探究被动式超低能耗建筑设计的基础与应用

高智超

摘 要：早在2005年的时候习近平书记就已经提出了“绿水青山就是金山银山”，随着时代的发展，我国经济水平不断进步，一座座高楼大厦拔地而起，除了表面的光鲜亮丽，背后还有种种的问题值得我们思考。这时我们提出了被动式超低能耗建筑这一想法，利用其本身的优势来解决现在需要的问题，更利用其优势来支持未来的长效发展，进一步推进我国经濟发展社会稳定。

关键词：被动式超低能耗建筑;建筑设计;持续发展

引言

随着社会发展和经济水平的不断提升，人们对建筑质量的要求逐渐加强，在建筑工艺日益先进的今天，改善原有建筑设计方法的需求呼之欲出，被动式超低能耗建筑设计的提出满足了人们对建筑质量的要求，同时也降低了建筑物料的消耗，符合我国可持续发展战略要求。但是现实是，被动式超低能耗建筑设计在我国应用时间太短，可借鉴的实际经验不多，在实际应用中尚存在不少问题。下文将在介绍我国被动式超低能耗建筑设计的应用和实际情况的基础上，展开分析其问题并提出合理可实现的解决方案，加强本工艺的实际应用。

1 被动式超低能耗建筑以及特点

1.1这个理论在二十世纪六十年代时被正式提出，党是的全球环境都不容乐观，污染严重、不可再生资源消耗严重、资源紧张，就是因为这样才让人们把目光放在了能源消耗的问题上，首当其冲的就是建筑方面的能源消耗。最先开始进行被动式超低能建筑的国家是德国，科学家们在德国巴州首府慕尼黑开始了第一次的实验。第一次的实验建筑采用了独立的建筑，建筑的顶端变成了尖锐的形状，虽然说在美观上差了一点但是却减少了百分之四十的占地面积，这个结果让每个科学家都非常惊喜。以这个实验结果为样本，欧盟国家纷纷开始推行被动式超低能建筑这一方式。在二十世纪末期，这个设计理念终于传入我国，经过不断的努力，在我国的发达城市得到了推广，例如上海、广东、浙江等城市，直到现在情况依旧良好。

1.2由于被动式超低能建筑的特性所以就让的特点也十分突出，采用被动式超低能耗建筑这一理念的建筑在建筑时期就减少了能源的消耗，这种消耗的降低并不是暂时的，这种消耗的降低贯穿了建筑的建设、应用时期以及毁坏时期，均有不同等级的减少能源消耗。由于我国国情的不同，人口数量众多所以导致我国建筑方面的消耗是尤其巨大的，已经达到了总消耗量的百分之六十，这与发达国家的消耗数量形成了鲜明的对比。二这一切在使用了被动式超低能耗建筑这一理念后出现了改变，在2017的调查结果中发现我国在建筑方面上的消耗有了显著的下降且下降的幅度显著，例如在推行之前我国的能源消耗量为75.3kW.h，较比德国的48.5、日本的49.6、美国的52.3、英国的55.7有非常明显的差异，且这种差异是非常不良的，在被动式超低能耗建筑这一理念推行后中国由之前的75.3降到了66.3，虽然依旧无法与发达国家相提并论，但是已经有了非常明显的成效，能源消耗量巨幅下降，情况十分明显。

1.3我国主要的能源消耗就来自于建筑方面，只要减少建筑方面的消耗就可以进一步推动我国的发展。

2 被动式超低能耗建筑设计的基础

被动式超低能耗建筑这一理念最基础的就是因地制宜，什么是因地制宜？就是指在进行设计这一过程中不能只是纸上谈兵，更多应该结合实际的环境、情况来进行设计，并不是非常注意追求能源消耗的减少。例如慕尼黑的科学家再进行实验的过程中更加注重的是如何利用优异的地理环境，地面较为平坦、拥有大量的光照这样就可以利用太阳能的特性来减少电的用量，基于此实验，我国在辽阔的内蒙古草原，光照充足的宁夏运用了同样的方式，在建筑安装了太阳能来减少能源的消耗，但是在实行的过程中一定要考虑当地的地理环境是否适宜，例如在二十世纪末期的罗马尼亚就采用了同样的方式，但是由于使用的地点为山区，道路崎岖光线又不充足，所以并不适合本方法，太阳能不能发挥本身的作用，注定以失败而告终。

3 被动式超低能耗建筑设计的应用

3.1 自然能源利用设计

其实在现代建筑的很多方面，都可以看到被动式超低能耗建筑设计的实际应用，例如利用自然能源为建筑供能。最早在20世纪的70年代，就有科学家尝试利用太阳能电池代替常规电能发电，经过近40年的科技发展，太阳能发电技术已经取得了很大进步，并已经被广泛应用于人们日常生活中。

在太阳能供能的基本框架下，一般置于建筑物上层的太阳能电池板会利用光伏技术将太阳能转化为电能，并能实现能量的储蓄，可为建筑内部提供持续的能量，降低了建筑物内部日常运作多常规电能的消耗。此外，太阳能是可再生的清洁能源，太阳能框架的设计与应用还降低了能源污染，实现几乎零污染的同时也可持续利用。因此，太阳能技术的发展和推广得到我国现阶段能源研发的广泛重视，我国已有许多地方的被动式超低能耗建筑应用采用了这一能源解决方案。

3.2 保温与散热设计

被动式超低能耗建筑的设计还体现在保温与散热技术方面。常规而言，保温系统和散热系统的设计不会同时生效。保温方面，最常见的是苯复合材料，这一保温材料常被用于我国北方地区，在当地的建筑设计中，将苯符合材料作为墙壁夹层。理论上，在墙体中放置4-5cm厚的材料夹层，两侧以常规砖瓦或者混凝土为建筑材料进行复合，完成内部构建后，再将苯板粘结到材料外部，最后再进行外围材料的构建，即完成这一保温材料在建筑中的应用。一块小小的苯板能防止室内热量的流失，其效率通过试验测试，证明其保温效率是普通材料的最低4倍以上。

从结果上来说，苯符合材料的保温效果相对于木料、砖瓦、混凝土等各种常规材料来说，都是最理想的。散热设计上，各地区的技术因实际环境差异存在不同，但基本思路都是以空气流通和快速冷热交换为技术核心。

结语

被动式超低能耗建筑设计对于我国的社会发展、经济建设方面上有着极大的作用，但同时也是对我们提出了更高的要求，所以在未来建筑的发展商我们仍然要积极的使用被动式超低能耗建筑设计，并且在发展的时期要不断的对该理论进行不断的升级优化，这样才能更好的适应本国的国情以及未来的发展，并且加强人才输出，提高技术人员的管理，只有这样才能更好的促进建筑的发展。

参考文献

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