式存在諸多制約因素,包括耗費(fèi)大量的資金以及人力、物力資源,且需要面臨資源浪費(fèi)與環(huán)境污染兩大難題,因此不利于建筑行業(yè)的穩(wěn)定可持續(xù)發(fā)展。

而超低能耗建筑可以有效克服上述問題,在先進(jìn)技術(shù)與節(jié)能方式的推動下,在節(jié)約生產(chǎn)成本的同時,促進(jìn)了建筑建設(shè)整體水平的大幅度提升,以熱回收家居通風(fēng)技術(shù)為例,該技術(shù)為保障內(nèi)部流通空氣質(zhì)量等方面提供了有效途徑,再借助熱回收裝置技術(shù)實(shí)現(xiàn)廢氣與新鮮空氣的持續(xù)交換,從而提高對熱量的利用率。綜上不難看出,對于建筑行業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展而言,被動超低能耗建筑具備充分的必要性與重要性。


設(shè)計(jì)原理

建筑節(jié)能設(shè)計(jì)的最終目標(biāo)為,在節(jié)約與充分利用資源的前提下,保障居住環(huán)境的舒適度,在不同環(huán)境下的室內(nèi)溫度與濕度有著明顯的差異,因此氣候與室內(nèi)環(huán)境是建筑設(shè)計(jì)的重要影響因素,即建筑節(jié)能設(shè)計(jì)需要立足于具體的氣候與室內(nèi)環(huán)境條件合理開展。

例如,當(dāng)整體環(huán)境為夏暖冬熱的狀態(tài)時,在門窗關(guān)閉且無其它通風(fēng)措施的情況下,會嚴(yán)重影響居民的居住體驗(yàn)。適宜居住的環(huán)境條件是:室內(nèi)溫度不超過28 ℃,室內(nèi)空氣相對濕度不超過60%。

根據(jù)適合居住的環(huán)境條件要求,在進(jìn)行設(shè)計(jì)的時候,要保障室內(nèi)正常的空氣流動,并且要加強(qiáng)室外的遮陽程度促使環(huán)境達(dá)到舒適的居住環(huán)境。

此外,被動式建筑空間設(shè)計(jì)需要減少現(xiàn)代設(shè)備的數(shù)量,從而達(dá)到節(jié)省資源的目的。


問題

1 通風(fēng)設(shè)計(jì)

被動式建筑節(jié)能設(shè)計(jì)中通風(fēng)設(shè)計(jì)是非常關(guān)鍵的設(shè)計(jì),通風(fēng)設(shè)計(jì)包含著不同種類的設(shè)計(jì),其中包括總體規(guī)劃通風(fēng)設(shè)計(jì)、建筑平面通風(fēng)設(shè)計(jì)、建筑立體通風(fēng)設(shè)計(jì):

(1)總體規(guī)劃的通風(fēng)設(shè)計(jì)。

通風(fēng)性是影響居民居住體驗(yàn)與舒適度的重要因素,也是建筑設(shè)計(jì)的重點(diǎn),在規(guī)劃設(shè)計(jì)過程中,需要綜合房間分布、采光以及氣候環(huán)境等多種因素,對風(fēng)勢走向等進(jìn)行科學(xué)合理的把握。

(2)建筑平面通風(fēng)設(shè)計(jì)。

為了保障居住環(huán)境舒適度,需要對基礎(chǔ)設(shè)施布置與安排的合理性加以重視。以人員集中活動、流動性較大的客廳為例,該區(qū)域的設(shè)計(jì)需要重視空氣對流的設(shè)計(jì)部分,充分保障氣體的正常流動,并借助“空氣齡”這一指標(biāo)科學(xué)衡量室內(nèi)空氣的流動性。

(3)建筑立體的通風(fēng)設(shè)計(jì)。

外墻設(shè)計(jì)的工作內(nèi)容包含了以下方面:在不影響建筑功能的情況下,盡量減少外墻設(shè)計(jì)的表面積;勘查并掌握當(dāng)?shù)貧夂颦h(huán)境及其帶來的影響,從而在居住需求的基礎(chǔ)上對門窗等部分進(jìn)行設(shè)計(jì),解決室內(nèi)上層熱空氣與外界氣體的交換問題,有效提升室內(nèi)環(huán)境的質(zhì)量,并緩解外界溫度對室內(nèi)環(huán)境的影響,減少資源浪費(fèi)等不良現(xiàn)象的存在。

2 保溫隔熱設(shè)計(jì)

在我國的大多數(shù)地區(qū),通常會采用雙墻隔熱設(shè)計(jì),通過中間的隔層,保證室內(nèi)的溫度,不同方向的外墻采用的方式也不同,要根據(jù)不同的方向采用不同的材料。

另外一種保溫隔熱的方式就是采用節(jié)能屋面保溫隔熱技術(shù),就是在屋頂?shù)纳厦孢M(jìn)行絕熱板的鋪設(shè),這種設(shè)計(jì)能夠有效阻斷熱量的傳播。對于斜面的房屋來說,要采用雙隔面的方式,在原本的基礎(chǔ)上加上一層通風(fēng)百葉,有益于空氣的流動,確保夏天室內(nèi)溫度的適宜,通過這種方式,能很好的改善室內(nèi)溫度,有效的降低能源使用。

3 采光設(shè)計(jì)

