绿色建筑中超低能耗技术的应用

前言：想要写出一篇引人入胜的文章？我们特意为您整理了绿色建筑中超低能耗技术的应用范文，希望能给你带来灵感和参考，敬请阅读。

【摘要】随着我国社会经济的飞速发展，我国对绿色建筑的需求已逐渐成为当务之急。超低能耗绿色建筑已经成为新时代改变建筑业破坏环境和大量消耗能源的重要应用。因此，对绿色建筑中超低能耗技术的研究和分析越来越重要。论文主要以华北地区的绿色建筑设计为例，分析超低能耗技术在绿色建筑中的主要应用。

【关键词】超低能耗技术；绿色建筑；应用

1引言

保护环境、节约能源是实现经济可持续发展的有效途径，也是为人们创造健康、安全、舒适的工作和生活环境的关键。由于工程建筑行业相较于其他行业能耗高，污染严重，因此，有必要在建筑行业中加大使用清洁、超低能耗技术，以解决能源短缺和环境污染问题[1]。我国提出环保问题后，建筑行业开始积极实施创新改革，研发了大量成熟的绿色节能技术。本文以华北地区的建筑设计为例，介绍了超低能耗技术在绿色建筑中的应用要点，希望能为低能耗技术在绿色建筑中的应用研究提供一些参考。

2充分利用自然能的被动式建筑设计

合理利用空间布局，根据建筑物的结构特点和主体细节优化建筑的室内环境是被动式建筑设计的关键。在被动式建筑设计中，应注意以下要点：（1）进行建筑物的功能布局规划时，应先合理规划和设计建筑物的外观和朝向，以充分利用自然光和自然通风，这样可以促进夏季通风，冬季防寒。（2）合理设计顶层的日光窗、天窗、露台等，如果条件允许，建议在建筑内部安装抽风天井，以促进建筑内部的通风。（3）建筑物朝南方向的墙体应设置尺寸较大的透明窗户，以便于室内白天采光，从而减少电子照明设备的使用，减少对电能的消耗，而且可以有效提升建筑室内空间的舒适度[2]。（4）设计建筑物时，还必须考虑独特的遮阳外观，根据数据详细计算从夏至到冬至期间当地的日照高度，以确保房间具有充足的自然光和适当的遮光效果。（5）在室外设计中，要充分利用植物美化环境，还可以设置景观美化池，对室外气候进行一定的调节。

3优良节能的围护结构保温隔热技术

完成超低能耗建筑设计的关键之一是要进行合理的围护结构设计，以显著减少建筑物的采暖和制冷负荷。另外，应合理利用建筑的空间布局，根据建筑物的结构特点进行室内结构的被动式设计。我国华北地区四季分明，夏季炎热，华北地区建筑的空调能耗明显高于冬季。因此，低能耗建筑的围护结构设计应以夏季的热导率为重点，而冬季则更多地需要考虑建筑围护结构的隔热性。通常情况下，围护结构最薄弱的部分是门窗和冷桥。其中，门窗面积约占建筑围护结构总面积的30％，门窗能耗约占建筑围护结构热损失的50％。因此，提高外门窗的隔热性能对于超低能耗建筑至关重要。

3.1外墙

根据项目的实际情况，华北地区建筑的外墙可以采用外墙保温系统，该系统将自保温和内部保温有机地结合在一起。进行设计时，应精确计算和分析隔热系统的各项参数，以合理选择保温材料，并满足围护结构的耐候性、抗风荷载性以及冬季抗融冰性的要求。建议在外墙使用浅色材料或绝缘反射涂料[3]。在外墙设计过程中，还应对冷桥组件进行适当处理，以提高其蓄热和节能性能，以最大限度地减少冷桥对建筑耗能的影响。另外，建议尽可能使用双层外墙围护结构，并在外墙内部使用可移动的模块化隔热墙。该结构在夏季和季节过渡期可以折叠起来，促进室内空间的散热；冬季可以将其覆盖在外墙表面，增加外墙的厚度，从而提高外墙的隔热性能，室内的自由温度也会升高，减少采暖能耗。需要注意的是，华北地区建筑外墙的传热系数平均值不应超过0.40W/（m2·K）。

