被动式超低能耗建筑关键技术分析

期刊: 建筑砌块与砌块建筑 DOI: PDF下载

常建平

河北冀科工程项目管理有限公司,石家庄市,050000

摘要

在中国全国社会普遍大力呼吁倡导以节能手段减排以降低公共建筑能耗压力的大当下,发展高效超低能耗建筑技术也已经日益成为全球现代都市建筑行业发展实践中共同的基本共识。在当前我国提倡大力推动发展新型绿色建筑体系以来,被动式绿色超低能耗建筑技术领域的一系列相关新设计建筑理念思想和设计技术正在被不断研究应用发展的探索过程中也逐渐迈向成熟。


关键词

被动式超低能耗建筑;被动房;建筑能耗

正文

人们渐渐开始相信了低能采暖空调和低能空调制冷,也就相信了高效环保和较高安全舒适可以同时协调并存。纵观在世界范围内发展的各个发达国家,在探索超低能耗建筑如何发展起来的问题过程探索中,已经逐步有形成了相对完善合理的政策理念,也有得到了一套较为健全完善有力的相关制度与保障,探讨发达国家自身的超低能耗建筑未来发展,能够在实践中更好地推动指导当前我国自身的超低能耗建筑技术应用和社会未来建筑的发展。

1被动式超低能耗建筑的关键技术研究

1.1保温围护结构

发展新型被动式节能超静音低噪能耗建筑过程中,保温内外围护的结构计算是建筑一项设计关键施工技术难点之一。在具体进行节能建筑设计研究的实施过程设计中,要考虑将外墙热传导系数尽可能控制在国家标准规定的要求指标之内,同时考虑针对新型保温材料墙体的节能运用,还要充分考虑尽量少选择保温不保温透明的外围护体结构。计算建筑热传导系数值的设计过程分析中,还包括应当要充分综合考虑到各建筑物全年实际制冷及采暖系统负荷系数与能耗值。与此同时,要做到将建筑室内辐射得的热量与建筑冬季的日射光得光热耗以及整个建筑物中运用的自然和通风材料等其余所有材料能耗系数一并考虑扣除,这样才最终能够合理实现室内能耗系数的整体控制。在事先确定了科学的合理的且又具有最佳经济性特点的室内外围防护和结构材料热输传损耗系数基础上统一规定保温材料厚度的最小厚度。在实际应用的具体施工制作过程设计中,还要求建筑施工操作人员一定能够准确结合自身具体建筑情况,在每个建筑物内部的建筑外墙或者保温隔热层板上尽量进行错缝或者铺补贴,这样设计才有能够最终确保墙体不会有因热桥效应作用而会导致建筑保温层的内部结构出现老化结霜老化的情况,进一步地影响到整体建筑物的隔热性能。

1.2无热桥结构技术

在许多被动式建筑的超高低能耗建筑工程实例中,无内热桥结构节能设计工程也是建筑另外的一项最重大最关键的节能环保技术项目设计之一,在实际具体中进行上述这些被动式结构的高超低能耗建筑技术的设计或施工过程的一些实际技术过程及操作实例中,设计及专业人员在实践中通常并不宜贸然选择和采用这种外热式挑线桥结构,因为对大多数已采用选择了采用这种热桥结构方式节能设计的建筑结构的单体建筑,会考虑到与建筑结构层空间的相互的加热与连接,这也都极有极一定程度可能也将进一步增大了该幢建筑物的自身建筑的能耗。因此我们在贯彻节能及环保及减排建筑的发展理念前提下在进行建筑设计规划工作的一整个实施过程控制中,关于在利用线性热桥模式下进行的建筑设计以及施工方案的整个设计审查过程控制中我们都强调可以避免采用点状热桥下的建筑模式,通过施工过程对外幢楼立面空间内的凹凸面进行的一个更严格的地控制,在此建筑施工设计过程的控制工作中我们要求也是同样地要严格充分的遵循现行建筑设计规划相关标准规定,确保线性热桥系数以及点状热桥系数均保持在至少一个允许能承受的偏差范围之内。在建筑实际运用中的幕墙设计或施工及改造施工过程设计中,针对整个建筑立面空间的阴阳角,施工与监理施工人员中除了一定要做到尽可能多选择能使用且保温与防水隔热性能要求也较好的以外使用的其他门窗材料,同时还一定要考虑尽可能做到对建筑室内外墙所有的金属窗框材料都进行了全窗覆盖,也是即一定要做到尽量做到减少或采用错缝结构和搭接其它门窗构件的结构方式,避免让其变形影响了整体结构保温性能。除此之外,在屋面实际在进行的屋面墙体保温与隔热保温材料的保温设计施工以及使用质量的审查验收鉴定过程等中,要特别采取各种措施来确保屋面保温材料的充分保温包裹与覆盖罩住屋面女儿墙,保温层材料的保温覆盖厚度在原则上要和屋顶保温墙体厚度比一般都应当基本均匀并保持相同或相同。施工维护人员除了在正常施工和工作进行中外还要及时采用密封性能较为良好的防水隔热等材料,将室外的落水管道支架和室外空调支架等构件与保温墙体等相互有效分隔开的同时再利用防水密封保温材料等对管道支架体系中能穿过外保温层之间的几乎所有的缝隙处进行较为严密有力的保温封堵,避免建筑内外在空气对流交换的过程中同时增大室外采暖负荷和建筑制冷空调的负荷。

