超低能耗建筑节能技术的应用和启示.pdf

120产品可靠性报告2 0 2 3 年第4期质量技术超低能耗建筑节能技术的应用吴旭洋摘要：随着社会的不断变化、经济的不断发展，我国越来越重视在建筑工程中使用绿色建筑材料。新型超低能环保建材是新时代建设的必需品，它对改善我国建筑业的生态环境、减少能源浪费等具有重要意义。因此，在绿色建筑中，对超低能耗建筑节能技术进行研究、分析和探讨就显得尤为重要。文章对我国绿色建筑进行了详细阐述，并对超低能耗建筑节能技术在绿色建筑中的应用进行了分析。关键词：超低能耗技术绿色建筑研究分析我国提出了绿色发展理念，即对环境进行保护、对能源进行节约，这是实现经济可持续发展的一条有效途径，也是为人们创造良好的、健康的、安全舒适的工作环境和生活环境的关键。国内学者提出以下观点：徐伟、孙德宇提出被动式超低能耗绿色建筑技术导则的编制思路及要点；中国建筑科学研究院提出被动式超低能耗绿色建筑技术导则；陈强、王崇杰、李洁等提出要进行寒冷地区被动式超低能耗建筑关键技术的研究；汪静、布鲁克提出要进行被动房的节能设计与建设实践。一、超低能耗建筑设计的特点本文提出了一种特殊设计方法，即超低能耗建筑设计。与传统设计方式相比，在符合建筑的使用需求的前提下，超低能耗建筑设计还必须进行最优化设计，以便对建筑的能耗指标进行优化，达到减少建筑能耗的目的。在设计过程中，要将建筑项目的特征和周围的自然条件相结合，并对各个耗能工程进行仔细地数据统计，从而设计出一套完美的、合理的建筑设计方案。与传统建筑节能设计方法比较，超低能耗建筑设计的主要特征是：（1）以建筑物的能源消耗指标为最终目的，以便达到各个专业间的协同优化。（2）在建筑设计初期，要对建筑形体及围护结构的热工参数进行精确地控制，同时还要对建筑的能量需求进行计算、优化，将能耗指标作为目标，借助被动优化与主动优化相融合的方式做好优化工作；设计过程中还需要对建筑周围的可再生能源进行详细地分析和计算，从而确定其能否被运用到建筑设计中。（3）超低能耗建筑设计属于整体性优化，它指的是通过对各部分的能耗展开统计，并进行系统性优化，从而达到降低建筑整体能耗的目的，使建筑设计方案得到认可。二、超低能耗建筑的规划与设计规划设计是建设节能型绿色建筑的首要步骤，主要包括：对建筑物进行设计，要求建筑物的布置要符合周围的生态环境、资源分布、水文地质、人文历史等，达到功能的合理划分、空间的有效利用、资源的高效配置，并保留区域内的地理和历史的特征；建筑的外部环境，要求建筑的外墙、屋顶、阳台、天井等都要有较高的绿化程度，同时要有良好的空气质量。重点应该从建筑体型系数、弹性设计、节能设计等方面进行研究，提出设计方法：建筑物应采取规则的平面设计，减小外形的凹凸变化、体型系数，达到降低建筑物能耗的目的。建筑物应尽量利用太阳光，减少对空调的依赖性，并控制楼层高度，保留较大的露台，以空气对流方式进行自然通风。建筑物应预留基础空间、管道空间、空地，以便楼梯、水电、通信发展及周围环境改变之用；建筑物的窗户包括玻璃幕墙，其开面积应满足规定，并应设置外罩，使建筑物不受太阳光直接照射，有利于外墙面的冷却，使室内温度降低，达到节省空气调节能耗的目的。将信息技术、大数据技术和智能技术相结合，实现对温度、湿度、亮度等参数的自动调节，满足高标准、低能耗、高效率、低污染的理念。在节能减排过程中，围护结构的设计是非常关键的环节。研究表明，屋顶、墙壁和窗口与外界以辐射、导热和耗散形式进行了热交换，其比例为总热量的8 5%。运用相关的技术和措施对这些交换热量进行有效控制，保持建筑的温度稳定，从而减少空调能耗，这是实现绿色建设的必经之路。本文基于围护结构对超低能耗进行了归纳、整理：墙壁的材质应选121产品可靠性报告2 0 2 3 年第4期.