退臺空間建筑的退臺空間指的是,建筑立面或是內(nèi)部的中庭空間呈逐層退進(jìn)或是逐層外挑。

逐層退進(jìn)的目的是為了使建筑上層對下層盡量少的遮擋,讓每一層盡量多地接受自然采光,并加強(qiáng)熱量的獲得,對寒冷地區(qū)建筑的采光極為有利。

逐層外挑的目的是為了讓建筑上層對下層有稍微的遮擋,避免眩光的產(chǎn)生,并加強(qiáng)建筑的遮陽效果,對炎熱地區(qū)的建筑比較有利。

由于太陽高度角和日照方向的不同,基于建筑采光優(yōu)化的退臺空間也不盡相同。而建筑剖面,則為退臺空間提供了一種“可調(diào)節(jié)”的設(shè)計(jì)方法。

建筑南立面,為了防止其在夏季受到陽光強(qiáng)烈的照射,可以將其剖面外墻在沿太陽入射的方向進(jìn)行稍微調(diào)整。這樣一來,不僅解決了強(qiáng)光照射的問題,也沒有影響到冬季的采光(由于冬季太陽的入射角較低),而且可以縮短建筑之間的日照間距。

中庭空間對于大進(jìn)深或大開間的建筑,建筑難免會存在自然光很難照射到空間。這時,一般的解決方法是,在建筑跨度大的地方加入中庭空間,調(diào)節(jié)其周圍內(nèi)部空間的采光。

光是由上至下射入建筑中,平面圖可以確定中庭的進(jìn)深和面寬,但不能從光的入射方向?qū)χ型サ呢Q向空間進(jìn)行調(diào)整。

剖面是對空間的描繪,是將空間從二維提升到三維的一種圖示表達(dá)。剖面不僅僅作為一種結(jié)果,它更是一個過程、一種方法。若從剖面對建筑的中庭空間進(jìn)行設(shè)計(jì)和優(yōu)化,必定會帶來更加準(zhǔn)確且有效的結(jié)果。以頂部采光的中庭空間為例,其高度與寬的比值就決定了這個空間的類型與適用范圍。

當(dāng)比值較小的時候,其空間較為低矮和開敞,有利于獲得更多的自然采光,可以解決進(jìn)深過大而造成的自然采光不足等問題,適用于寒冷地區(qū)的氣候特點(diǎn);當(dāng)比值較大的時候,其空間較為高大和狹窄,有利于減少太陽光的直接照射,減少熱量的獲得,較大的高度有利于溫室效應(yīng)的發(fā)揮,加強(qiáng)自然通風(fēng)的效果,適合于炎熱地區(qū)的氣候特點(diǎn)。


優(yōu)化設(shè)計(jì)

1 立足于當(dāng)?shù)貧夂颦h(huán)境合理調(diào)節(jié)控制標(biāo)準(zhǔn)

對于被動式超低能耗建筑發(fā)展而言,受不同地區(qū)在氣候環(huán)境等方面存在較大差異性的影響,實(shí)現(xiàn)控制標(biāo)準(zhǔn)的動態(tài)合理調(diào)節(jié)與進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)有著重要的意義。

具體而言,建筑行業(yè)的相關(guān)部門可以根據(jù)當(dāng)?shù)氐哪旯┡恳约肮├淞康葮?biāo)準(zhǔn)對其進(jìn)行滿足和調(diào)節(jié),保證被動式超低能耗建筑可以具備高節(jié)能性能,從而有效發(fā)揮出建筑設(shè)計(jì)自身優(yōu)勢。例如,被動式超低節(jié)能技術(shù)有助于改善嚴(yán)寒地區(qū)的供暖工作與酷熱地區(qū)的制冷問題。

2 加強(qiáng)被動技術(shù)的應(yīng)用力度

就目前而言,我國被動超低能耗技術(shù)在應(yīng)用力度方面較為欠缺,為了進(jìn)一步完善技術(shù)水平,建筑施工團(tuán)隊(duì)可以直接采用太陽能、自然風(fēng)以及地理地形等天然條件進(jìn)行充分的利用,并通過高性能的維護(hù)結(jié)構(gòu)和良好的氣密性以及遮陽可調(diào)節(jié)技術(shù)來進(jìn)一步完善以往被動式超低能建筑技術(shù)中存在的不足,有利于充分發(fā)揮技術(shù)指導(dǎo)作用。

其次,需要重視太陽能輻射采暖以及蓄熱等被動技術(shù)的應(yīng)用,從而達(dá)到減少能耗、節(jié)約資源的目的,這在一定成熟上也有效提升了建筑環(huán)境的質(zhì)量。

此外,需要加強(qiáng)對科學(xué)技術(shù)研究與應(yīng)用等方面的資金投入,積極借鑒其他先進(jìn)成熟的建筑特點(diǎn),并在此基礎(chǔ)上提升自身超低耗能建筑的建設(shè)水平。


措施

(1)由于我國國土資源遼闊,再加上經(jīng)濟(jì)發(fā)展不平衡,各個地區(qū)的氣候存在較大的差異,特別是對于一些經(jīng)濟(jì)較為落后地區(qū)而言,資金以及先進(jìn)技術(shù)的引入不到位,致使整個建筑設(shè)計(jì)水平不高,給被動式超低能耗建筑的工作帶來了較大的挑戰(zhàn)。

(2)我國橫跨緯度較多,各個地區(qū)的氣候變化也存在著較大的差異,不同氣候區(qū)域采用統(tǒng)一被動超低能耗建筑并不能充分發(fā)揮出自身最大的作用,這也是當(dāng)前被動超低節(jié)能建筑存在的主要問題,只有有效的考慮到因地制宜才能進(jìn)行后續(xù)的工作。


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