超低能耗建筑设计方法与应用

1、超低能耗建筑设计方法与应用摘要：要想在不断城镇化的过程中，提高人类居住环境的舒适度，必须着眼于可持续发展的角度，不断提高人类的居住环境质量。同时在进行建筑设计时，还必须要考虑资源节约型建筑，减少对于周围环境的破坏以及产生的污染物质，发扬地域文明的特征，我们要摒弃以往追求建筑环境时达到的高耗能以及高污染的建筑住形式。与传统建筑设计所不同的是超低能耗建筑设计将建筑能耗指标作为建设设计优化的重要方向，通过优化设计以使得建筑性能得到最优化的提升。关键词：超低能耗建筑；设计；方法1 超低能耗建筑设计的特点超低能耗建筑设计是建筑节能降耗的一种重要设计方法。相较于传统的设计方法，超低能耗建筑设计除了需要满足

2、建筑使用功能外还需要通过最优化设计用以优化建筑的能耗指标，降低建筑的能耗。超低能耗建筑设计中需要对建筑的各分支能耗项目进行详细的统计计算，并结合建筑能耗指标对各能耗分支进行优化设计，以系统性的优化来降低建筑的总体能耗。设计中需要结合建筑项目的特点借助于周边自然条件通过各分支专业之间的相互配合来构建出完善合理的建筑设计方案。与传统设计方法相比超低能耗建筑设计法具有以下几方面的特点：1.1 以建筑能耗指标为终极目标实现各专业之间的协调优化。1.2 建筑初设阶段需要对建筑形体及围护结构热工参数进行严格的把控，并对建筑的能源需求进行计算和优化，以能耗指标为设计目标通过被动与主动优化相结合的方式做好建筑

3、设计优化，设计中还需要对建筑周边可再生能源进行详细的分析计算看是否能够应用于建筑设计中。1.3 超低能耗建筑设计是总体性优化，是通过对各部能耗进行统计并进行系统性的优化以实现建筑总体能耗的降低，进而合理的确定建筑设计方案。2 超低能耗建筑设计的通用方法超低能耗建筑设计有多种不同的通用设计方法：2.1 关键参数限额法。这一设计方法是在超低能耗建筑设计中应用较多的也是较为广泛的一种设计方法，这一设计方法以降低建筑能耗为最终目标，借助于建筑周边的自然、气候等条件来严控建筑的各项性能指标，并在设计中与高效新风热回收技术进相结合以使得建筑设计能够满足用户需求，这一设计方法较为科学同时也具有较强的实际应用

4、性，加之其对于可再生能源依赖度不高，能够以较为简单的建筑模型完成节能标准的控制，实现建筑能耗的降低，这是一种较为优秀的设计方法。2.2 双向交叉平衡法。双向交叉平衡法是一种在超低能耗建筑设计中较为通用的一种设计方法，通过应用双向交叉平衡法能够有效地确保建筑设计能够具有良好的节能减排效果。在设计中其以能耗、舒适度为设计核心，以可再生能源为实现超低能耗建筑设计的主要方式，相较于上一种方法其对于可再生能源的依赖性更高，在超低能耗建筑设计方法的选择上需要结合建筑设计的实际情况进行合理化的选取。2.3 经济环境决策法。超低能耗建筑设计中经济环境决策法是一种较为常见同时也是应用效果较好的设计方法。通过这一

5、设计方法的应用可以确保超低能耗建筑设计能够更多的满足用户的需求。超低能耗建筑设计中对于建筑的能耗、舒适度与经济性3个指标进行综合考虑完成对于建筑的设计，超低能耗建筑设计注重于降低建筑能耗、提升住户的舒适度以及建筑的经济可行性，以上述3个指标作为核心完成对于超低能耗建筑设计，确保超低能耗建筑设计能够取得良好的设计效果。3 超低能耗建筑设计应用3.1建筑中的能源与材料的超低能耗设计。建筑包含的建筑类型丰富，形态各异，所涉及到的建筑材料更是多种多样。建筑设计师在设计过程中，应积极使用具有绿色环保标识的建筑材料，提高建筑材料中可再利用和再循环材料的比例，尽量选择本地材料减少运输成本。此外应节约和提高资

