被动式超低能耗建筑设计策略研究
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论被动式超低能耗建筑工程设计应用摘要:近年来,我国经济不断发展。
随着全球能源消耗的不断增加和能源供应的日益紧张,节能已成为各国政府和企业面临的重要问题。
建筑业作为能源消耗最大的领域之一,其节能潜力巨大。
超低能耗建筑作为一种新型节能建筑,具有极高的节能效果和环保性能,已经成为建筑业发展的重要方向。
超低能耗建筑的设计涉及多个方面,包括建筑结构、材料选用、设备配置、运营管理等。
其中,节能策略的制定和实施是实现超低能耗建筑的关键。
关键词:被动式;超低能耗;建筑工程设计;应用引言传统节能建筑存在的主要问题是资源消耗大、环境污染严重等,不利于建筑行业的可持续发展。
被动式超低能耗建筑在我国的发展已经有20年,其中德国、美国是最早开发建设的国家,而我国近些年来才开始发展被动式超低能耗建筑。
这一技术的应用也标志着我国建筑节能技术正在从“高碳”向“低碳”转变,从而在一定程度上实现了节能减排的目标。
近几年,我国被动式超低能耗建筑取得了明显的发展效果,也被列为重点发展的新能源产业。
目前,被动式超低能耗建筑的设计研究、工程应用和技术标准建设等方面还存在许多问题亟须解决。
1建筑节能设计的概念在建筑工程设计的过程当中,节能设计在每一个领域当中的应用都是非常广泛的,具有复杂性和系统性的特点,如果在建筑工程设计时没有进行合理的规划,就会导致建筑工程中的各种资源被大量地消耗,建筑工程的成本也会增加,还会对建筑物的周围环境等产生很严重的影响。
节能建筑设计的目的就是要达到人与自然环境等能够和谐共处。
将节能建筑设计应用在建筑工程设计当中,首先能够缓解我们国家十分紧张的资源,现阶段,在我国各个领域不断快速发展的背景下,从改革开放到如今,我国的经济是不断在增加,因为这种情况的影响就会致使我国很多资源已经出现了紧缺。
而建筑行业是一个资源消耗比较大的行业,在无形当中就会使资源造成紧缺,但是在建筑工程施工过程中运用节能设计,不仅仅能够将资源消耗的情况进行缓解,还能够将资源浪费的情况进行缓解。
被动式超低能耗建筑设计与应用研究【摘要】被动式超低能耗建筑设计是一种注重passively-designed ultra-low-energy buildings包括方向、材料运用和建筑结构等措施的建筑设计概念,旨在最大程度地减少能耗并提高能源利用效率。
本文通过分析国内外案例,总结了被动式超低能耗建筑的设计原则和应用研究方法,重点探讨了其节能效果评价。
结论部分则展望了被动式超低能耗建筑设计在实践中的应用前景,提出了未来的发展方向,以及总结了相关建议。
被动式超低能耗建筑设计旨在推动建筑行业朝着更加环保、节能和可持续的方向发展,具有重要的研究意义和实践价值。
【关键词】被动式超低能耗建筑设计、能源节约、环保、研究、案例分析、设计原则、应用研究方法、节能效果评价、应用前景、发展方向、总结与建议1. 引言1.1 研究背景背景:随着人们对可持续发展和环保意识的不断增强,建筑行业也应运而生了对节能、减排的重要需求。
在传统建筑设计中,能源消耗主要来自于空调、采光、供暖等系统的使用,而这些系统往往需要大量的能源支持,对环境造成了较大的污染。
迫切需要一种能够减少能源消耗、降低对环境影响的新型建筑设计理念。
1.2 研究目的研究目的是为了深入探讨被动式超低能耗建筑设计与应用的重要性,以提高建筑节能效率,减少能源消耗和环境污染。
通过研究能够揭示被动式超低能耗建筑的工作原理和设计原则,为建筑设计者和相关领域的专业人士提供指导和参考,促进可持续建筑发展。