1.3被动式门窗

在设计采用被动式隔热及超静音低能耗建筑设计形式的建筑施工过程及设计活动中我们还需同样强调应当注意充分地关注使用被动式防火隔热门窗。在能完全有效遵循对建筑内部相关组成构件热传导系数的严格控制及要求情况条件下,确保整体良好空间制冷功能与保温隔热和通风换气性能指标需求的完全满足的同时,保障建筑使热室内始终能持续具有可持续和充足且稳定变化的空间温度光照湿度环境和持续良好地通风,这样的建筑设计要求才是最终能够实现更加全面合理科学地和充分的体现出整体建筑物空间节能环保减排节水降耗,提高建筑整个建筑物空间内的最佳整体的制冷及通风及隔热效果。在当前我们所进行的这种室内被动式户外冬季超低能耗建筑立面照明改造项目设计以及施工改造过程当中的实施中,如果是室内冬季窗户全部都朝南向的时候可以适当再进行适当比例的改造增加户外日照面积,这样室内才有能够真正完全做到保证了室外的冬季能够随时地可以大量地接收到来自我们北方冬季太阳的强烈的强冷光线辐射和极强热辐射,在能大量有效增加我们户外室内对冬季的光照面积需求强度的同时更能做到极大的地有效的有效地减少冬季了室内冬天集中供暖所带来巨大的用电能耗负荷。如果是进行了窗户面积为朝东平方米的安装设计,就更可能的需要在考虑时适当地考虑减少了窗户的安装设计的空间使用的面积,相比较于传统结构的组合式的门窗设计安装的设计,被动式组合在组合门窗安装设计与安装的制作施工过程设计中一般会主要地会选择采用外旋式结构组合的门窗安装的设计结构形式及直接悬挂在建筑整体框架外围或结构节点基础上进行悬挂制作并进行安装施工的被动式地组合门窗,并且还可同时通过建筑外墙保温垫层系统对整个建筑窗框体外墙进行隔热保温及全屋覆盖。这样布置通风的设计布局方式既要保证建筑物能够充分做到通风与住宅室内建筑物无对流热调式结构要求的紧密程度相符,同时这也还是就意味着它能够大大地进一步有效的地提高了室内建筑物的通风设备的通风气密性。在铝合金这种全被动式门窗的门窗框架的加工安装或制作型材的实际生产制作过程中,要充分考虑和使用防水膨胀密封胶布将铝合金门窗产品内外两边的窗框体间隙处和由于门窗洞口所会产生的缝隙处等缝隙进行保温防水和密封透气的加固处理,将保温防水的密封透气隔膜层材料与保温防水和隔热的透气膜材等材料分别粘贴均匀地粘贴并覆盖粘贴在整个铝合金窗框门身的内外两面或前后两侧,这样处理才能够可以确保真正有效提高了铝合金门窗产品自身的整体保温与防水及绝热性能要求和提高整体结构保温功能和保温隔热性能。

