零能耗居住建筑設計研究

【摘要】要想保證我們的生活持續穩定的進行，能源是必不可少的物質。人類能夠得到數千年的發展，逐漸發展為現在的文明社會，能源有著無法替代的作用。現如今我們國家自從改革開放早就經歷了很多年，我們也對能源的節約以及污染物的排放等問題上投入了更多的精力，從而實現我們社會進行持續健康的發展。本文將對于零能耗居住建筑設計相關內容進行分析，運用零能耗技術達到居住建筑節能減排的目的。

【關鍵詞】零能耗；建筑設計；研究

前言

中國是人口眾多的發展中國家，其建筑能耗截止到2015年已經占總消耗量的41%，尤其是鋼材與水泥的使用量，居住建筑比重較大，并且保持迅速增長的趨勢。

一、相關概念和國內外研究情況

能源需求增長速度超過了產生能源的速度，在阻礙我國經濟持續健康發展的問題中，能源的供需問題成為了最為主要的問題之一。在使用能源的行業中，建筑業是消耗能源數量最多的一個行業，所以進行低碳建筑的建造是非常關鍵的，而現如今目標則是零能耗建筑。國家的發展很多時候都將能源的可持續發展作為重要的參考，并且伴隨著我國科學技術的快速發展，在建筑方面已將開始實現零能耗。

二、零能耗概述

在建筑行業中的能源消耗也就是與建筑相關的能源的消耗，其中主要包括進行建筑施工的材料的生產以及運輸過程中耗費的能源，在建筑施工過程中耗費的能源，以及建筑在使用過程中耗費的能源等。從國際范圍來講，也就是指民用建筑使用時候能耗，具體包含有建筑采暖、空調、以及照明等等上面能耗。分析整個建筑發展的過程中，能源的耗費與使用的技術有著密切的關系，如何使用相關的一些技術也關系到其相應能量損耗。

三、零能耗相關內容

3.1 低碳生活

溫室效應在我們的生活中表現的越來越明顯，例如歐洲的冰川面積逐漸縮小，地中海附近的缺水問題非常的惡劣，西班牙地區的沙漠面積進一步的增加；而且隨著冰融化以及海洋變暖，世界范圍內海平面也在升高。因此一定要遵循低碳生活原理，遏制改善一再變差的生態環境系統。

3.2 礦物燃料

伴隨經濟發展，會使用到越來越多能源，可是能夠供應的卻非常少了，并且能源價格也在不斷上漲，這會使得市場中的能源的供應與需求之間失去平衡。對礦物燃料問題進行有效的控制是解決能源問題的重要措施，也是以后發展必然趨勢。

四 、被動式節能技術

主要在建筑住宅的總平面布局、屋面、玻璃幕墻等方面得到了應用。

4.1墻體

把建筑的墻體埋入地下，或者外墻的三面用土壤包裹。當然也可以在山坡上進行挖洞作為建筑。但是這種簡易的建筑僅僅適用于氣候較為干燥，降水量較低的地方，例如我國的延安地區，但是這種建筑物所耗費的能源卻是非常少的。同時該建筑內的空氣往往都具有更加適合人體生存的溫濕度。當有效的控制了采光跟防水的問題，我相信這種建筑將有很大的發展空間。

4.2 屋頂

用保溫層覆蓋屋頂，再就是用架空樓板，下面通風及時的把加熱后的空氣排出，把熱量帶走。但是這樣的做法并不是最節能的。最好的方法就是在上面用植被覆蓋。一來可以很好的利用太陽能，再就是可以美化環境。特別是節能的別墅型建筑，這樣就可以建成一個屋頂花園一舉多得。

五、零耗能建筑設計過程中的可再生能源的應用

5.1 在進行零耗能建筑設計過程中的太陽能的使用

太陽能作為可再生能源里面最常用一種，不會給環境帶來負擔，其也會在將來成為最為重要的能源之一。太陽能可以根據使用方式的差異分為被動式與主動式兩種。同時根據能源的轉換可以分為太陽能的光熱系統與光伏系統。

5.1.1 太陽能被動式利用

該項是說不用通過機械作用，只是通過將太陽能進行輻射與傳到從而對太陽能進行使用，進行建筑物的采暖或者是制冷，在這個工作系統中，最為重要的一個組成就是建筑物。

5.1.2 太陽能光熱系統

所謂太陽能光熱就是通過機械的作用將太陽能所產生的輻射能轉化為熱能，生活中經常使用的太陽能熱水系統就是最為常用的太陽能光熱系統。優點：可再生資源，干凈無污染；缺點：受到天氣限制，缺乏完善的技術。

5.1.3 太陽能光伏系統

所謂太陽能光伏系統就是通過太陽能電池的光伏效應將太陽所產生的輻射能轉化為電能的一項新系統。該系統主要是通過太陽能光充電控制裝備、蓄電池以及伏板等組成部分實現的。其中伏板是最為重要的一個內容，將太陽的輻射能轉化為電能就是通過伏板來實現的。而伏板的類型是較多的，且依照晶體結構能夠分成單晶硅、多晶硅以及非晶硅太陽能電池三種。

5.2 在零耗能建筑設計過程中的生物質能的應用

所謂生物質能就是通過能夠將太陽能轉化為化學能的植物的光合作用在生物質中將能源進行儲存，作為我們使用最古老以及最直接能夠再生資源，也是現如今我們國家農村主要能源之一，生物質能源主要來自農村生產有機廢棄物。

5.3 零耗能建筑物設計過程中對其他的可再生能源的應用

5.3.1 風能

風能是能夠一直使用的清潔可再生能源，不會隨它本身轉化以及人類使用而變少。在我國所使用的可再生能源中，對風能的使用是目前最為成熟，并且應用范圍也最為廣泛的一種技術。這一技術相對便捷，成本也不高，在我們國家有著非常廣闊使用前景，是建筑優良替代能源。

5.3.2 地熱能

地熱能就是對地球內部的能量進行使用。地源熱泵是在建筑中使用最為廣泛的技術。地源熱泵能夠在冬季將低位熱源里熱量轉移至用到供熱地區，在夏季還能夠將屋里多余熱量轉移至低位熱源里，起到了降低溫度以及制冷的作用。地源熱泵可以取代人工采暖的方式，通過鍋爐從土壤或者是地表水中進行熱量的獲取，并且用于對建筑物的供暖。

結束語：

通過上文敘述，我們能夠知道對其研究是一個需多學科交叉配合項目，需要相關工作人員有著豐富專業知識以及組織協調能力。對于該類型建筑實現應當政府、建筑師、及建筑施工隊等通力合作，并且也需要我們深入的了解這種節能減排的生活方式。

參考文獻：

[1]中華人民共和國國家統計局編，中國統計年鑒 2011，北京：中國統計出版社，2013

[2]德國能源署，住房和城鄉建設部科技發展促進中心，住房和城鄉建設部節能中心聯合主編，中國建筑節能簡明讀本——對照德國經驗的全景式概覽，北京：中國建筑工業出版社，2012