通过案例分析和实证研究,可以评估被动式超低能耗建筑在不同地域和气候条件下的适用性和效果,为未来建筑设计提供经验借鉴和技术支持。
总体目的是推动建筑行业向更加环保、节能、可持续的方向发展,为人类创造更加舒适、健康的室内环境,实现可持续发展的目标。
1.3 研究意义被动式超低能耗建筑设计是当前建筑领域的一个热门话题,其在能源节约、环境保护和可持续发展方面具有重要意义。
随着人们对能源资源日益紧张的认识,建筑行业对能源消耗的关注度也越来越高。
被动式超低能耗建筑设计与应用研究【摘要】本文主要围绕被动式超低能耗建筑设计与应用展开研究。
在分别介绍了背景情况、研究目的和意义。
接着在详细讨论了被动式超低能耗建筑设计的原理和方法,并通过案例分析展示其实际应用效果。
同时还探讨了能耗监测与评估的重要性,以及对未来的应用前景进行展望。
在总结了研究成果,并对推动可持续发展提出了建议。
通过本文的研究,可以更好地了解和应用被动式超低能耗建筑设计,为实现能源节约和环保目标做出贡献。
【关键词】被动式超低能耗建筑设计, 能耗监测, 可持续发展, 应用研究, 案例分析, 能耗评估, 设计原理, 应用展望, 研究成果, 背景介绍, 研究目的, 意义, 总结与展望.1. 引言1.1 背景介绍超低能耗建筑设计已经成为当今建筑业的一个热门话题。
随着全球经济的快速发展以及环境问题的日益凸显,节能减排已成为人们共同关注的焦点。
对于建筑行业来说,建筑能耗一直是一个不容忽视的问题,传统建筑设计中存在能耗高、资源浪费等问题,急需寻找一种新型的建筑设计理念来减少能耗,提高建筑的能源利用效率。
本文旨在探讨被动式超低能耗建筑设计与应用研究,希望通过细致的研究和深入的案例分析,为建筑行业提供更多创新的设计理念和实用的技术方法,推动建筑行业向可持续发展的方向迈进。
1.2 研究目的被动式超低能耗建筑设计与应用研究的研究目的主要在于探讨如何通过被动设计原理和方法来实现建筑节能减排的目标。
具体来说,我们希望通过本研究达到以下几个具体目的:1. 深入了解被动式超低能耗建筑设计的原理。
通过对建筑能耗和传统设计方法的分析比较,研究被动设计如何利用自然资源和环境条件来降低建筑能耗,并探讨其在实际建筑设计中的应用价值。
2. 探讨被动式超低能耗建筑设计的方法。
通过具体案例分析和能耗监测评估,总结出一套可行的设计方法和优化策略,帮助设计师和建筑师更好地实现建筑节能目标。
3. 分析被动式超低能耗建筑设计在实际应用中的效果和成效。
被动式超低能耗建筑设计与应用研究摘要:随着能源资源的日益短缺和环境污染问题的日益严重,被动式超低能耗建筑成为了当前建筑领域的研究热点。
本文通过文献调研和案例分析,总结了被动式超低能耗建筑设计的原则和应用方法,以期为建筑设计师和相关研究人员提供参考。
二、被动式超低能耗建筑设计的原则1. 优化建筑结构与布局:被动式超低能耗建筑应根据气候条件和建筑用途合理设计建筑结构与布局。
通过科学的布局和结构设计,减少能量的损失和消耗,以提高能源利用效率。
2. 采用高绝缘材料:在被动式超低能耗建筑中,采用高绝缘材料可以有效地隔离室内外温度差异,减少能量的传递和损失。
常用的高绝缘材料有保温材料和隔热材料。
3. 优化建筑外立面设计:建筑外立面设计是被动式超低能耗建筑设计的重要方面。
通过合理的外立面设计,可以减少室内外温度差异,减少能量的漏失。
4. 最大限度地利用自然光照:充分利用自然光照是被动式超低能耗建筑设计的一项重要原则。
合理设置窗户和采光设备,减少人工照明的使用,以降低能源消耗。
5. 采用透明隔热材料:在被动式超低能耗建筑中,透明隔热材料的使用可以实现室内外温度的较好隔离,保持室内的温度稳定,减少能源的消耗。
