建造适合国情的被动式超低能耗建筑

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  • 发表时间:2017年8月9日
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       在新型城镇化的背景下,我国建筑总面积将持续增长,建筑总能耗仍将增长,如何化解“建筑面积增长和降低建筑能耗,人们对居住环境要求的提升和降低建筑能耗”这两大矛盾,一直是建筑节能研究领域的重要内容。被动式超低能耗建筑作为一种高性能建筑,其理念在世界范围内得到越来越广泛的认可。随着应用被动式超低能耗建筑理念而建造的国内一批示范项目的建成,国内掀起了被动式超低能耗建筑的研究应用热潮,得到广泛关注。

确定适合国情的指标体系

       我国作为发展中大国,在室内环境、建筑特点、居民生活习惯和建筑用能强度等方面都有独特之处。我国有6亿人口生活在夏热冬冷地区。这一地区冬季低于10摄氏度的天气超过80天,处在10~15摄氏度的天气超过50天。这一地区冬季阴冷潮湿,且相对湿度普遍大于70%。受国家供暖政策的影响,这一地区至今绝大多数房屋没有集中供暖设施。随着我国人民生活水平的提高,越来越多的人渴望冬季有一个温暖的室内环境,而被动式房屋正是一个有效的解决手段。

       经济发展不均衡,不同气候区居住建筑室内环境有着较大的差异且无发达国家的成熟经验可供参考,这些都增加了我国被动式超低能耗建筑技术体系的研发难度。我国被动式超低能耗建筑指标体系应立足于国情,在尊重居民生活习惯和降低建筑能耗的前提下,适当地提高建筑环境标准,营造适合我国居民的健康舒适的室内环境。

       我国地域广阔,横跨多个气候带,5大建筑气候分区特点差异大,东西南北的供暖和空调需求极不均衡。我国的居住建筑与欧美存在显著差异,国内大型城市新建城镇住宅建筑以高层建筑为主,中小型城市则以多层住宅为主,建筑密度大、容积率高、公共空间面积大、公共外门频繁开启,导致了能耗特点的明显差异。此外,户间传热损失大和集中设备负荷率低对建筑能耗也产生重要的影响。

       国外指标体系中对一次能源消耗量有所要求。不同于发达国家高舒适度下的高能耗,我国建筑能耗特点为低舒适度和低保证率下的低能耗。不能使用国外指标体系中的一次能源消耗量要求。

被动技术措施使建筑宜居舒适

       在立足于我国基本国情,吸收和借鉴欧洲被动式超低能耗建筑体系的基础上,细致分析国内现有被动式超低能耗建筑试点工程,充分考虑经济发展水平、产业情况、建筑特点、居民生活习惯等因素,采取技术措施营造健康舒适的建筑室内环境。

       采取被动技术措施使室内温度在适宜的范围内波动。当室外气象条件不能通过自然通风满足要求时,主动供冷或供暖系统将启动,用以保持适宜的室内环境。

       高效的新风系统能够以极低的能源消耗,在保证室内温度恒定的前提下,提供充足、健康、新鲜的空气,保证室内良好的空气品质,因此被动式超低能耗建筑能够提供充足健康的新风。冬季室内温度不低于20摄氏度,过渡季在20~26摄氏度之间波动。夏季当室外温度低于28摄氏度、相对湿度低于70%时,通过自然通风保证舒适的室内环境;在室外温度高于28摄氏度或相对湿度高于70% 以及其他室外环境不适宜自然通风的情况下,主动供冷系统将会启动,使室内温度不超过26摄氏度,相对湿度不超过60%。

       在一些气候区,被动式超低能耗建筑不使用主动供暖或供冷系统也可以保证室内有很好的舒适度。例如,在严寒地区,仅通过被动式技术就可以保证夏季室内保持舒适的温度,或是在夏热冬暖气候区,良好的围护结构使得冬季不采用主动供暖系统即可改善冬季室内温度偏低的情况。

需要科学规划设计和精细施工

       被动式超低能耗建筑的核心要素是以超低的建筑能耗值为约束目标,具有高保温隔热性能和高气密性的外围护结构以及高效热回收的新风系统,被动优先、主动优化、使用可再生能源是实现被动式超低能耗建筑的基本路线。科学规划设计和精细施工,建造高品质的精品建筑。

       被动式超低能耗建筑主要依赖高性能围护结构、新风热回收、气密性、可调遮阳等建筑技术,但实现被动式超低能耗的难点主要在技术的适宜性。被动式的核心理念强调直接利用太阳光、风力、地形、植被等场地自然条件,通过优化规划和建筑设计,实现建筑在非机械、不耗能或少耗能的条件下,全部或部分满足建筑供暖、降温及采光等需求。因此,建设被动式超低能耗建筑需要更加科学合理地进行建筑设计,建筑师与暖通工程师的紧密配合,确定合理的建筑方案和设计,利用性能化设计方法提供实现既定目标的系统解决方案,提升建筑设计的科技含量和附加值。

来源:中国建设报

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