被动式超低能耗建筑的优化设计

马云龙

黑龙江省建工钢构有限公司 黑龙江哈尔滨 150000

在可持续发展理念下，人们对环境保护和能源节约越来越重视。建筑行业是能源消耗大户。近年来建筑行业发展速度较快，为了实现建筑行业的节能，被动式超低能耗建筑得以发展起来，其是运用绿色节能理念来进行建筑设计，在满足人们多样性需求的基础上，确保实现建筑能耗的最低，从而促进建筑行业的可持续发展。

1 被动式超低能耗建筑优化设计的意义

在当前市场经济环境下，人们生活水平和生活质量有了较大程度的提升，这也使人们不断提高居住环境要求，这也促使建筑技术水平有了较大的进步。建筑业作为能耗大户，在建筑行业快速发展过程中，其对各种资源和能源的消耗及对环境的影响较大。基于这种情况下，传统的建筑理念和建筑设计越来越无法满足人们的需求，在这种情况下，被动式超低能耗建筑设计被提出来，并受到高度的重视。其是将建筑与环境要素相结合进行设计，不仅与绿色建筑理念相符合，同时还符合节能环保要求，这也使被动式超低能耗建筑自出现以来就得到人们的认可。因此通过针对被动式超低能耗建筑设计进行不断优化，将绿色、节能和环保的理念在被动式超低能耗建筑设计中进行不断渗透，进一步推进建筑行业的绿色化和环保化发展[1]。

2 被动式超低能耗建筑的优化设计

2.1 采光通风系统

在针对被动式超低能耗建筑进行设计过程中，需要重视运用通风系统和良好的采光，尽量选择自然光。建筑朝向一般以南向为最佳，这样能够保证具有主好的光线。室内装修时宜选择亮色，具体可以通过墙体、地板和反光器材来增加室内的光线。室内温度的调节通过门窗的自然通风是被动式超低能耗建筑设计的首选，具体还需要运用智能化通风系统来对室内温度进行调节，以此来减少能源的消耗。针对于建筑物进行设计，还需要设计具体的遮挡阳光的方法，避免阳光直射作用下室内温度上升。具体的遮挡方法有水平遮阳、挡板遮阳和垂直遮阳三种。利用水平遮阳方法来挡住窗户上部的阳光，在南向外窗中较为常用。挡板遮阳时多会运用到百叶窗和花格进行阳光的遮挡。垂直遮阳主要是用于对窗户两边的阳光进行遮挡，对于北向外窗具有较好的适用性[2]。

2.2 建筑热桥/冷桥阻断

建筑室内外温差较大的情况下，在冷热温度压力作用下墙体受热不均匀，会有热桥/冷桥效应产生。夏季外界热量易通过混凝土墙体传导至室内，冬季室内热量又会通过墙体流失。在室外温度较低时，内墙温度较低，室内空气中的水蒸气会在墙面上凝结，室内墙体会出现渗水现象，易潮湿，甚至发霉。为了防止建筑热桥/冷桥效应出现，具体可以在设计时利用隔断桥、中空玻璃及保温板等措施来包裹住室内空间，室内外热量很少能够通过混凝土墙进行传递。通过将热桥/冷桥阻断，可以降低能源损耗，确保室内温度达到冬暖夏凉的效果。而且相较于空调取暖设备的应用，具有较好的节能效果。

2.3 减少建筑能耗

在当前建筑物能源消耗中，制冷系统和供暖系统能源消耗量最大，通过重视被动式超低能耗建筑的优化设计，将建筑中不可再生能源的消耗转化为可利用资源的损耗，并以供暖系统和制冷系统作为设计的重点，可以采用墙体外保温系统，针对墙体起到保温的作用，保持室内温度的恒定性。在针对制冷系统进行低能耗设计时，具体可能通过安装遮挡设备，根据太阳光的强度来适当进行遮挡，避免阳光直射而增加室内温度，尽可能的降低空调的使用量，以此来降低能源的消耗。

2.4 建筑门窗设计

门窗设计时建筑设计中较为关键的环节，通过良好的门窗设计，可以实现采光、取暖和通风的功能，并充分的发挥门窗的调节作用。在具体针对门窗设计进行优化过程中，需要结合建筑所处区域的气候特点，保证窗户采光的良好，使太阳光能够进入到建筑内部。同时还要保证通风的顺畅，使建筑具有良好的通风效果。另外，还要重视先进科学技术的应用，在建筑设计中重视先进门窗材料的应用。门窗作为建筑与外部能源连接的桥梁，门窗不仅要具备较高的强度和较好的保温隔热性能，同时还要具有较好的气密性和水密性，这样才能够保证建筑安全，有效的降低室内温度的损耗。

2.5 利用可再生能源替代传统能源

通过优化设计被动式超低能耗建筑，可以进一步提升可再生能源的转化率。通过使用可再生能源，能够有效的降低不可再生能源的损耗，实现能源的可持续性利用。目前针对于风能、水能和太阳能的应用较多，通过将风能转化为电能为建筑提供电力供应，以此来降低电力能源的损耗。一些水资源较为丰富的地区，可以利用水能转换成电能，通过存储电力，并错开用户用电高峰期。太阳能的应用十分常见，利用太阳能热水器、太阳能板等降低电量的使用和实现电力储存，这样即使停电情况焉也能够保证居民的正常用电[3]。

2.6 保证室内环境的舒适性

在被动式超低能源建筑设计时，需要重视自然通风方式的运用，以此来降低室内温度，保证室内空气环境的质量。在一些特殊情况下无法从外面获得自然风时，则要重视新风设备的应用，以此来为人们提供适宜的室内温度，保证室内环境的舒适性。

3 结语

由于传统建筑设计中存在对环境破坏和材料浪费等诸多问题，在被动式超低能源建筑优化设计叶，其中基于环保理念进行设计，打破了传统居住环境模式的束缚，重视利用外部环境中的自然能源来对居住环境进行调节，并通过应用可再生建筑材料，不仅能够达到节能环保的目标，而且与可持续发展理念相符，对建筑行业的健康、可持续发展具有极为重要的意义。