三、被动式超低能耗建筑的应用方法1. 外墙保温:对于建筑外墙的保温工作,可以采用保温材料进行外墙外保温,减少室内外温差对能源的影响。
2. 改善采光条件:通过合理设置窗户和采光设备,增加室内采光的面积,减少人工照明的使用,以实现减少能源消耗的目的。
3. 优化建筑结构和布局:优化建筑结构和布局,减少外部环境对建筑内部温度的影响,以提高能源利用效率。
4. 利用可再生能源:被动式超低能耗建筑可以利用太阳能、风能等可再生能源来提供建筑所需的能量,减少对传统能源的依赖。
四、案例分析1. 丹麦能源自给自足住宅:该住宅通过合理的采光设计、透明隔热材料的使用和地热能的利用,实现了能源的自给自足,大大降低了能源的消耗。
2. 德国被动式房屋:该房屋利用优化的建筑结构和布局、高绝缘材料和太阳能光热系统等技术手段,实现了能源的极大节约。
被动式超低能耗建筑设计与应用研究随着能源资源的日益匮乏和环境污染问题的日趋严重,节能减排成为全球建筑界的热门研究课题。
被动式超低能耗建筑设计与应用便是在这一背景下应运而生的新兴领域。
被动式超低能耗建筑是指通过建筑自身的设计和材料运用,实现建筑能源自给自足或者能耗极低,以满足建筑热舒适性和室内环境质量的一种建筑形态。
该建筑形式的理念源于20世纪70年代的能源危机,当时各国在能源紧张的情况下,积极探索建筑能源节约的途径。
被动式超低能耗建筑的特点是通过优化建筑本身的设计和结构,最大限度地利用自然能源,减少对外界能源的依赖。
1.建筑外形设计:被动式超低能耗建筑的外形设计应尽量符合建筑周围的环境条件,充分利用自然能源,例如利用太阳能进行采暖和照明;要避免不合理的建筑形状和立面设计,减少不必要的能源消耗。
2.建筑材料运用:被动式超低能耗建筑应选用绿色环保的建筑材料,如高保温性能的材料和隔热材料,以减少建筑的能源损耗;建筑材料的选择还要考虑室内环境对居民的健康影响。
3.建筑内部布局:被动式超低能耗建筑的内部布局应合理利用光线和空气流动,减少人工照明和通风的需求;还要考虑建筑的功能性和舒适性,提高居住者的生活质量。
4.能源系统设计:被动式超低能耗建筑的能源系统设计是关键,包括太阳能利用系统、建筑节能设备、室内温度调节系统等。
这些系统的设计需要充分利用可再生能源和高效能源技术,以最小的能耗满足建筑的功能需求。
在应用方面,被动式超低能耗建筑已经在一些国家和地区得到了广泛推广和应用。
德国的“被动房”已经成为一种被广泛接受和采用的建筑形式,这些房屋在保证居住舒适性的能耗极低,具有较高的环保性。
被动式超低能耗建筑的设计与应用研究是一个相对较新的领域,该领域的研究和应用对于实现建筑节能和环境保护具有重要意义。
未来,随着技术的发展和经验的积累,被动式超低能耗建筑将会在全球范围内得到更广泛的应用。
寒冷地区被动式超低能耗建筑关键技术研究摘要:随着我国经济的快速发展,建筑数量不断增加,人们对建筑舒适性的要求不断提高,建筑能耗在社会总能耗占比不断升高,被动式超低能耗建筑是绿色建筑为了发展的方向,并且符合建筑领域降低建筑能耗,积极发展绿色、可持续建筑的理念,本文对寒冷地区被动式超低能耗建筑关键技术进行研究。
关键词:寒冷地区;被动式超低能耗建筑;关键技术;研究一、被动式超低能耗建筑关键技术概述随着城镇人口和建筑面积不断的增加,目前我国已经成为最大的建筑市场,这就消耗大量的能源,为了响应国家政策,我国的建筑面积还会不断的增加,但是面临能源短缺、资源匮乏、环境污染等情况,减缓建筑总能耗的增长趋势和保障我国新型城镇化进程的重要手段。
随着人们追求居住质量和舒适性,为了营造良好的居住环境,消耗大量的能源。
