寒冷地区绿色办公建筑被动节能技术分析

夏磊

摘 要：在寒冷地区的建筑中，其需要通过保温和驱寒的功能来提升建筑的舒适性，但是在现阶段的办公建筑设计中，虽然具有较好的保温御寒功效，但是节能性质存在明显的不足。因而本文主要结合天津市某绿色办公建筑，探究其被动节能技术的应用，希望可以在保证人们办公舒适性的基础上，可以降低对环境的污染，同时可以实现对能源的最大利用效率。

关键词：寒冷地区；绿色办公建筑；被动节能技术

随着城市化发展进程的不断加快，其对能源的需求呈现高速提升的趋势，节能减排应成为人们关注的重点组成部分，在寒冷地区的绿色办公建筑设计中，其对被动节能技术提出了更高的需求，通过隔热以及气密性设计等因素，可以最大程度的提升资源利用效率[1]。因此，本文结合天津某建筑对被动节能技术进行分析。

一、某工程概况

在天津市某绿色办公建筑的设计中，其建筑面积约为15000平方米，每层的建建筑面积约为3000平方米，从一层到五层分别为展厅、办公室、会议室、开敞办公区以及图书馆。

二、被动节能技术分析

（一）保温隔热技术

在建筑的设计中，在寒冷地区，需要进行保温隔热设计，在外墙的设计中，是采用3.0mm的宽玻纤布、100mm的硬质聚氨酯、20mm的空气层、3mm的薄层砌筑以及20mm的混合砂浆，其K=0.19W/（㎡·K）。在种植屋的构造设计中，其采用400mm轻质黏土、无纺布过滤层、20mm凹凸型排水板、C20细石混凝土40mm，20mm水泥砂浆以及120mm钢筋混凝土等。在K=0.21W/（㎡·K）。

在建筑外窗的设计中，采用铝塑复合保温材料，采用三个玻璃两个腔隙的设计方式，在腔内冲入惰性气体氩气，K=0.68W/（㎡·K）。在外窗结构设计中，耗能较大，在寒冷地区的设计中，需要保证南向的比例为0.40，北向为0.13，遮阳系数为0.29，遮阳才可以最大程度的保证性能。

1、建筑模型

在建筑设计过程中，将朝向以及室内的参数进行设计，在建筑设计过程中，要保证其整体系数为0.29，根据天津市的气象情况，其系数增加0.05，能耗将会增加9.5%左右，而在降低的过程中，则是每减少0.05，能耗减少9%左右。

2、能耗情况分析

在天津市的环境中，需要根据冬季的气温来采暖，在11月15日至次年3月15日，天津市开始采暖，冬季室内温度和湿度分别设计为20℃和60%。而在夏季的设计中，则为26℃和60%。在运用DeST-e软件分析的基础上，可以发现，该建筑采暖指标降低42%，空调负荷降低18%，总体节能达到32%左右，具有较好的效果。通过对负荷的计算，可以确定外窗保温工作是重点环节，其占据节能比例的21%左右，而外墙则占据11%。

3、遮阳技术

在夏季的设计中，外窗遮阳技术可以抵挡太阳的辐射，可以降低空调的负荷，在冬季，收起遮阳棚，可以有效的释放热量，同时在室内设计中，采用百叶窗联合遮阳，可以最大程度的达到遮光的目的，此外，在设计过程中，其充满绿色的乔木，可以对建筑起到遮蔽的作用，可以达到更好的遮阳效果。

4、绿化技术

在屋面设计中，可以种植阳性喜光植物，入月季和合欢花等，其适应能力相对较强，并且具有隔热的作用，可以降低空调的负荷，经过调查发现，经过土壤屏蔽的屋面，在阳光照射下，其温度明显降低，同时提升了绿化的效率。在外墙墙体保温作用中，冬季北方的天气具有寒冷的特点，可以增加热阻和惰性指标，在墙壁上种植爬山虎等植物，形成自然屏障，其可以有效的加强建筑的环保性能。

（二）可再生能源

1、风热回收

在该建筑的应用中，设计了风热回收系统，根据二氧化碳的浓度来控制风量，可以降低空调的耗能，其主要采用但愿是的换风机，对空气进行热会搜，之后进行预热或者预冷的换风处理，其交换效率高于60%，在二层和三层的设计中个，采用分散式风机，对于四层和五层，采用集中吊顶式的回收风机，其可以增大新风比例，并且达到70%左右，可以在保证凉爽的基础上，最大程度的提升建筑的节能特性。

2、自然通风

在外窗的设计中，采用2000*1000mm的外窗设计，在夏天打开中庭天窗，通过空气的流动，可以运用自然通风的方式来形成气流，其可以有效的降低温度，同时，在夜间，中庭流动可以达到降温的目的，以便降低空调的负荷。在四层办公区域，设有吊扇，可以辅助人体降温，提升人们办公的舒适性。

3、太阳能热水技术

在该建筑的节能技术应用体系中，以太阳能为驱动的热水系统，利用趋光跟踪器，可以追踪太阳的方向，利用反射镜，可以将阳光反映到介质上，之后通过太阳光的照射作用，可以达到节能的功效。在辐射强度大于500W/㎡时，系统会自动的储存能量，当阳光照射程度低于300W/㎡时，其可以释放相应的能量。根据调查显示，该建筑的太阳能可以保證最大负荷54KW，可以保证55摄氏度以及8h的热水供给。

三、结语

在建筑设计中，采用被动节能技术，可以在提升建筑舒适性的基础上，提升建筑的环保性能。希望通过本文的分析，我国办公建筑在设计过程中，可以合理的运用自然采光、自然通风、太阳能以及这样技术等措施，从而在满足人们需求的基础上，可以保证节能减排技术的应用效率。

参考文献：

[1]魏燕丽，夏永芳，吴志敏.江苏省超低能耗绿色办公建筑技术研究与运用[J].江苏建筑，2016，（03）：103-106.