质量技术择具有高强度、轻质量、可生物降解、可回收的绿色多孔砖和空心砖；浇筑墙用加气砼，墙身加隔热层和保温层；对室内墙面进行功能化装潢，提高室内空气的质量；门窗应采用低辐射的空心玻璃，以减少室内外的热传递，并采用金属遮阳百叶配合智能控制，达到夏季遮阳、冬季采光的目的；屋面应种植耐寒、抗旱、抗病毒的常青植物，达到减少日照的目的。电气设备体系的设计也属于超低耗能绿色建筑设计，本文基于实际问题、经济效益、技术优化的原则，归纳出电气设备的节能技术：装置马达选用变频调速马达，并配有软起动装置；简化电源，降低变流器的分配级；优化配电网结构，减少电力损耗；选用节能型变压器；使用铜芯电线，缩短电线的长度，增加电线的横截面等。在理论方法层面，本文提出了在对建筑中的各类系统进行超低能耗的规划设计时，应当将该领域的理论与实践结合，为低能耗技术的应用奠定了理论基础。三、超低能耗的优点绿色建筑最大的优势在于其可以使用可持续能源。从能效的视角，可再生能源作为“载体”和“连接”，在时间和空间上可以使建筑物对周围的自然环境产生积极影响，从而减少对能源的依赖。这也是环境良好、生态协调的关键所在。从解决实际问题出发，本文归纳出以下可再生能源技术：太阳能：由平面式集热器及抛物面式反射聚光器实现光热变换，以及由太阳能光伏板、逆变器、变流器及蓄电池实现光电变换；源热泵，利用过滤器、冷凝器和蒸发器实现了夏季向水体中灌输热水、冬季向水体中取出热水的目的；地下热泵，通过室外地下源热交换体系、地下源热泵主机体系和室内终端系统实现夏天将热量排放到地下、冬天将热量用到地上；冷热源，利用蒸发器、冷凝器、压缩机、膨胀阀等从空气中获取热量，供取暖、做饭等使用。本文用通俗易懂的语言阐述各种可回收材料在施工过程中的应用，可以给人们带来更多的实用价值，为贯彻落实可持续发展策略做出贡献。四、对国家的启示我国人口总量基数庞大，需要的能源是外国的数倍之多，随着社会不断发展，我国各方面的问题就显现出来了。首先，我国的人均能源占有量低；其次，我国正在处于城市化发展高潮，大量土地被开发，较多的能源消耗导致了城市化与机动化叠加的情况出现。全球将一次能源转化为可利用能源的比例约为1/3。换言之，有2/3 的能源在转化中流失掉了。可利用的能源用于供能服务时也会造成相当大的能源损耗。因此，提高我国的能效，特别是从有用能源转化为能源服务的过程中将会带来巨大、多样的经济机遇。德国、丹麦等国家在建筑节能方面的成功经验值得我国学习，我国要从中汲取有益的东西以弥补现行体制的缺陷。第一，我国要对建筑节能的相关政策进行改进。第二，完善经济激励措施，大力推行供暖计量制度、阶梯电价，使之更好地发挥价格调控功能，降低能耗，提高建筑的能效。第三，我国要大力推广节能技术，使之被广泛运用。第四，我国要积极推进已有的建筑改造技术。第五，我国应该加强专业人员的技术培训，积极推广建筑低能耗技术的应用。最后，我国要加大宣传力度，增强全民的节能意识。充分运用媒体，对有关建筑节能的法律法规和政策措施进行广泛宣传，让人们对节能建筑的相关知识有更多了解，从而让全社会的建筑节能意识得到提升，让低能耗建筑的需求得到增加，从而推动建筑节能技术的运用。五、结语我国建筑产业属于第一产业，其环境污染、能源消耗相对于其他产业来说比较高。我们必须加强对建筑业的节能力度，采用超低耗能技术，以解决我国建筑业面临的能源紧张及环境污染的难题。自国家提出环境保护观念以来，建筑业不断地创新发展理念、改革技术手段。在此基础上，建筑业已经研发出了一系列已被证明是可行的、高效的、环保的、节能的技术，从而促进我国环保工作的顺利开展。只有将建筑节能技术进行深度推广，我国的建筑业才能够实现可持续发展。Q作者单位内蒙古电力勘测设计院有限责任公司参考文献1徐伟,孙德宇.被动式超低能耗绿色建筑技术导则编制思路及要点.工程建设标准化,2 0 16(0 3):47-51.2陈强,王崇杰,李洁，等.寒冷地区被动式超低能耗建筑关键技术研究.山东建筑大学学报,2 0 16,3 1(0 1):19-2 6.3汪静.布鲁克被动房的节能设计与建设实践建设科技,2 0 14(19):3 1-3 6.