零能耗建筑的发展及其应用研究

2021-04-03孙树霞

建筑与装饰 2021年5期

孙树霞

山东莱克工程设计有限公司山东东营 257000

1 简述零能耗建筑的基本概念及发展走向

零能耗建筑是指单纯依靠可再生能源提供能量来满足运转需求的新型建筑，其设计理念是为了实现全智能化的控制效果，在少用或者不用能源的情况下，可持续不间断的供应热水，并且达到室内空气温湿度的具体要求。

针对零能耗建筑的发展走向，我们可以总结为以下四点：首先，零能耗建筑理念的提出，使建筑行业走向了技术革新道路，其倡导的低能耗理念已经演变为全球建筑领域的发展趋势。其次，针对零能耗建筑领域的科研工作构建了相应的技术体系，并且，国家已对其发展方向进行了明确。再次，各省市地区的试点示范取得了良好的效果，政府部门全面助推零能耗建筑行业的发展。最后，达成了统一的行业共识，零能耗项目与建筑产业都将迎来全新的发展时期。

2 简述零能耗建筑的技术优势

零能耗建筑的设计理念主要体现在尽可能地将非可再生能源的消耗降至为零，然后通过对可再生能源的合理运用，来实现零能耗建筑的正常运转，不仅有效地缓解了能源紧缺问题，同时也可以实现废物的循环再利用。

零能耗建筑的技术优势主要体现在这几点：其一，依据地理情况及建筑结构的具体特征确保建筑布局的合理性。其二，通过对太阳能的合理利用，来完善室内的采光系统，确保室内照明能够达标。其三，以环境情况为前提，运用置换送风技术来提升室内空气的循环速度，确保室内空气的清新度。其四，使太阳能及地热能的利用率大大提升。其五，通过对绿色材料及绿色施工技术的科学运用，充分展现出绿色建筑的施工理念。其六，通过保温及遮阳等维护结构的合理运用，能够有效提升太阳能的使用率，从而确保室内温湿度能够达标。

3 浅析零能耗建筑的具体应用

3.1 新风系统排风处理的具体应用

适于零耗能建筑新的高效新风热回收系统的排风处理中，惯用的是卫生间直排方式和卫生间排风热回收方式[1]。卫生间直排的处理方式主要是卧室、书房等重要活动区设置送风口，餐厅设置排风口实施集中排风，卫生间排风由排风装置直接排出室外，同时通过室外对卫生间实施补风操作。卫生间排风热回收的排风处理方式主要是卧室、书房等重点活动区设置送风口，卫生间及餐厅设置排风口，卫生间排风由排风口经热回收新风机组排出室外。这两者之间存在一定的差异性，主要体现在卫生间排热风回收的新风系统经过设置在卫生间的排风口，对卫生间排风的能源进行回收利用，以达到降低能量损耗的目的，但同时也加剧了风机的能量损耗，所以，这两种排风处理方式的高效新风热回收系统的节能性，应将卫生间的回收量和由此增加的风机能耗进行综合考量。

3.2 零能耗建筑空间的具体应用

零能耗建筑的技术理念是要实现非可再生能源的损耗为零，这就意味着要想真正达到零能耗就必须要降低建筑对能量的实际消耗[2]。首先，在零能耗建筑的空间设计上，应保证建筑平面呈线性南北延伸，在采光条件达标的情况下，缩减人均办公的实用面积，这样不仅能够提升整体空间的利用率，同时也可以为交流合作打造出一个温馨的氛围，从而避免空间浪费的现象发生。与此同时，还可以通过对BIM建模的运用，加强对建筑曲度及建筑耗能的综合分析，在建筑平面曲线大于1.5度时对能耗的整体影响不大。其次，还可以将通风廊屋这种建构手法运用到具体的设计规划中，它可以有效地改善建筑的微环境，通过通风廊屋设计可以将主题建筑一分为二，同时又连接在一个屋顶下，增加了建筑的空间设计感和灵动性。在炎热的夏季，朝南的走廊既可以遮挡部分日光的照射同时又能保证室内具备充足的光线，此外，还可以增加空气的流动性。最后，将暖通系统和新风系统进行有效的结合，既可以保证室内温度的舒适，同时也可以提升系统的使用效率，针对再生能源的选择，应注重对太阳能以及风能的综合考量。

3.3 被动式节能技术的具体应用

结合节能的实质意义，我们可以从开源和节流两个方向进行分析，而被动式节能技术则属于“开源”，主动式节能则归属于“节流”一类。为了实现零能耗建筑的节能目的，就应加强对被动式节能技术的科学运用，以实际情况为基础，完善与优化被动式节能设计，有效的提升风能及太阳能的利用率，从而实现降低能耗的目的。

针对被动式节能的设计工作，我们可以通过以下几点技术实施：其一，外遮阳技术，通过遮阳技术的灵活运用，可以有效地遮蔽太阳光的辐射，增加自然采光，调节采光效果，与此同时，通过对空调的适当遮挡，可以减少空调的负荷，降低空调运行时的能耗。其二，围护结构的巧妙运用。在原有两栋建筑的基础上加设电梯装置，将其形成一个整体，可以有效提升空间的利用率，此外，电梯厅两侧还可以设置外挑阳台，运用自然通风对室内的循环空气加以改善，减少人们对空调的依赖，从而达到降低能耗的目的。其三，建筑遮阳及气密性。一般情况下，建筑玻璃的透光率较高，在夏季时，由于日光照射猛烈，极易造成室内温度的骤增，导致人们不得不依靠空调来调节室内的温度，这就加剧了空调运行时的能耗问题。为了有效解决这一难题，我们就可以在外窗玻璃上装置隔热膜，降低紫外线及红外线的射入量，可见光通过率应确保不低于40%，这样既可以有效缓解室内的温度，同时也可以确保室内的正常采光。此外，普通窗户的气密性普遍较差，极易造成冷空气的外泄情况，对此，就可以给窗户加设密封胶条，在提升窗户气密性的同时减少空调的使用频次，从而达到节能减排的目的。