零能耗居住建筑设计研究

文/楼杨 华陆工程科技有限责任公司 陕西西安 710075

贺飞、孙志群 中联西北工程设计研究院有限公司 陕西西安 710082

零能耗居住建筑设计研究

文/楼杨 华陆工程科技有限责任公司 陕西西安 710075

贺飞、孙志群 中联西北工程设计研究院有限公司 陕西西安 710082

要想保证我们的生活持续稳定的进行，能源是必不可少的物质。人类能够得到数千年的发展，逐渐发展为现在的文明社会，能源有着无法替代的作用。现如今我们国家自从改革开放早就经历了很多年，我们也对能源的节约以及污染物的排放等问题上投入了更多的精力，从而实现我们社会进行持续健康的发展。本文将对于零能耗居住建筑设计相关内容进行分析，运用零能耗技术达到居住建筑节能减排的目的。

零能耗；建筑设计；研究

前言

中国是人口众多的发展中国家，其建筑能耗截止到2015年已经占总消耗量的41%,尤其是钢材与水泥的使用量，居住建筑比重较大，并且保持迅速增长的趋势。

一、相关概念和国内外研究情况

能源需求增长速度超过了产生能源的速度，在阻碍我国经济持续健康发展的问题中，能源的供需问题成为了最为主要的问题之一。在使用能源的行业中，建筑业是消耗能源数量最多的一个行业，所以进行低碳建筑的建造是非常关键的，而现如今目标则是零能耗建筑。国家的发展很多时候都将能源的可持续发展作为重要的参考，并且伴随着我国科学技术的快速发展，在建筑方面已将开始实现零能耗。

二、零能耗概述

在建筑行业中的能源消耗也就是与建筑相关的能源的消耗，其中主要包括进行建筑施工的材料的生产以及运输过程中耗费的能源，在建筑施工过程中耗费的能源，以及建筑在使用过程中耗费的能源等。从国际范围来讲，也就是指民用建筑使用时候能耗，具体包含有建筑采暖、空调、以及照明等等上面能耗。分析整个建筑发展的过程中，能源的耗费与使用的技术有着密切的关系，如何使用相关的一些技术也关系到其相应能量损耗。

三、零能耗相关内容

3.1 低碳生活

温室效应在我们的生活中表现的越来越明显，例如欧洲的冰川面积逐渐缩小，地中海附近的缺水问题非常的恶劣，西班牙地区的沙漠面积进一步的增加；而且随着冰融化以及海洋变暖，世界范围内海平面也在升高。因此一定要遵循低碳生活原理，遏制改善一再变差的生态环境系统。

3.2 矿物燃料

伴随经济发展，会使用到越来越多能源，可是能够供应的却非常少了，并且能源价格也在不断上涨，这会使得市场中的能源的供应与需求之间失去平衡。对矿物燃料问题进行有效的控制是解决能源问题的重要措施，也是以后发展必然趋势。

四、被动式节能技术

主要在建筑住宅的总平面布局、屋面、玻璃幕墙等方面得到了应用。

4.1 墙体

把建筑的墙体埋入地下，或者外墙的三面用土壤包裹。当然也可以在山坡上进行挖洞作为建筑。但是这种简易的建筑仅仅适用于气候较为干燥，降水量较低的地方，例如我国的延安地区，但是这种建筑物所耗费的能源却是非常少的。同时该建筑内的空气往往都具有更加适合人体生存的温湿度。当有效的控制了采光跟防水的问题，我相信这种建筑将有很大的发展空间。

4.2 屋顶

用保温层覆盖屋顶，再就是用架空楼板，下面通风及时的把加热后的空气排出，把热量带走。但是这样的做法并不是最节能的。最好的方法就是在上面用植被覆盖。一来可以很好的利用太阳能，再就是可以美化环境。特别是节能的别墅型建筑，这样就可以建成一个屋顶花园一举多得。

五、零耗能建筑设计过程中的可再生能源的应用

5.1 在进行零耗能建筑设计过程中的太阳能的使用

太阳能作为可再生能源里面最常用一种，不会给环境带来负担，其也会在将来成为最为重要的能源之一。太阳能可以根据使用方式的差异分为被动式与主动式两种。同时根据能源的转换可以分为太阳能的光热系统与光伏系统。

5.1.1 太阳能被动式利用

该项是说不用通过机械作用，只是通过将太阳能进行辐射与传到从而对太阳能进行使用，进行建筑物的采暖或者是制冷，在这个工作系统中，最为重要的一个组成就是建筑物。

5.1.2 太阳能光热系统

所谓太阳能光热就是通过机械的作用将太阳能所产生的辐射能转化为热能，生活中经常使用的太阳能热水系统就是最为常用的太阳能光热系统。优点：可再生资源，干净无污染；缺点：受到天气限制，缺乏完善的技术。

5.1.3 太阳能光伏系统

所谓太阳能光伏系统就是通过太阳能电池的光伏效应将太阳所产生的辐射能转化为电能的一项新系统。该系统主要是通过太阳能光充电控制装备、蓄电池以及伏板等组成部分实现的。其中伏板是最为重要的一个内容，将太阳的辐射能转化为电能就是通过伏板来实现的。而伏板的类型是较多的，且依照晶体结构能够分成单晶硅、多晶硅以及非晶硅太阳能电池三种。

5.2 在零耗能建筑设计过程中的生物质能的应用

所谓生物质能就是通过能够将太阳能转化为化学能的植物的光合作用在生物质中将能源进行储存，作为我们使用最古老以及最直接能够再生资源，也是现如今我们国家农村主要能源之一，生物质能源主要来自农村生产有机废弃物。

5.3 零耗能建筑物设计过程中对其他的可再生能源的应用

5.3.1 风能

风能是能够一直使用的清洁可再生能源，不会随它本身转化以及人类使用而变少。在我国所使用的可再生能源中，对风能的使用是目前最为成熟，并且应用范围也最为广泛的一种技术。这一技术相对便捷，成本也不高，在我们国家有着非常广阔使用前景，是建筑优良替代能源。

5.3.2 地热能

地热能就是对地球内部的能量进行使用。地源热泵是在建筑中使用最为广泛的技术。地源热泵能够在冬季将低位热源里热量转移至用到供热地区，在夏季还能够将屋里多余热量转移至低位热源里，起到了降低温度以及制冷的作用。地源热泵可以取代人工采暖的方式，通过锅炉从土壤或者是地表水中进行热量的获取，并且用于对建筑物的供暖。

结束语：

通过上文叙述，我们能够知道对其研究是一个需多学科交叉配合项目，需要相关工作人员有着丰富专业知识以及组织协调能力。对于该类型建筑实现应当政府、建筑师、及建筑施工队等通力合作，并且也需要我们深入的了解这种节能减排的生活方式。

[1]中华人民共和国国家统计局编，中国统计年鉴 2011，北京：中国统计出版社，2013

[2]德国能源署，住房和城乡建设部科技发展促进中心，住房和城乡建设部节能中心联合主编，中国建筑节能简明读本——对照德国经验的全景式概览，北京：中国建筑工业出版社，2012