發(fā)布時(shí)間：2020-08-28所屬分類：建筑師職稱論文瀏覽：1次
摘 要： 【摘 要】隨著低碳、綠色、環(huán)保等理念的提出，被動(dòng)式超低能耗建筑逐漸得到了普及與應(yīng)用，尤其是在北方寒冷地區(qū)，因?yàn)闅夂蜃兓缺容^大，所以需要耗費(fèi)較大的能源來(lái)維持建筑內(nèi)部溫度等環(huán)境適宜，而傳統(tǒng)建筑設(shè)計(jì)形式通常消耗的能源都比較大，在新時(shí)期背景下，
【摘 要】隨著低碳、綠色、環(huán)保等理念的提出，被動(dòng)式超低能耗建筑逐漸得到了普及與應(yīng)用，尤其是在北方寒冷地區(qū)，因?yàn)闅夂蜃兓缺容^大，所以需要耗費(fèi)較大的能源來(lái)維持建筑內(nèi)部溫度等環(huán)境適宜，而傳統(tǒng)建筑設(shè)計(jì)形式通常消耗的能源都比較大，在新時(shí)期背景下，建筑設(shè)計(jì)水平和施工技術(shù)都得到了顯著提升，超低能耗建筑已經(jīng)成為了主流建筑趨勢(shì)。本文就 寒冷地區(qū)被動(dòng)式超低能耗建筑的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了簡(jiǎn)要分析。
【關(guān)鍵詞】寒冷地區(qū);被動(dòng)式超低能耗建筑;關(guān)鍵技術(shù)
建筑業(yè)是我國(guó)的經(jīng)濟(jì)支柱型產(chǎn)業(yè)，建筑業(yè)的蓬勃發(fā)展給人們的生活帶來(lái)了很大改善，但是同時(shí)也造成了較為嚴(yán)重的資源浪費(fèi)以及環(huán)境污染等問(wèn)題，不利于城鎮(zhèn)的長(zhǎng)期可持續(xù)發(fā)展，所以近年來(lái)低碳節(jié)能型建筑逐漸引起人們的關(guān)注。被動(dòng)式超低能耗建筑因?yàn)榫哂休^高的能源利用率，而且環(huán)保舒適，所以廣受人們推崇，這也與當(dāng)前的能源和氣候發(fā)展趨勢(shì)相適應(yīng)，相關(guān)建筑施工單位應(yīng)加強(qiáng)對(duì)該類施工技術(shù)的引進(jìn)和學(xué)習(xí)，為企業(yè)發(fā)展開(kāi)拓更廣闊的業(yè)務(wù)范圍。
1無(wú)熱橋保溫節(jié)能設(shè)計(jì)技術(shù)
1.1圍護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
在寒冷地區(qū)，評(píng)判建筑質(zhì)量的關(guān)鍵性指標(biāo)之一就是其維護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫性能優(yōu)劣。對(duì)于超低能耗建筑而言，要實(shí)現(xiàn)低能耗功能，關(guān)鍵在于無(wú)熱橋設(shè)計(jì)，這樣可以有效保證維護(hù)結(jié)構(gòu)保溫層的完整性，減少建筑溫度流失。但是建筑不同部位所采取的設(shè)計(jì)方法有所差別，其中主要的設(shè)計(jì)技術(shù)包括以下幾點(diǎn)：
1.1.1建筑外墻保溫
被動(dòng)式超低能耗建筑外墻保溫層應(yīng)當(dāng)使用斷熱橋錨栓進(jìn)行固定，如果保溫層為單層，則用鎖扣方式進(jìn)行連接，如果是雙層，則用錯(cuò)縫粘結(jié)方法，建筑墻角部位要用成型的保溫構(gòu)件。與此同時(shí)，還要減量避免在外墻結(jié)構(gòu)上安裝支架、導(dǎo)軌以及龍骨等會(huì)形成熱橋現(xiàn)象的部件，特殊情況必須使用的，也應(yīng)提前預(yù)埋斷熱橋錨固件。除此之外，建筑管道與外墻聯(lián)通的部位，也應(yīng)預(yù)留管套，并保持一定的保溫間隔距離，室內(nèi)的接線盒等盡量不要安裝在外墻部位，以免降低外墻保溫結(jié)構(gòu)的嚴(yán)密性。
1.1.2建筑屋面保溫
建筑屋面能耗僅次于建筑外墻部位，所以要實(shí)現(xiàn)寒冷地區(qū)的超低能耗設(shè)計(jì)目標(biāo)，也應(yīng)對(duì)屋面結(jié)構(gòu)采取無(wú)熱橋設(shè)計(jì)方法。首先，在對(duì)女兒墻等突出屋面的部分做保溫層設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)當(dāng)保持其與屋面明結(jié)構(gòu)和墻面結(jié)構(gòu)的連續(xù)性，避免形成結(jié)構(gòu)熱橋。其次，對(duì)于出風(fēng)口等保溫薄弱部位，應(yīng)當(dāng)加設(shè)金屬蓋板，以增強(qiáng)其保溫性能，同樣要與屋面結(jié)構(gòu)緊密相連，避免形成熱橋。另外，伸出屋面的管道與外墻保溫層設(shè)計(jì)一致，也要用套管進(jìn)行保護(hù)，并且在套管和管道之間還應(yīng)設(shè)置保溫層。
