论文部分内容阅读
摘要： 近几年来，建筑行业的快速发展，使建筑呈现高耗能、高污染趋势。随着人们环境保护意识的不断增加，绿色建筑、节能建筑、超低能耗建筑等先进设计理念越来越引起人们的重视，尤其是超低能耗建筑，其凭借着超低能耗优势深受人们的青睐与欢迎，但仅仅具备低耗能是远远不够的，建筑自身还要实现零污染、低排放、高节能等优势。鉴于此，本文便基于绿色建筑视域下对超低能耗建筑的设计模式进行深入的研究。
关键词： 绿色建筑；超低能耗建筑；设计模式；能耗指标
【中图分类号】TU2【文献标识码】A【文章编号】2236-1879（2017）19-0233-01
一、绿色建筑的定义
所谓绿色建筑并不是指颜色，而是一种象征或概念，它是指建筑自身不会对环境产生破坏与危害，能够对环境中的自然资源充分利用，使建筑与生态环境处于一种平衡状态下的建筑，这也使其被叫做可持续发展建筑、节能环保建筑、生态建筑等。
二、传统建筑和超低能耗建筑的对比研究
（一）传统建筑。
长期以来，人们一直沿用着传统的建筑设计方式，这种设计方式是以设计标准为准则，使业主的各项建筑功能要求得以实现为核心而进行设计的。传统的建筑设计方式分工明确，能够保证建筑功能得以满足，并在规定的尺度内进行设计，但其自身却存在很大的局限性，这主要体现在三个方面，其一是在设计中容易出现系统庞大、成本过高、设备闲置、能源浪费等问题；其二是设计标准的分散性使节能技术设计产生孤立性，进而难以达到理想的节能效果；其三是无法对建筑的能量需求进行最小化；其四是设计灵活性较低，使建筑能效最大限度的提高。
（二）超低能耗建筑。
超低能耗建筑是近几年来新兴的一种设计模式，并被德国等发达国家广泛接受，其中以被动式超低能耗建筑成为应用主流，它和传统建筑的设计方法存在本质性的不同就是超低能耗建筑能够使建筑性能最大化提升的同时实现最低能耗，从而有效满足了性能化设计要求。它相比于传统建筑设计方法来说具备以下几点优势，其一，超低能耗建筑是将能耗指标作为设计导向的，这也使各个专业能够得以充分协调，使设计师的主观能动性得到最大限度发挥；其二，超低能耗建筑在设计中能够实现能源需求最小化，并对围护结构的热工参数与建筑形体进行严格把控，并致力于能量回收技术与储能技术的研究；其三，超低能耗建筑不会对节能措施进行具体规定，其是以终极目标来实现设计方案与节能技术高效整合的。
三、绿色建筑视域下超低能耗建筑设计模式研究
（一）绿色建筑视域下的超低能耗建筑设计框架。
超低能耗建筑设计流程主要分为十个步骤，分别是简要设计、草图设计、缩短制冷时间、缩短人工照明时间、评估适用热带气候舒适条件、工作环境室内设计、减少工作站能耗、建筑用能模拟及光伏产能模拟，该设计流程重视各个部门间的协同化设计，并应用高水平的设计工具来进行设计，优先选用经济性、适用性较强的设计方案，并且非常重视自然资源的最高效化利用。在绿色建筑视域下，超低能耗建筑的设计框架不应仅仅以超低能耗为主。因此，超低能耗建筑应在将建筑节能措施与可再生能源系统进行合理组合实现零能耗的基础上，还应在超低能耗建筑设计中选用绿色无污染的高效节能可再生建筑材料，同时优先选择不会对环境造成污染的施工技术。并且，在超低能耗建筑设计中，还应合理编制施工方案，对建筑空间进行合理布局，科学配置各种建筑资源，最大限度的降低或避免超低能耗建筑在施工过程中的人力物力的浪费，并进行安全文明施工。在超低能耗建筑设计中，首先要对建筑的各性能参数与系统进行科学合理的组合，使其组合效能得以最大程度的发挥，然后对超低能耗建筑的全生命周期与一次能源消耗进行计算并实现最优组合，同时对建筑的光伏光热系统进行最优化设计，并对可再生能源进行使用，实现能耗的最低化目标。应确保将绿色建筑理念全程融入到超低能耗建筑的整个设计周期，以此实现超低能耗建筑的设计效果的最优化。
（二）绿色建筑视域下的超低能耗建筑的节能技术选择。