6、源的利用效率，合理的建筑布局及朝向，避免过于复杂的建筑形体设计，优良的外维护结构热工性能指标，适当的自然通风，都可以有效降低建筑空调能耗，节省建筑耗能耗材。对于建筑来说，优化供暖空调系统设计和设备选型也是积极有效的措施。在提高资源利用率方面，尤其需要紧密联系建筑的具体功能及所处地理环境，是否有足够的回收水源利用，是否有足够的日照满足太阳能需求，所选的节能或环保产品是否能否满足特定功能的使用需求，这类问题都需要设计师运用专业知识进行考量与取舍。目前，国外许多的设计师积极使用到绿色环保的设计观念，对内部环境能源系统进行改进升级，而我国在建筑环保理念运用上的仍有很大进步空间。一方面进一步提升建筑设计

7、师在绿色建筑设计方面的技术能力，积极学习吸收新材料及新技术；另一方面也要因地制宜，结合我国的国情采用合适的理念，选取合适生态策略。3.2 门窗系统的超低能耗设计。建筑中玻璃幕墙以及门窗系统均需要消耗较多的能源，为了减少此部分的能源消耗，建筑的设计人员将许多新产品、新技术应用到设计工作中，对玻璃幕墙和门窗系统进行升级改造。首先，防辐射和保温功能有所提升；其次，结构形式方面的优化设计、断桥技术以及新材料的使用让系统气密性和热工性有所改善，进而更好的完成其过滤使命，将外部环境和建筑内部环境隔离开来；最后，多元化的幕墙设计能够对原有防护水平进行提升，同时可以提升内部环境品质，减少空气净化装置运行等方面

8、的能源消耗。在外维护结构设计中，设计师应积极考虑自然通风设计，通过对自然通风的有效利用能够减少室内环境的空气污染，内部热环境可以得到改善，为人们带来更好的使用体验，同时此项设计能够减少空调类装置的运行时长，进而减少能源的浪费。尽管如此，现行国内超低能耗建筑设计理念对玻璃幕墙的使用依然持谨慎态度。绿色建筑评价标准内，对于建筑，如经过优化之后的建筑窗墙比都低于0.5者，可直接得分。这其中是有所平衡的，一方面鼓励减少对透明幕墙或窗得设置，另一方面窗同时也承担了室内自然光及视野的作用，过分减少窗同样不利于室内照明及使用者舒适度，此条文在于提醒设计师避免过度追求纯玻璃幕墙得外观效果。此外，外维护结构热工

9、性能指标优于国家标准也是得分项，外遮阳系数、传热系数都有较高要求，如按三星级为设计标准的话则要求更高，传统玻璃幕墙显然难以满足，需要增加可控制外遮阳或中置百叶。改善建筑的室内环境，需结合地区的地理气候特点，将建筑能耗控制在一定范围内。超低能耗建筑设计理念鼓励设计师们摒除对建筑设计外观效果的不合理追求，减少对热工性能相对较差的玻璃幕墙及对资源产生浪费的纯装饰构件的依赖，令建筑外观效果与超低能耗设计相辅相成。3.3 建筑中室内声光环境系统的超低能耗设计。建筑需要一个良好的光环境，传统建筑中在该部分需要消耗大量的能源，为缓解能源紧张的现状，需要对声光环境系统进行改造升级。当前市场条件下，LED产品技术日趋成熟，其在光效、使用寿命及显色性等方面均比传统灯具有更优表现，因而逐步取代传统光源成为主流。当然LED灯具也存在一定的问题，如成本较高，色温不完全稳定且市场上产品质量参差不齐等，这就对设计师在灯具选型及使用方面提出了更高的要求。同时，自然光依然是不可替代的最佳室内光源，建筑往往进深较大，且不乏地下室，设计师应积极寻求引入自然光的策略。下沉庭院、采光天窗、或采用导光板等，都有助于改善这类空间的整体光效果，营造自然舒适的室内光环境。结束语超低能耗建筑设计是针对传统建筑高能耗的特点所发展起来的一种建筑设