3.2楼板

建筑设计中，竖直方向和水平方向的噪声干扰一直是热门问题。建筑声环境的质量直接影响着人们的日常生活质量和身心健康。因此，楼板可以采用具有隔热和隔音作用的浮动楼板，这样地板的冲击声隔音可以提高到65dB，有效解决了上下楼层的噪声问题，显著提高生活质量。需要注意的是，华北地区建筑楼板的传热系数不应超过0.55W/（m2·K）。

4充分利用可再生能源

4.1地源热泵

地热泵系统的能效比高于空气源热泵的能效比。华北大部分地区夏季炎热，冬季寒冷。夏季的热负荷通常比冬季的热负荷高很多。同时，冬季从源头来的水温波动要远小于夏季[4]。地源热泵在冬季时的工作效果极好，但是考虑到冬季和夏季埋管的热平衡，建议使用冷却塔作为辅助设备，因为夏季埋管的冷却负荷最高。为了使热泵的效率最大化，地热源通常使用土壤和冷却塔作为冷热源。在夏季，将地源热泵和冷却塔系统用作冷热源，其向地下管道系统提供的热量传递可以平衡地下热场并防止热量积聚；在冬季，将地源热泵用作系统维护的热源，所需的热量由其在夏季传递的热量提供。并且冷却塔可以实时启动，使用方便。

4.2太阳能

在常见的使用太阳能的方法中有被动式和主动式2种。常见的被动式太阳能系统是太阳能房顶和太阳能烟囱。太阳能烟囱中，壁挂式太阳能烟囱应用较多，能够使屋内夏季通风良好。其在夏季的原理为：室内空气从储热壁的下部进入太阳能烟囱通道，被储热壁加热，逐渐上升，最后通过上部开口排到室外。冬季的工作原理与夏季相同。但是，操作条件截然相反：外部冷空气进入太阳能烟囱通道后，被集热壁加热，然后空气温度上升，并通过集热壁的上部入口进入房间以进行通风和加热[5]。在很多具有玻璃幕墙以及遮光板等结构的建筑屋顶安装有集成的太阳能系统。通过合理的建筑设计，可以最大限度地利用太阳能板收集太阳能，然后根据建筑需要，将太阳能转换为其他形式的能源，减少对不可再生能源的应用，充分利用清洁能源，减少对环境的影响。例如，光伏发电系统可以用于建筑物的室内和室外照明，有效减少建筑对传统能源的需求。

5结语

基于我国在绿色建筑建设方面的努力，人们对健康环境的概念有了新的认识，如绿色能源、节能减排等，均是实现绿色建筑的可行途径。并且各行各业还开始引入“绿色管理”，全面实施“被动优先，积极优化，可持续发展，经济实用”的建筑理念。超低能耗绿色建筑必须充分利用空间布局、建筑结构和主体建筑的细节，以确保室内环境的舒适度，还要充分考虑建筑所在地的气候特征和经济成本，在实现绿色建筑建设的同时，减少总成本，促进绿色建筑的可持续发展。

【参考文献】

【1】杨庭睿,乔春珍.被动式建筑发展现状及设计策略研究[J].建设科技,2020(19):18-22.

【2】申喆.超低能耗绿色建筑技术解析与发展趋势———评《超低能耗绿色建筑技术》[J].混凝土与水泥制品,2020(7):96-97.

【3】唐丽,王越,张建斌.被动式超低能耗装配式建筑设计初探———以海淀永丰产业园项目为例[J].建筑技艺,2019(10):106-109.

【4】何筱姗,吕平.绿色建筑中低碳低能耗技术的研究进展[J].节能,2014,33(12):13-16.

【5】杨李宁,张红川,王卫民,等.低能耗技术在重庆绿色建筑中的应用[J].钢铁技术,2009(3):43-45.

作者：梁雪莹 单位：天津市天勘建筑设计院