超低耗能建筑设计模式中，在对设计流程进行科学的安排以后，还要对节能技术的设计与选择予以重视，在节能选择上需要对低能耗建筑中的相关元素进行求解，以此获得最优值，并对被动技术措施的最优值进行计算求解，节能技术的设计与选择可以参考以下方法：应先将超低耗能建筑的所处气候区域进行明确，并以能耗作为目标函数，利用列表法与正交法来对七大被动技术的适用性按照优化级别进行排序，这七大被动技术主要包括外墙保温厚度、窗户朝向、玻璃类型、外墙厚度、屋顶保温厚度、窗墙比及日光温室的深度与宽度。在绿色建筑视域下，不仅仅要对节能技术的适用性进行考虑，还要对节能技术的经济性与环保性进行考虑，并优先选择适用性、经济性与环保性同时兼顾的节能技术，如果节能技术不能同时兼顾三者，则应以环保性为首要原则来进行选择，以此确保超低能耗建筑的节能技术在具备较好节能效果的同时，还能起到保护环境的作用。此外，在超低能耗建筑的性能化设计中，如空气质量、光学、声学等性能，应严格按照规定的设计流程来进行，以一种基于性能的方式，即PBD设计理念，从市场、用户与业主三个方面进行考虑，并全程围绕节能高效、绿色环保为核心进行性能设计。
（三）绿色建筑视域下的超低能耗建筑通用设计方法。
在绿色建筑视域下，超低能耗建筑设计模式中主要有三大通用设计方法，分别是双向交叉平衡法、关键参数限额法及经济环境决策法，双向交叉平衡法是通过对建筑窗墙比与朝向的改变，实现建筑围护结构、高效能源、可再生能源及系统设备的高效组合，进而通过可再生能源使建筑能源的供需处于平衡。关键参数限额法不需要进行复杂的模拟计算，它通过提升建筑中的节能标准控制指标使建筑发挥出超低能耗优势。经济环境决策法则是对建筑自身的围护结构进行优化来实现可再生能源及其周围环境的有效利用，通过对经济可行性因素进行考虑来实现建筑优化的一种设计方法。
参考文献
[1]赵新洁. 被动式超低能耗建筑设计基础与应用实践[J]. 门窗，2016，（09）：49.
[2]王学宛，张时聪，徐伟，孙育英，王伟. 超低能耗建筑设计方法與典型案例研究[J]. 建筑科学，2016，32（04）：44-53.
[3]张颖，舒海文，端木琳. 寒冷地区超低能耗建筑的设计和经济性分析[J]. 建筑热能通风空调，2009，28（06）：49-52+93.
关键词： 绿色建筑；超低能耗建筑；设计模式；能耗指标
【中图分类号】TU2【文献标识码】A【文章编号】2236-1879（2017）19-0233-01
一、绿色建筑的定义
所谓绿色建筑并不是指颜色，而是一种象征或概念，它是指建筑自身不会对环境产生破坏与危害，能够对环境中的自然资源充分利用，使建筑与生态环境处于一种平衡状态下的建筑，这也使其被叫做可持续发展建筑、节能环保建筑、生态建筑等。
二、传统建筑和超低能耗建筑的对比研究
（一）传统建筑。
长期以来，人们一直沿用着传统的建筑设计方式，这种设计方式是以设计标准为准则，使业主的各项建筑功能要求得以实现为核心而进行设计的。传统的建筑设计方式分工明确，能够保证建筑功能得以满足，并在规定的尺度内进行设计，但其自身却存在很大的局限性，这主要体现在三个方面，其一是在设计中容易出现系统庞大、成本过高、设备闲置、能源浪费等问题；其二是设计标准的分散性使节能技术设计产生孤立性，进而难以达到理想的节能效果；其三是无法对建筑的能量需求进行最小化；其四是设计灵活性较低，使建筑能效最大限度的提高。
（二）超低能耗建筑。
超低能耗建筑是近几年来新兴的一种设计模式，并被德国等发达国家广泛接受，其中以被动式超低能耗建筑成为应用主流，它和传统建筑的设计方法存在本质性的不同就是超低能耗建筑能够使建筑性能最大化提升的同时实现最低能耗，从而有效满足了性能化设计要求。它相比于传统建筑设计方法来说具备以下几点优势，其一，超低能耗建筑是将能耗指标作为设计导向的，这也使各个专业能够得以充分协调，使设计师的主观能动性得到最大限度发挥；其二，超低能耗建筑在设计中能够实现能源需求最小化，并对围护结构的热工参数与建筑形体进行严格把控，并致力于能量回收技术与储能技术的研究；其三，超低能耗建筑不会对节能措施进行具体规定，其是以终极目标来实现设计方案与节能技术高效整合的。