1.1.3地下室外墻保溫
在現(xiàn)代建筑工程當(dāng)中，地下室的應(yīng)用頻率越來(lái)越高，寒冷地區(qū)被動(dòng)式超低能耗建筑設(shè)計(jì)中，地下室外墻的保溫層設(shè)計(jì)應(yīng)與地上保溫結(jié)構(gòu)保持連續(xù)性，從地下室頂板開(kāi)始逐漸向下延伸，直至完全覆蓋地下室外墻長(zhǎng)度，而且還應(yīng)增加防水設(shè)計(jì)，以免受到地下水滲透。
1.2建筑門窗設(shè)計(jì)
建筑門窗也是影響寒冷地區(qū)超低能耗建筑節(jié)能效果的關(guān)鍵部件，其主要影響內(nèi)容為建筑氣密性能、太陽(yáng)得熱系數(shù)以及傳熱系數(shù)。外窗保溫和遮陽(yáng)性能應(yīng)符合下列要求：寒冷地區(qū)外窗傳熱系數(shù)(K)和太陽(yáng)得熱系數(shù)(SHGC)應(yīng)符合相關(guān)規(guī)定標(biāo)準(zhǔn);為防止結(jié)露，外窗內(nèi)表面(包括玻璃邊緣)溫度不應(yīng)低于13℃;在設(shè)計(jì)條件下，外窗內(nèi)表面平均溫度宜高于17℃，保證室內(nèi)靠近外窗區(qū)域的舒適度;應(yīng)根據(jù)不同的氣候條件優(yōu)化選擇SHGC值。寒冷地區(qū)應(yīng)以冬季獲得太陽(yáng)輻射量為主，SHGC值應(yīng)盡量選上限，同時(shí)兼顧夏季隔熱。當(dāng)設(shè)有可調(diào)節(jié)外遮陽(yáng)設(shè)施時(shí)，夏季可利用遮陽(yáng)設(shè)施減少太陽(yáng)輻射得熱，外窗的SHGC值宜主要按冬季需要選取，兼顧夏季外遮陽(yáng)設(shè)施的實(shí)際調(diào)節(jié)效果，確定SHGC值;外門窗應(yīng)有良好的氣密、水密及抗風(fēng)壓性能。依據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)其氣密性等級(jí)不應(yīng)低于8級(jí)、水密性等級(jí)不應(yīng)低于6級(jí)、抗風(fēng)壓性能等級(jí)不應(yīng)低于9級(jí)。
2建筑氣密性設(shè)計(jì)
建筑氣密性能對(duì)于實(shí)現(xiàn)超低能耗目標(biāo)非常重要，良好的氣密性可以減少冬季冷風(fēng)滲透，降低夏季非受控通風(fēng)導(dǎo)致的供冷需求增加，避免濕氣侵入造成的建筑發(fā)霉、結(jié)露和損壞。氣密層應(yīng)連續(xù)并包圍整個(gè)外圍護(hù)結(jié)構(gòu)，建筑設(shè)計(jì)施工圖中應(yīng)明確標(biāo)注氣密層的位置，應(yīng)采用簡(jiǎn)潔的造型和節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)，減少或避免出現(xiàn)氣密性難以處理的節(jié)點(diǎn)。應(yīng)選用氣密性等級(jí)高的外門窗，外窗框與窗扇間宜采用3道耐久性良好的密封材料密封，每個(gè)開(kāi)啟扇至少設(shè)2個(gè)鎖點(diǎn)。應(yīng)選擇適用的氣密性材料做節(jié)點(diǎn)氣密性處理，如緊實(shí)完整的混凝土、專用膨脹密封條等;包裝膠帶、聚氨酯發(fā)泡、防水硅膠等材料不適合做節(jié)點(diǎn)氣密性處理材料。對(duì)門洞、窗洞、電氣接線盒、管線貫穿處等易發(fā)生氣密性問(wèn)題的部位，應(yīng)進(jìn)行節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)并對(duì)氣密性措施進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
3建筑遮陽(yáng)設(shè)計(jì)