怎样解决建筑面积增长和降低建筑总能耗,人们对居住环境要求的提升和减低建筑能耗的矛盾,建筑节能工作作为解决矛盾的根本途径。
低能耗高舒适度的高性能建筑研究是建筑节能领域研究的热点,绿色建筑、生态建筑、低能耗建筑、被动式超低能耗建筑、零能耗建筑、正能耗建筑等概念不断涌现。
国内现在掀起被动式超低能耗建筑的研究应用热潮,被动式超低能耗建筑已经成为我国现阶段节能建筑重点技术,建立适用于我国建筑和气候特点及人们生活习惯的被动式超低能耗建筑技术体系,以保证被动式超低能耗建筑的健康发展。
二、被动式超低能耗建筑指标体系的建立被动式超低能耗建筑是指通过最大限度提高建筑围护结构保温隔热性能和气密性,充分利用自然通风、自然采光、太阳辐射和室内非供暖热源得热等被动式技术手段,将供暖和空调需求降到最低,实现舒适的室内环境并与自然和谐共生的建筑。
1.健康舒适的建筑室内环境标准被动式超低能耗建筑通过供暖系统保证冬季室内温度不低于20℃,在过渡季,通过高性能的外墙和外窗遮阳系统保证室内温度在20-26℃之间波动,在夏季,当室外温度低于28℃、相对湿度低于70%时,通过自然通风保证室内舒适的室内环境,当室外温度高于28℃或相对湿度高于70%时以及其它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≤26℃,相对湿度≤60%。
被动式超低能耗建筑设计与应用研究随着全球能源消耗量的日益增加和环境问题的日益严重,人们对能源利用效率的要求也越来越高。
在建筑领域,能源消耗的主要来源是供暖、供冷和照明等建筑设备和系统的运行。
如何设计和应用能够减少能源消耗的建筑节能技术成为了全球建筑工程研究的重点之一。
被动式超低能耗建筑是一种通过优化建筑结构和设计以最大程度地利用环境自然条件而实现能源节约的建筑方式。
与传统建筑相比,被动式超低能耗建筑不依赖于机械设备,而是通过设计合理的建筑外壳、保温材料、通风系统等等手段来实现主动调节室内温度和湿度的目的。
被动式超低能耗建筑的设计原则可以总结为以下几点:1. 外部环境利用:被动式超低能耗建筑应充分利用自然光线和自然通风。
通过合理的窗户、门窗位置和朝向,室内可以充分利用自然光线,减少对人工照明的需求;合理设置通风口和通风设备,可以实现室内空气的自然循环,减少对空调系统的依赖。
2. 热量控制:被动式超低能耗建筑应采用保温材料和设计来减少建筑外墙的热传导。
通过选择适合的保温材料和采用合理的保温结构,可以减少室内热量的流失,降低供暖需求。
可以通过合理选择建筑材料和提供合适数量的遮阳设施来减少夏季室内的热量吸收,降低供冷需求。
3. 水资源利用:被动式超低能耗建筑应合理设计雨水收集和利用系统,通过收集、净化和储存雨水来供应室内用水或景观用水。
应注意减少室内供水设备的流量,采用节水装置,合理利用冷凝水和废水等资源。
4. 绿色建筑材料:被动式超低能耗建筑应尽量选择可持续发展的绿色建筑材料,减少对环境的污染和资源的消耗。
绿色建筑材料应具备节能、耐久、可再利用、环保等特点,能够有效减少室内空气污染和建筑产生的废弃物。
被动式超低能耗建筑的应用可以带来很多好处。
它能够降低建筑的能源消耗,减少碳排放,对环境友好;被动式超低能耗建筑能够提供更舒适的室内环境,使居住者享受到更好的室内光线、通风和温度;被动式超低能耗建筑的运行和维护成本也相对较低,有助于降低居住者的能源开支。
