高智超
摘 要:早在2005年的時候習(xí)近平書記就已經(jīng)提出了“綠水青山就是金山銀山”,隨著時代的發(fā)展,我國經(jīng)濟水平不斷進步,一座座高樓大廈拔地而起,除了表面的光鮮亮麗,背后還有種種的問題值得我們思考。這時我們提出了被動式超低能耗建筑這一想法,利用其本身的優(yōu)勢來解決現(xiàn)在需要的問題,更利用其優(yōu)勢來支持未來的長效發(fā)展,進一步推進我國經(jīng)濟發(fā)展社會穩(wěn)定。
關(guān)鍵詞:被動式超低能耗建筑;建筑設(shè)計;持續(xù)發(fā)展
引言
隨著社會發(fā)展和經(jīng)濟水平的不斷提升,人們對建筑質(zhì)量的要求逐漸加強,在建筑工藝日益先進的今天,改善原有建筑設(shè)計方法的需求呼之欲出,被動式超低能耗建筑設(shè)計的提出滿足了人們對建筑質(zhì)量的要求,同時也降低了建筑物料的消耗,符合我國可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略要求。但是現(xiàn)實是,被動式超低能耗建筑設(shè)計在我國應(yīng)用時間太短,可借鑒的實際經(jīng)驗不多,在實際應(yīng)用中尚存在不少問題。下文將在介紹我國被動式超低能耗建筑設(shè)計的應(yīng)用和實際情況的基礎(chǔ)上,展開分析其問題并提出合理可實現(xiàn)的解決方案,加強本工藝的實際應(yīng)用。
1 被動式超低能耗建筑以及特點
1.1這個理論在二十世紀(jì)六十年代時被正式提出,黨是的全球環(huán)境都不容樂觀,污染嚴重、不可再生資源消耗嚴重、資源緊張,就是因為這樣才讓人們把目光放在了能源消耗的問題上,首當(dāng)其沖的就是建筑方面的能源消耗。最先開始進行被動式超低能建筑的國家是德國,科學(xué)家們在德國巴州首府慕尼黑開始了第一次的實驗。第一次的實驗建筑采用了獨立的建筑,建筑的頂端變成了尖銳的形狀,雖然說在美觀上差了一點但是卻減少了百分之四十的占地面積,這個結(jié)果讓每個科學(xué)家都非常驚喜。以這個實驗結(jié)果為樣本,歐盟國家紛紛開始推行被動式超低能建筑這一方式。在二十世紀(jì)末期,這個設(shè)計理念終于傳入我國,經(jīng)過不斷的努力,在我國的發(fā)達城市得到了推廣,例如上海、廣東、浙江等城市,直到現(xiàn)在情況依舊良好。
1.2由于被動式超低能建筑的特性所以就讓的特點也十分突出,采用被動式超低能耗建筑這一理念的建筑在建筑時期就減少了能源的消耗,這種消耗的降低并不是暫時的,這種消耗的降低貫穿了建筑的建設(shè)、應(yīng)用時期以及毀壞時期,均有不同等級的減少能源消耗。由于我國國情的不同,人口數(shù)量眾多所以導(dǎo)致我國建筑方面的消耗是尤其巨大的,已經(jīng)達到了總消耗量的百分之六十,這與發(fā)達國家的消耗數(shù)量形成了鮮明的對比。二這一切在使用了被動式超低能耗建筑這一理念后出現(xiàn)了改變,在2017的調(diào)查結(jié)果中發(fā)現(xiàn)我國在建筑方面上的消耗有了顯著的下降且下降的幅度顯著,例如在推行之前我國的能源消耗量為75.3kW.h,較比德國的48.5、日本的49.6、美國的52.3、英國的55.7有非常明顯的差異,且這種差異是非常不良的,在被動式超低能耗建筑這一理念推行后中國由之前的75.3降到了66.3,雖然依舊無法與發(fā)達國家相提并論,但是已經(jīng)有了非常明顯的成效,能源消耗量巨幅下降,情況十分明顯。
1.3我國主要的能源消耗就來自于建筑方面,只要減少建筑方面的消耗就可以進一步推動我國的發(fā)展。
2 被動式超低能耗建筑設(shè)計的基礎(chǔ)