寒冷地區(qū)供暖能耗在全年建筑總能耗中占主導(dǎo)地位，太陽(yáng)輻射可降低冬季供暖能耗，但也會(huì)增加夏季空調(diào)能耗，因此，寒冷地區(qū)的東、西、南向的外窗均應(yīng)考慮遮陽(yáng)措施。遮陽(yáng)設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)寒冷地區(qū)的氣候特點(diǎn)，房間的使用要求以及窗口所在朝向綜合考慮。可采用可調(diào)或固定等遮陽(yáng)措施，也可采用各種熱反射玻璃、鍍膜玻璃、陽(yáng)光控制膜、低發(fā)射率膜等進(jìn)行遮陽(yáng);超低能耗建筑宜采用可調(diào)節(jié)的遮陽(yáng)設(shè)施�？烧{(diào)節(jié)外遮陽(yáng)表面吸收的太陽(yáng)得熱，傳入室內(nèi)的比例比內(nèi)遮陽(yáng)或中置遮陽(yáng)小，并且可根據(jù)太陽(yáng)高度角和室外天氣情況自動(dòng)或手動(dòng)調(diào)整，是最適合超低能耗建筑的遮陽(yáng)形式�？烧{(diào)節(jié)外遮陽(yáng)和外窗的間距宜大于100 mm，以免外窗玻璃被加熱。當(dāng)設(shè)置中置遮陽(yáng)時(shí)，應(yīng)盡量增加遮陽(yáng)百葉及其相關(guān)附件與外窗玻璃之間的距離;遮陽(yáng)設(shè)施在遮擋陽(yáng)光直接進(jìn)入室內(nèi)的同時(shí)，也會(huì)阻礙窗口的通風(fēng)，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)綜合考慮。
4輔助供暖供冷系統(tǒng)
超低能耗建筑輔助供暖供冷應(yīng)優(yōu)先利用太陽(yáng)能、地源熱泵、空氣源熱泵及生物質(zhì)燃料等可再生能源，減少一次能源的使用。寒冷地區(qū)宜設(shè)置輔助熱源和冷源，其中輔助熱源不宜采用集中供暖方式，宜采用地源熱泵或空氣源熱泵。輔助熱源選擇時(shí)，除滿足供暖、新風(fēng)處理要求外，宜兼顧生活熱水的用熱需求，并盡可能利用太陽(yáng)能供應(yīng)熱水。實(shí)際工程中，太陽(yáng)能新風(fēng)系統(tǒng)、太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)、地源熱泵系統(tǒng)等得到推廣使用。其中，太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)的工作原理是溫差循環(huán)控制，通過(guò)檢測(cè)集熱器的供回水溫差來(lái)控制集熱循環(huán)泵的啟動(dòng)和停止，并比較循環(huán)溫度與貯水箱中水溫溫差不斷加熱貯水箱中的熱水。
相關(guān)期刊推薦：《山東建筑大學(xué)學(xué)報(bào)》1986年9月創(chuàng)刊，1991年5月公開(kāi)發(fā)行(國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)刊號(hào)ISSN1003-5990)，2005年7月由季刊改為雙月刊。主要刊登土木工程、建筑學(xué)與城市規(guī)劃、園林、供熱通風(fēng)與空調(diào)工程、環(huán)境工程、管理工程、機(jī)械電子工程、信息與電氣工程、材料科學(xué)與工程、計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)及基礎(chǔ)學(xué)科等自然科學(xué)領(lǐng)域的學(xué)術(shù)研究論文、綜合述評(píng)、工程應(yīng)用、教學(xué)研究等，報(bào)道有關(guān)方面的新理論、新技術(shù)、新方法和新動(dòng)態(tài)。學(xué)報(bào)嚴(yán)格遵守辦刊宗旨，積極倡導(dǎo)創(chuàng)新求實(shí)的學(xué)風(fēng)，通過(guò)開(kāi)展學(xué)術(shù)交流，及時(shí)反映我校科研動(dòng)態(tài)，活躍了學(xué)術(shù)思想，促進(jìn)了我校相關(guān)行業(yè)的科學(xué)研究與發(fā)展。
5結(jié)語(yǔ)
經(jīng)過(guò)以上分析闡述可以發(fā)現(xiàn)，寒冷地區(qū)被動(dòng)式超低能耗建筑的技術(shù)性要求是比較繁瑣的，要想實(shí)現(xiàn)良好的建筑節(jié)能效果，設(shè)計(jì)人員必須從多方面入手對(duì)建筑各個(gè)結(jié)構(gòu)部位的保溫性能加以強(qiáng)化和完善，這樣才能從整體上降低建筑室內(nèi)空間的溫度流失，從而達(dá)到節(jié)約能源的目的。在新時(shí)期背景下，這種建筑設(shè)計(jì)模式的技術(shù)水平將會(huì)越來(lái)越高，未來(lái)應(yīng)用空間也將越來(lái)越廣闊，各行業(yè)工作者應(yīng)當(dāng)積極學(xué)習(xí)和引進(jìn)此類先進(jìn)的設(shè)計(jì)理念，促進(jìn)我國(guó)建筑行業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展。——論文作者：王曉升
