發布時間：2020-08-28所屬分類：建筑師職稱論文瀏覽：1次
摘 要： 【摘 要】隨著低碳、綠色、環保等理念的提出，被動式超低能耗建筑逐漸得到了普及與應用，尤其是在北方寒冷地區，因為氣候變化幅度比較大，所以需要耗費較大的能源來維持建筑內部溫度等環境適宜，而傳統建筑設計形式通常消耗的能源都比較大，在新時期背景下，
【摘 要】隨著低碳、綠色、環保等理念的提出，被動式超低能耗建筑逐漸得到了普及與應用，尤其是在北方寒冷地區，因為氣候變化幅度比較大，所以需要耗費較大的能源來維持建筑內部溫度等環境適宜，而傳統建筑設計形式通常消耗的能源都比較大，在新時期背景下，建筑設計水平和施工技術都得到了顯著提升，超低能耗建筑已經成為了主流建筑趨勢。本文就 寒冷地區被動式超低能耗建筑的關鍵技術進行了簡要分析。
【關鍵詞】寒冷地區;被動式超低能耗建筑;關鍵技術
建筑業是我國的經濟支柱型產業，建筑業的蓬勃發展給人們的生活帶來了很大改善，但是同時也造成了較為嚴重的資源浪費以及環境污染等問題，不利于城鎮的長期可持續發展，所以近年來低碳節能型建筑逐漸引起人們的關注。被動式超低能耗建筑因為具有較高的能源利用率，而且環保舒適，所以廣受人們推崇，這也與當前的能源和氣候發展趨勢相適應，相關建筑施工單位應加強對該類施工技術的引進和學習，為企業發展開拓更廣闊的業務范圍。
1無熱橋保溫節能設計技術
1.1圍護結構設計
在寒冷地區，評判建筑質量的關鍵性指標之一就是其維護結構的保溫性能優劣。對于超低能耗建筑而言，要實現低能耗功能，關鍵在于無熱橋設計，這樣可以有效保證維護結構保溫層的完整性，減少建筑溫度流失。但是建筑不同部位所采取的設計方法有所差別，其中主要的設計技術包括以下幾點：
1.1.1建筑外墻保溫
被動式超低能耗建筑外墻保溫層應當使用斷熱橋錨栓進行固定，如果保溫層為單層，則用鎖扣方式進行連接，如果是雙層，則用錯縫粘結方法，建筑墻角部位要用成型的保溫構件。與此同時，還要減量避免在外墻結構上安裝支架、導軌以及龍骨等會形成熱橋現象的部件，特殊情況必須使用的，也應提前預埋斷熱橋錨固件。除此之外，建筑管道與外墻聯通的部位，也應預留管套，并保持一定的保溫間隔距離，室內的接線盒等盡量不要安裝在外墻部位，以免降低外墻保溫結構的嚴密性。
1.1.2建筑屋面保溫
建筑屋面能耗僅次于建筑外墻部位，所以要實現寒冷地區的超低能耗設計目標，也應對屋面結構采取無熱橋設計方法。首先，在對女兒墻等突出屋面的部分做保溫層設計時，應當保持其與屋面明結構和墻面結構的連續性，避免形成結構熱橋。其次，對于出風口等保溫薄弱部位，應當加設金屬蓋板，以增強其保溫性能，同樣要與屋面結構緊密相連，避免形成熱橋。另外，伸出屋面的管道與外墻保溫層設計一致，也要用套管進行保護，并且在套管和管道之間還應設置保溫層。
1.1.3地下室外墻保溫
在現代建筑工程當中，地下室的應用頻率越來越高，寒冷地區被動式超低能耗建筑設計中，地下室外墻的保溫層設計應與地上保溫結構保持連續性，從地下室頂板開始逐漸向下延伸，直至完全覆蓋地下室外墻長度，而且還應增加防水設計，以免受到地下水滲透。
1.2建筑門窗設計
建筑門窗也是影響寒冷地區超低能耗建筑節能效果的關鍵部件，其主要影響內容為建筑氣密性能、太陽得熱系數以及傳熱系數。外窗保溫和遮陽性能應符合下列要求：寒冷地區外窗傳熱系數(K)和太陽得熱系數(SHGC)應符合相關規定標準;為防止結露，外窗內表面(包括玻璃邊緣)溫度不應低于13℃;在設計條件下，外窗內表面平均溫度宜高于17℃，保證室內靠近外窗區域的舒適度;應根據不同的氣候條件優化選擇SHGC值。寒冷地區應以冬季獲得太陽輻射量為主，SHGC值應盡量選上限，同時兼顧夏季隔熱。當設有可調節外遮陽設施時，夏季可利用遮陽設施減少太陽輻射得熱，外窗的SHGC值宜主要按冬季需要選取，兼顧夏季外遮陽設施的實際調節效果，確定SHGC值;外門窗應有良好的氣密、水密及抗風壓性能。依據國家標準其氣密性等級不應低于8級、水密性等級不應低于6級、抗風壓性能等級不應低于9級。