被動式超低能耗建筑這一理念最基礎(chǔ)的就是因地制宜,什么是因地制宜?就是指在進行設(shè)計這一過程中不能只是紙上談兵,更多應(yīng)該結(jié)合實際的環(huán)境、情況來進行設(shè)計,并不是非常注意追求能源消耗的減少。例如慕尼黑的科學(xué)家再進行實驗的過程中更加注重的是如何利用優(yōu)異的地理環(huán)境,地面較為平坦、擁有大量的光照這樣就可以利用太陽能的特性來減少電的用量,基于此實驗,我國在遼闊的內(nèi)蒙古草原,光照充足的寧夏運用了同樣的方式,在建筑安裝了太陽能來減少能源的消耗,但是在實行的過程中一定要考慮當(dāng)?shù)氐牡乩憝h(huán)境是否適宜,例如在二十世紀(jì)末期的羅馬尼亞就采用了同樣的方式,但是由于使用的地點為山區(qū),道路崎嶇光線又不充足,所以并不適合本方法,太陽能不能發(fā)揮本身的作用,注定以失敗而告終。
3 被動式超低能耗建筑設(shè)計的應(yīng)用
3.1 自然能源利用設(shè)計
其實在現(xiàn)代建筑的很多方面,都可以看到被動式超低能耗建筑設(shè)計的實際應(yīng)用,例如利用自然能源為建筑供能。最早在20世紀(jì)的70年代,就有科學(xué)家嘗試利用太陽能電池代替常規(guī)電能發(fā)電,經(jīng)過近40年的科技發(fā)展,太陽能發(fā)電技術(shù)已經(jīng)取得了很大進步,并已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于人們?nèi)粘I钪小?/p>
在太陽能供能的基本框架下,一般置于建筑物上層的太陽能電池板會利用光伏技術(shù)將太陽能轉(zhuǎn)化為電能,并能實現(xiàn)能量的儲蓄,可為建筑內(nèi)部提供持續(xù)的能量,降低了建筑物內(nèi)部日常運作多常規(guī)電能的消耗。此外,太陽能是可再生的清潔能源,太陽能框架的設(shè)計與應(yīng)用還降低了能源污染,實現(xiàn)幾乎零污染的同時也可持續(xù)利用。因此,太陽能技術(shù)的發(fā)展和推廣得到我國現(xiàn)階段能源研發(fā)的廣泛重視,我國已有許多地方的被動式超低能耗建筑應(yīng)用采用了這一能源解決方案。
3.2 保溫與散熱設(shè)計
被動式超低能耗建筑的設(shè)計還體現(xiàn)在保溫與散熱技術(shù)方面。常規(guī)而言,保溫系統(tǒng)和散熱系統(tǒng)的設(shè)計不會同時生效。保溫方面,最常見的是苯復(fù)合材料,這一保溫材料常被用于我國北方地區(qū),在當(dāng)?shù)氐慕ㄖO(shè)計中,將苯符合材料作為墻壁夾層。理論上,在墻體中放置4-5cm厚的材料夾層,兩側(cè)以常規(guī)磚瓦或者混凝土為建筑材料進行復(fù)合,完成內(nèi)部構(gòu)建后,再將苯板粘結(jié)到材料外部,最后再進行外圍材料的構(gòu)建,即完成這一保溫材料在建筑中的應(yīng)用。一塊小小的苯板能防止室內(nèi)熱量的流失,其效率通過試驗測試,證明其保溫效率是普通材料的最低4倍以上。
從結(jié)果上來說,苯符合材料的保溫效果相對于木料、磚瓦、混凝土等各種常規(guī)材料來說,都是最理想的。散熱設(shè)計上,各地區(qū)的技術(shù)因?qū)嶋H環(huán)境差異存在不同,但基本思路都是以空氣流通和快速冷熱交換為技術(shù)核心。
結(jié)語
被動式超低能耗建筑設(shè)計對于我國的社會發(fā)展、經(jīng)濟建設(shè)方面上有著極大的作用,但同時也是對我們提出了更高的要求,所以在未來建筑的發(fā)展商我們?nèi)匀灰e極的使用被動式超低能耗建筑設(shè)計,并且在發(fā)展的時期要不斷的對該理論進行不斷的升級優(yōu)化,這樣才能更好的適應(yīng)本國的國情以及未來的發(fā)展,并且加強人才輸出,提高技術(shù)人員的管理,只有這樣才能更好的促進建筑的發(fā)展。
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