1.4新风系统

被动式是超高低的能耗建筑,如果单纯只是靠自然风的渗透效果很难达到满足室内实际能耗需求,因此我们还要特别加强室内新风系统设计的整体设计。在室外新风系统整体设计实施过程中保障到各个室外房间中的空调送风系统都相对完全独立。在新风系统建设施工调试与工程安装验收过程的中,需要注意在通风系统管路中加装两个相应压力级别高的高效过滤器,这样更能够大大改善建筑物室内向外输送的室外空气环境,如果建在室内气温持续较偏低时的北方冬季,需要同时保证在新风的出送风口管路中间两端加装调湿降温装置,这样才真正能够做到进一步有效满足冬季被动式的超高低能耗建筑使用的需要。

2被动式超低能耗建筑的发展趋势

2.1弥补现有技术存在的不足

我国虽然国土幅员相对辽阔,各个民族地区存在的自然气候差异还相对差异较大,这都使得建筑被动式或超低能耗建筑系统在施工设计实施的整体过程中也受到当地气候因素的影响变化较大。因此,被动式及超高低能耗建筑,在促进未来社会发展需要的实施过程实践中都必须注重结合各个地区气候特征的具体差异而强化实际技术与应用,弥补建筑技术体系上仍存在较大的一些不足。当前要针对国内外现阶段的超轻低碳化能耗建筑理论和其他相关新技术体系在未来发展道路中仍然存在一定的水平差异或较大分歧以及各种建筑形式标准和材料标准还无法取得统一标准等一些问题,在其未来继续发展改进的技术过程设计中一定要多投入更多宝贵的科技人力、资金技术以及技术物力予以支持。这样我们才会能够持续进一步开发完善现有关键节能技术系统的设计性能,提高技术水平。

2.2进一步提高本土材料的性能

被动式的超低能耗建筑技术在开发应用实施的实际过程中,随着现代设计发展理念体系的进一步不断优化完善,更需要因地制宜大力地发展出质量水平上乘、性能指标过关的我国本土建筑材料,这样也才能保证更好地有效满足中国被动式和超低运行能耗建筑快速发展进程的建设需要。在此建设过程中,政府更要继续积极地发挥其导向推动作用,组织好各个设计科研开发单位以及各个相关部门的骨干建筑企业,加强应用技术产品的技术研究,同时可以共享政府优势资源和加快应用产品项目的应用研发,这样政府才真的能够确保使节能材料能满足各种被动式绿色节能新型建筑项目的设计需要。除此之外,结合了我国建筑被动式节能超高效低排放能耗建筑领域发展阶段的特征需要制定更为完善严格的法规体系建设和技术质量标准,在规范进行相关建筑设计过程以及进行建筑设计施工服务的规范过程建设中都要求建设相关建筑企业应当按照标准体系要求和相关质量标准进行。

2.3加强技术人员和专业人才的培养

行业经济的迅速发展还离不开技术人才培训的有效支持。我国的被动式节能超静音低排放能耗建筑技术在持续发展进步的历史过程中,需要持续加强技能人才队伍的素质培养,在其人才培养体系过程体系中要依托现有高校并开设出相关专门的教育课程体系,制定这种人才培养新模式方案的实践过程体系中,一方面又要注重加强技术行业单位与培训学校师生之间产学研的广泛合作,构建一个集产学研教育于为一体新的复合型人才培养体系模式,强化应用型人才培育的实践。另一方面是要能确保建筑人才培养质量适应当前行业需求发展,这样我们才会能够切实为推进我国目前的被动式的超节能低排放能耗建筑领域发展战略提供重要人才资源支持。

3结束语

综上所述,在国家双超低碳目标要求提高和建筑绿色节能可持续经济发展建筑理念要求不断提高发展需求的历史当下,在建筑领域积极探讨促进被动式节能超高低限能耗建筑技术研究的健康发展,逐渐就成为中国建筑学科发展道路的重要必由之路。虽然当前我国建筑在促进被动式和超高低限度能耗建筑的发展中的实践历史时间相对都较短,但至今也是取得出了一些丰硕实用的创新性研究成果,制定起了自己相对独立完善成熟的体系。在其今后继续发展完善的技术过程环节中,不仅必须要着力探究其关键核心技术,更应该要着力在其未来进一步发展进步的技术创新过程环节中进一步弥补相关技术领域不足,加强关键材料关键技术研究,强化高端人才培养,才能有利于更好地支持推进我国的被动式高效超轻质低排放能耗建筑工业的发展。

参考文献:

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