2建筑氣密性設計
建筑氣密性能對于實現超低能耗目標非常重要，良好的氣密性可以減少冬季冷風滲透，降低夏季非受控通風導致的供冷需求增加，避免濕氣侵入造成的建筑發霉、結露和損壞。氣密層應連續并包圍整個外圍護結構，建筑設計施工圖中應明確標注氣密層的位置，應采用簡潔的造型和節點設計，減少或避免出現氣密性難以處理的節點。應選用氣密性等級高的外門窗，外窗框與窗扇間宜采用3道耐久性良好的密封材料密封，每個開啟扇至少設2個鎖點。應選擇適用的氣密性材料做節點氣密性處理，如緊實完整的混凝土、專用膨脹密封條等;包裝膠帶、聚氨酯發泡、防水硅膠等材料不適合做節點氣密性處理材料。對門洞、窗洞、電氣接線盒、管線貫穿處等易發生氣密性問題的部位，應進行節點設計并對氣密性措施進行詳細說明。
3建筑遮陽設計
寒冷地區供暖能耗在全年建筑總能耗中占主導地位，太陽輻射可降低冬季供暖能耗，但也會增加夏季空調能耗，因此，寒冷地區的東、西、南向的外窗均應考慮遮陽措施。遮陽設計應根據寒冷地區的氣候特點，房間的使用要求以及窗口所在朝向綜合考慮。可采用可調或固定等遮陽措施，也可采用各種熱反射玻璃、鍍膜玻璃、陽光控制膜、低發射率膜等進行遮陽;超低能耗建筑宜采用可調節的遮陽設施。可調節外遮陽表面吸收的太陽得熱，傳入室內的比例比內遮陽或中置遮陽小，并且可根據太陽高度角和室外天氣情況自動或手動調整，是最適合超低能耗建筑的遮陽形式。可調節外遮陽和外窗的間距宜大于100 mm，以免外窗玻璃被加熱。當設置中置遮陽時，應盡量增加遮陽百葉及其相關附件與外窗玻璃之間的距離;遮陽設施在遮擋陽光直接進入室內的同時，也會阻礙窗口的通風，設計時應綜合考慮。
4輔助供暖供冷系統
超低能耗建筑輔助供暖供冷應優先利用太陽能、地源熱泵、空氣源熱泵及生物質燃料等可再生能源，減少一次能源的使用。寒冷地區宜設置輔助熱源和冷源，其中輔助熱源不宜采用集中供暖方式，宜采用地源熱泵或空氣源熱泵。輔助熱源選擇時，除滿足供暖、新風處理要求外，宜兼顧生活熱水的用熱需求，并盡可能利用太陽能供應熱水。實際工程中，太陽能新風系統、太陽能熱水系統、地源熱泵系統等得到推廣使用。其中，太陽能熱水系統的工作原理是溫差循環控制，通過檢測集熱器的供回水溫差來控制集熱循環泵的啟動和停止，并比較循環溫度與貯水箱中水溫溫差不斷加熱貯水箱中的熱水。
相關期刊推薦：《山東建筑大學學報》1986年9月創刊，1991年5月公開發行(國際標準刊號ISSN1003-5990)，2005年7月由季刊改為雙月刊。主要刊登土木工程、建筑學與城市規劃、園林、供熱通風與空調工程、環境工程、管理工程、機械電子工程、信息與電氣工程、材料科學與工程、計算機科學技術及基礎學科等自然科學領域的學術研究論文、綜合述評、工程應用、教學研究等，報道有關方面的新理論、新技術、新方法和新動態。學報嚴格遵守辦刊宗旨，積極倡導創新求實的學風，通過開展學術交流，及時反映我校科研動態，活躍了學術思想，促進了我校相關行業的科學研究與發展。
5結語
經過以上分析闡述可以發現，寒冷地區被動式超低能耗建筑的技術性要求是比較繁瑣的，要想實現良好的建筑節能效果，設計人員必須從多方面入手對建筑各個結構部位的保溫性能加以強化和完善，這樣才能從整體上降低建筑室內空間的溫度流失，從而達到節約能源的目的。在新時期背景下，這種建筑設計模式的技術水平將會越來越高，未來應用空間也將越來越廣闊，各行業工作者應當積極學習和引進此類先進的設計理念，促進我國建筑行業的進一步發展。——論文作者：王曉升
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