浅析被动式超低能耗建筑设计目录1. 内容概要 (2)1.1 被动式超低能耗建筑的概述 (3)1.2 研究背景与目的 (4)1.3 文献综述 (4)1.4 本文结构 (6)2. 被动式超低能耗建筑设计理念 (7)2.1 介绍了被动式建筑的设计基础 (8)2.2 探讨被动式建筑的设计原则 (9)3. 被动式超低能耗的建筑技术 (11)3.1 被动式围护结构设计 (12)3.1.1 墙体、屋顶和地面的保温隔热材料 (13)3.1.2 窗户和门的设计 (15)3.2 自然通风与自然采光 (16)3.2.1 通风策略 (18)3.2.2 采光布局与设计 (19)3.3 热桥分析与节能措施 (20)3.3.1 热桥的识别 (21)3.3.2 热桥的消除和隔绝 (22)4. 案例分析 (24)4.1 成功案例介绍 (24)4.2 设计中的挑战与解决方案 (25)4.3 运营效果与节能数据分析 (27)5. 被动式超低能耗建筑设计的未来趋势 (28)5.1 技术发展与革新 (30)5.2 政策与标准的影响 (31)5.3 经济的可持续性与市场潜力 (32)6. 结论与展望 (33)6.1 对被动式超低能耗建筑设计的总结 (34)6.2 未来研究与实践建议 (35)1. 内容概要我们首先介绍什么是被动式建筑设计,并通过实例展示其独特的优势。
通过采用高性能建筑外壳、高效的窗户、合适的朝向来控制室内温度,以及利用自然通风和照度来减少能源需求。
我们评估不同材料的热工性能,探讨如何通过采用绝热保温材料、热桥处理等措施来强化建筑的能量边界。
我们将讨论选择材料时优先考虑其可持续来源和生命周期评估的内涵。
深入分析如何将被动式策略整合到不同建筑要素中,而我们着眼于如何通过智能设计方法,如建筑风洞实验、热仿真分析和动态计算模型,来预测与优化建筑性能。
通过一系列的实践案例来不应当前被动式设计的目的及其实际效果。
如节能的示范住宅、公共建筑和商业设施,这些案例展示了在不同规模和用途的建筑中如何成功应用这些工程化的被动系统。
被动式超低能耗建筑设计策略研究
作者:吴亚国
来源:《建筑与装饰》2017年第11期
摘要随着环保意识的提升,可持续发展的理念已经开始得到人们的重视,但要建立绿色环保的人类居住环境,建筑环境质量、节能减排以及地理区域特点等都是需要解决的问题。
顺应潮流就产生了被动式超低能耗建筑设计,一种基于不同地域气候特点以及资源环境状况的低耗高效的建筑设计方式已经成为建筑设计中最炙手可热的话题。
本文阐述了被动式设计的原理,并对具体的应用实例进行分析。
关键字被动式;低能耗高收益;建筑设计
随着我国经济的腾飞发展,人们的消费水平也随着收入的升高开始逐渐升高,居住环境更是如此。
近十年来,我国依靠自然资源的环境破坏型经济发展使人类居住环境受到了极大的破坏,在这种情形下被动式低能耗的建筑设计应运而生,很大程度上革新了我国的建筑设计业的技术。
节约能耗,提升资源利用率,同时尽可能利用如太阳能,风能等环境友好型资源,使得可持续的绿色人居环境真正成为可能。
但被动式超低能耗建筑技术在我国才刚刚起步,很多技术问题以及在实际应用中遇到的问题还有待解决,因此,对于这种新兴技术的讨论和探究就成了必要。
1 被动式超低能耗建筑设计的概念和原理
1.1 被动式超低能耗建筑设计的概念
依赖环境资源的经济发展不可否认的给我国经济带来了巨大的腾飞,但是随之而来的生态环境的破坏,区域资源短缺等问题已经成为燃眉之急。
响应国家城镇化的号召,城市建设已经是重中之重,但现有的城市建筑设计大多千篇一律,没有给予建筑上的节能减排和区域文化传承足够的重视。
所谓被动式超低能耗建筑设计,就是有针对性的依据地区不同气候和地理条件,不破坏当地地理和传统生态环境,利用被动式的设计,降低能耗,提高资源利用率,加强对于之前不被重视的可持续能源的利用,同时保证建筑内环境的舒适性的新型建筑技术[1]。
1.2 被动式建筑设计的原理以及面临的问题
