被动式超低能耗建筑设计分析

摘要:由于全球资源日渐紧缺,节约能源、保护环境、走可持续发展道路已成为人类文明无法回避的议题。在城市建设领域,建筑节能亦已成为备受关注主题和趋势。在此大背景之下,被动式超低能耗建筑应运而生。本文浅谈被动式超低能耗建筑设计的应用,为相关项目的设计提供参考。
关键词:被动式设计;超低能耗;建筑设计
引言:被动式超低能耗建筑,是我国近年发展起来的新概念。关于如何提高建筑能效水平,建筑如何达到近零能耗,我国也正在通过学术交流等方式,向欧洲某些发达国家学习经验。目前我国亦已建成了一些被动式超低能耗建筑示范工程,为新建被动式超低能耗建筑的设计和施工提供了很好的参考。
一、被动式超低能耗建筑概念与设计原理
被动式超低能耗建筑是指适应气候特征和自然条件,通过保温隔热性能和气密性能更高的围护结构,采用高效新风热回收技术,最大程度地降低建筑供暖供冷需求,并充分利用可再生
景德镇论坛>茉莉酮酸能源,以更少的能源消耗提供舒适室内环境并能满足绿建筑基本要求的建筑。
被动式超低能耗建筑的设计原理,主要有:1、根据项目所在地的气候特征及其自然条件,通过采用合适的朝向、合理的建筑体形系数、遮阳、自然通风采光等措施,提升环境带来的有利因素、降低环境带来的不利因素;2、通过采用保温隔热性能及气密性更高的围护结构对建筑被动区作全方位包裹,让保证室内环境舒适的成本尽量降低;3、采用新风热回收等技术,避免能源浪费;4、利用可再生能源如太阳能,降低能源消耗。
二、被动式超低能耗建筑设计的重要意义
在我国,建筑行业发展蓬勃,建筑规模巨大。在建筑行业快速发展的同时,对各种能源消耗及对环境影响也越来越大。自实施可持续发展战略以来,我国对环境保护越来越重视。同时,通过调查研究发现,节能减排、环境保护以及可持续发展对于提高我国居民的生活质量有非常密切的联系。被动式低能耗建筑设计自从被提出以来,就受到了高度关注、重视,因为其符合节能环保、绿建筑的概念,所以,得到了人们广泛的认可和接受。另外,我国建筑行业的碳排放总量十分巨大,被动式超低能耗建筑有利于缓解能源和温室气体减排压力,为我国实现碳达峰、碳中和目标贡献力量。
三、被动式超低能耗建筑的优点
与传统建筑相比,被动式超低能耗建筑主要有以下优点:1、被动式超低能耗建筑的全年供暖供冷需求和能耗显著降低,节能水平大幅提升;2、被动式超低能耗建筑由于保温隔热性能优异、气密性好,具有更稳定的室内温湿度和更安静的室内环境;3、被动式超低能耗建筑由于设有新风系统,并可对通过空气进行净化,可以提供良好的室内空气品质;4、被动式超低能耗建筑由于采用更好的建筑材料和部品,使建筑本身有更高的质量保证和更长的寿命。
四、被动式超低能耗建筑的技术要点
相对于传统建筑,被动式超低能耗建筑主要有以下技术要点:
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1、采用保温隔热性能更高的建筑外围护结构(含墙体、柱子、屋面、外门窗等)。
2、采用无热桥设计和施工。
3、在设计合理的同时,严格控制施工质量,保证建筑物内被动区的高气密性。
4、采用高效的新风热回收系统。
5、充分利用可再生能源。
6、满足《绿建筑评价标准》(GB50378)一星级要求。
食品添加剂都是坏东西吗五、被动式超低能耗建筑的专项技术设计示例
为更直观说明被动式超低能耗建筑的设计,本人准备列举一个工程实例的做法,给读者作为参考,希望能抛砖引玉,对读者有所启发。
工程图纸尺寸示例项目概况:该项目是河北省保定市主城区城中村改造安置区项目中的一个幼儿园,为被动式超低能耗建筑,总建筑面积为 5113.34m2,建筑地上 3 层,其中一层层高 4.5 米,二层层高为 3.9 米,三层层高为 5.9 米,主要功能为活动室兼寝室、办公室、会议室、保健观察室、多功能活动室等。建筑结构形式为钢筋混凝土框架结构,建筑高度为 15.70 米。
由于篇幅有限,我只把本项目被动式超低能耗建筑专项技术方案的主要内容列举如下:
1、高效的围护结构保温隔热措施
本项目外墙、屋面、地面、接触室外空气的外挑楼板采用高效保温隔热措施。
外墙:本项目外保温系统为钢丝网架复合板喷涂砂浆外墙保温系统。梁柱部位采用 220mm 厚钢丝网架复合板 A 型板,填充墙部位采用 430mm 厚钢丝网架复合板 B 型板。
屋面保温材料选用 250mm 厚燃烧性能等级为 B1 级的高容重石墨聚苯板。首层地面选用 180mm 厚燃烧性能等级为 B1 级的挤塑聚苯板。
接触室外空气的外挑楼板在板下设置 60mm 厚超细无机纤维喷涂,板上铺设120mm 厚挤塑聚苯板。
采用被动式外门窗,外门窗型材为隔热铝合金,传热系数K≤1.3W/(m2·K);玻璃配置为5 low-E+16Ar +5 low-E +16Ar +5C;气密性等级不应低于 8 级,水密性等级不应低于 4 级,抗风压性能不低于 3 级。
2、气密性保障措施
外墙梁柱部位对拉螺栓孔洞进行密封,填充墙内侧喷涂砂浆层连续完整,保证拼缝处的气密层连续。门窗与墙体之间的洞口、进出气密层的管线,室内外设置防水透汽膜和防水隔汽膜进行气密性加强处理,保证建筑整体气密性。
3、建筑防热桥处理措施
方案设计阶段,尽量简化立面造型,减少外凸构件,降低热桥处理难度;在施工图设计阶段,对不可避免的结构性热桥、系统性热桥进行处理,实现保温层的连续不间断包裹。
4、高效热回收新风系统
设置独立新风机组,新风热回收系统选用全热热回收芯体,全热回收效率应≥70%,显热热回收效率应≥75%。
5、高效辅助冷热源
采用多联式空调(热泵)机组作为冷热源,机组应满足名义制冷工况和规定条件下的制冷综合性能系数 IPLV(C)不低于 6.0 或全年能源消耗效率 APF 不低 于 4.5(W·h)/ (W·
h)。机组制热季节性能系数 HSPF 不低于 3.00(W·h)/ (W·h),且低环境温度下的 COP(-12℃)不低于 2.20。
结语:随着人们生活水平的提升、科学技术的发展、人类环保和可持续发展意识的提高,我相信,被动式超低能耗建筑兼具节能、环保、舒适、低碳、高品质等优点于一身,定将越来越快地被接收和重视,最终得到广泛应用。
参考文献:
[1] 王斌,张冀友,郭淳. 被动式超低能耗建筑设计分析[J]. 居业,2022(1):117-119.
[2] 阮毅锋. 被动式超低能耗建筑设计基础与应用分析[J]. 房地产导刊,2019(3):62.
[3] 吕栋,许云娇. 被动式的超低能耗绿建筑设计原则分析[J]. 建筑工程技术与设计,2018(7).

本文发布于:2024-09-23 18:23:39,感谢您对本站的认可!

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