被动式绿色建筑设计的实践及能耗简析

【摘要】本文主要结合某学校项目为例，针对被动式绿色建筑设计实践进行了分析，在设计内容上主要涉及到了降低围护结构热传导系数、采用多联机系统空调、光伏发电系统设计等。在此背景下，结合动态能耗软件DEST开展了相应的能耗模拟工作，从而对建筑负荷特点进行了总结，最后对建筑节能率进行了对比和分析。

【关键词】绿色建筑；被动式设计；能耗分析、

如今，在我国社会经济不断发展的背景下，人们逐渐认识到了环境保护工作的重要性，从而对建筑行業中的绿色建筑理念引起了高度的重视。由于被动式设计在使用过程中可以有效减少对能源的消耗，甚至可以实现零能耗，所以在整个设计工作中应将重点放在建筑对社会发展以及经济发展的协调方面，而不是放在短期的效益上，这对于建筑行业长期发展有着非常重要的作用。本文结合某学校项目为例，针对被动式绿色建筑设计的实践和能耗进行了深入分析，希望能为相关人员提供合理的参考依据。

1、设计实践

鉴于学校建筑与其他办公建筑相比具有一定的差异，主要是在建筑运行方面体现出了一定的间歇性，所以，在设计开发工作中，对于被动式设计方法进行了合理使用。该工程项目在使用过程中，除去暑假两个月以及寒假一个半月之后，空调季的时间为一个月，采暖季的时间为三个月，大部分时间都比较适合采用被动式技术方法为学生营造出良好的室内环境。

1.1 降低围护结构热传导系数

表1 围护结构传热系数表

针对建筑外墙体开展相应的节能设计工作时，主要是将外墙体的热传导系数控制在合理的范围之内，若需有效降低墙体保温隔热性能，热桥效应属于其中的重要控制内容，将保温层设置在外墙结构层的外面，可以对建筑起到非常重要的保温作用，从而有效避免受到外界气候条件的影响，使整个墙体的保温隔热性能实现明显的提升，其中传热系数如表1所示。

1.2 空调设计采用多联机系统

在对空调开展相应的设计工作时，因为教室、办公室以及食堂都具有非常明显的间歇性、及时性等特征，为此，在对这些特点进行充分考虑的基础上，在夏季的时候可以对可灵活控制的多联机系统进行合理使用。这种系统室外机不会占用太多的空间，并且，可以一台或者是多台同时运行，在整个控制过程中具有非常明显的灵活性。

1.3 建筑照明采用光伏发电系统

光伏发电属于一种无污染的绿色技术，可以对太阳能进行有效吸收，从而转化为相应的电能，这就在很大程度上降低了室外综合温度，同时室内空调冷负荷也会进一步降低。另外，在对太阳能光伏建筑一体技术使用的基础上，不需要使用相应的蓄电池，这不但可以减少资金投入，同时在运行过程中也不会受到蓄电池荷电状态的约束，为此，在整个使用过程中可以发挥出良好的使用性能。

2、能耗评估分析

2.1 建筑冷热负荷统计

在对动态能耗软件DEST充分利用的基础上，对相应的模型进行合理构建，以此为基础，对建筑能耗负荷计算结果进行了深入的分析，实际设计建筑与建筑在冷热负荷想发生了相应的变化。

2.2 建筑节能率的统计分析

针对以上对建筑负荷所计算的结果进行比对、分析，同时严格按照暖通与电气设计图纸中的相关要求，最终计算出建筑空调以及照明系统一年运行中所产生的能源消耗现象。对于两个方面进行了对比分析，最终计算出了实际设计建筑的节能率。结合设计方案中的相关内容，本文主要针对外窗k值为1.3的计算结果进行了深入的分析。

实际建筑主要是对高效多联机系统进行了合理的使用，与参照建筑空调系统之间进行对比分析，参照建筑单位平方米，暖通空调在一次运行过程中所形成的能源消耗为6.6gce/㎡.a，在进行综合的对比分析之后，其节能率为63.37%。针对于该学校建筑工程而言，在对主要功能房间的照明功率进行设置时，主要是参照“建筑照明设计标准”中的相关内容来进行。结合功率实际密度，对每一个功能方面的实际面积进行了明确，每一天的运行时间为九个小时，最终计算出的平均照明使用效率为40%，统计出每年的运行总时间为二百天，在对以上数据进行有效获取之后，可直接计算出设计建筑以及参照建筑在一年当中所产生的照明能源消耗现象。

针对于该建筑工程，节能在内容上主要涉及到了被动式建筑设计、高效率机电系统以及可再生能源发电等几个方面，在对可再生能源发电量进行计算的过程中，需要对节能率目标进行全面了解，并采取单独计算方式来进行。

结语：

本文主要结合某学校建筑，然后对围护结构优化、被动式设计、多联机空调系统以及光伏发电系统等多方面进行了深入的分析。结合相关的统计结果来看，该学校建筑一年中的采暖空调系统节能率为17.6%，而所计算出的照明系统的节能率为22.4%。在经过系统的分析之后，若需有效减少该建筑采暖空调能耗以及照明能耗，如果只是采取采暖空调与照明节能等方法，该建筑在一年当中所产生的能源消耗现象为国家标准参照建筑物的45.79%，在对比分析之后，其节能率为54.21%。如果光伏系统在使用过程中所发挥出的电量为10800KW.h，那么节能率将可以达到65%，由此可以看出，已经超出了被动式超低能耗示范项目的节能率。

参考文献：

[1]宋莉.我国本土绿色建筑被动式设计分析[J].工程建设与设计，2018（16）：20-21.

[2]国爱丽，冯秀艳.我国被动式建筑及配套保温材料发展现状及趋势[J].建设科技，2018（11）：10-13.

作者简介：

廖卓嘉，广州珠江外资建筑设计院有限公司，广东广州。