被动式建筑设计主要利用建筑本身的设计,代替人工控制的方式,建立室内温度的舒适宜居,是一门将建筑本身,建筑内环境和区域自然环境结合考虑的科学性技术。
通过对多数地区自然环境中大部分时间都具有的舒适室外气候的利用,如自然通风,太阳能取暖等方式,降低对不可循环资源的使用,实现超低能耗高利用率,从而以一种健康环保的方式达到人类所需的18-26℃的常温状态。
这种被动式设计技术面临的主要问题有:
(1)何种情况下外界的气候资源是可利用的,即室外气候在什么条件下可用于建筑内的温度调节。
(2)由于我国地理区域不同所带来的环境气候条件不均衡,这对于建筑将产生不同的影响,使得被动式技术的广泛应用产生了困难,各个地区不能像传统现代建筑一样统一标准,个性化设计对于技术的推广造成了影响。
(3)何种建筑技术措施和用于温度调节,在实际的建筑内如何将这些技术实践。
为了解决以上的问题,众多学者在建筑学、气候学和建筑环境工学原理的基础上,通过理论分析、实地检测和数据统计和分析,阐明了适用于中国的,面对自然气候波动时人类的热舒适规律,初步划分了不同的气候界域所适用的各类被动式技术,从而建立起被动利用太阳能以及风能进行蓄热和降温设计的计算方法,并提出了适宜人体常温需求的气候分析方法[2]。
2 被动式低能耗建筑设计的技术
(1)建筑的外围保护结构,例如外墙,地面,顶层等,应选用热阻相似或一致的材料,以免出现热桥现象。
通过对建筑能耗的模拟,计算建筑围护结构的热传导系数,注意要扣除被动式获得的能源,如日照所得的太阳能,风能所降低的能耗等。
通过计算结果逐步修正围护结构,以此确定保温和隔热材料的厚度及材质。
(2)建筑的气密性是减少由升温和降温产生能耗的极为有效的手段,通过减少气闭时对外界的气体交换,可以大幅度降低能耗。
在设计建筑时,必须保证气密性设计完全覆盖整个气密层,并注意施工时不能破坏到气密性设计。
(3)热桥区域是任何建筑中温控能耗极大的区域,冬季时节,热桥的产生会对建筑内温度造成极大影响,因此被动式低能耗技术应采用无热桥技术[3]。
3 应用策略
在我国许多地区,被动式超低能耗建筑技术已经付诸实践,宁夏,山西等地区的成功实践说明,综合考虑地域气候和能量消耗进行建筑的设计是可行的。
合理利用被动式技术,综合利用风能,太阳能,特定区域气候特点和植被类型,加之特定的围护结构和气密性设计,通过缜密的计算来确定具体的因地制宜的建筑策略和方案,就能实现这种低能耗的设计理念[4]。
4 结束语
为响应环境友好型经济发展,随之而来的生态文明建设也已成为热点问题,可持续发展的理念已经开始得到人们的重视。
被动设计低能耗建筑不仅发展了建筑技术,而且,这种环境友好型设计技术合理运用了各种绿色可持续能源,另一方面也推动了经济的发展。
被动式低能耗设计在保护生态环境的同时充分考虑了我国地区跨度大,各地区气候不一的特点,同时尊重各地区人民的居住习惯,为人民营造出更加舒适宜居而且节能的人居环境,已经开始逐渐得到人们的认可,并终将取代现代设计中高能耗环境破坏性建筑设计成为主流。
参考文献
[1] 杨柳,杨晶晶,宋冰,等.被动式超低能耗建筑设计基础与应用[J].科学通报,2015,(18):1698-1710.
[2] 徐伟,邹瑜,孙德宇,等.《被动式超低能耗绿色建筑技术导则》编制思路及要点[J].建设科技,2015,(23):17-21.
[3] 徐伟,孙德宇.中国被动式超低能耗建筑能耗指标[J].动感生态城市与绿色建筑,2015,(2):15.
[4] 杨欣蒙.被动式超低能耗的建筑设计[J].建材与装饰,2016,(51):
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