三、绿色建筑视域下超低能耗建筑设计模式研究
（一）绿色建筑视域下的超低能耗建筑设计框架。
超低能耗建筑设计流程主要分为十个步骤，分别是简要设计、草图设计、缩短制冷时间、缩短人工照明时间、评估适用热带气候舒适条件、工作环境室内设计、减少工作站能耗、建筑用能模拟及光伏产能模拟，该设计流程重视各个部门间的协同化设计，并应用高水平的设计工具来进行设计，优先选用经济性、适用性较强的设计方案，并且非常重视自然资源的最高效化利用。在绿色建筑视域下，超低能耗建筑的设计框架不应仅仅以超低能耗为主。因此，超低能耗建筑应在将建筑节能措施与可再生能源系统进行合理组合实现零能耗的基础上，还应在超低能耗建筑设计中选用绿色无污染的高效节能可再生建筑材料，同时优先选择不会对环境造成污染的施工技术。并且，在超低能耗建筑设计中，还应合理编制施工方案，对建筑空间进行合理布局，科学配置各种建筑资源，最大限度的降低或避免超低能耗建筑在施工过程中的人力物力的浪费，并进行安全文明施工。在超低能耗建筑设计中，首先要对建筑的各性能参数与系统进行科学合理的组合，使其组合效能得以最大程度的发挥，然后对超低能耗建筑的全生命周期与一次能源消耗进行计算并实现最优组合，同时对建筑的光伏光热系统进行最优化设计，并对可再生能源进行使用，实现能耗的最低化目标。应确保将绿色建筑理念全程融入到超低能耗建筑的整个设计周期，以此实现超低能耗建筑的设计效果的最优化。
（二）绿色建筑视域下的超低能耗建筑的节能技术选择。
超低耗能建筑设计模式中，在对设计流程进行科学的安排以后，还要对节能技术的设计与选择予以重视，在节能选择上需要对低能耗建筑中的相关元素进行求解，以此获得最优值，并对被动技术措施的最优值进行计算求解，节能技术的设计与选择可以参考以下方法：应先将超低耗能建筑的所处气候区域进行明确，并以能耗作为目标函数，利用列表法与正交法来对七大被动技术的适用性按照优化级别进行排序，这七大被动技术主要包括外墙保温厚度、窗户朝向、玻璃类型、外墙厚度、屋顶保温厚度、窗墙比及日光温室的深度与宽度。在绿色建筑视域下，不仅仅要对节能技术的适用性进行考虑，还要对节能技术的经济性与环保性进行考虑，并优先选择适用性、经济性与环保性同时兼顾的节能技术，如果节能技术不能同时兼顾三者，则应以环保性为首要原则来进行选择，以此确保超低能耗建筑的节能技术在具备较好节能效果的同时，还能起到保护环境的作用。此外，在超低能耗建筑的性能化设计中，如空气质量、光学、声学等性能，应严格按照规定的设计流程来进行，以一种基于性能的方式，即PBD设计理念，从市场、用户与业主三个方面进行考虑，并全程围绕节能高效、绿色环保为核心进行性能设计。
（三）绿色建筑视域下的超低能耗建筑通用设计方法。
在绿色建筑视域下，超低能耗建筑设计模式中主要有三大通用设计方法，分别是双向交叉平衡法、关键参数限额法及经济环境决策法，双向交叉平衡法是通过对建筑窗墙比与朝向的改变，实现建筑围护结构、高效能源、可再生能源及系统设备的高效组合，进而通过可再生能源使建筑能源的供需处于平衡。关键参数限额法不需要进行复杂的模拟计算，它通过提升建筑中的节能标准控制指标使建筑发挥出超低能耗优势。经济环境决策法则是对建筑自身的围护结构进行优化来实现可再生能源及其周围环境的有效利用，通过对经济可行性因素进行考虑来实现建筑优化的一种设计方法。
参考文献
[1]赵新洁. 被动式超低能耗建筑设计基础与应用实践[J]. 门窗，2016，（09）：49.
[2]王学宛，张时聪，徐伟，孙育英，王伟. 超低能耗建筑设计方法與典型案例研究[J]. 建筑科学，2016，32（04）：44-53.
[3]张颖，舒海文，端木琳. 寒冷地区超低能耗建筑的设计和经济性分析[J]. 建筑热能通风空调，2009，28（06）：49-52+93.