寒冷地區綠色辦公建筑被動節能技術分析

夏磊

摘 要：在寒冷地區的建筑中，其需要通過保溫和驅寒的功能來提升建筑的舒適性，但是在現階段的辦公建筑設計中，雖然具有較好的保溫御寒功效，但是節能性質存在明顯的不足。因而本文主要結合天津市某綠色辦公建筑，探究其被動節能技術的應用，希望可以在保證人們辦公舒適性的基礎上，可以降低對環境的污染，同時可以實現對能源的最大利用效率。

關鍵詞：寒冷地區；綠色辦公建筑；被動節能技術

隨著城市化發展進程的不斷加快，其對能源的需求呈現高速提升的趨勢，節能減排應成為人們關注的重點組成部分，在寒冷地區的綠色辦公建筑設計中，其對被動節能技術提出了更高的需求，通過隔熱以及氣密性設計等因素，可以最大程度的提升資源利用效率[1]。因此，本文結合天津某建筑對被動節能技術進行分析。

一、某工程概況

在天津市某綠色辦公建筑的設計中，其建筑面積約為15000平方米，每層的建建筑面積約為3000平方米，從一層到五層分別為展廳、辦公室、會議室、開敞辦公區以及圖書館。

二、被動節能技術分析

（一）保溫隔熱技術

在建筑的設計中，在寒冷地區，需要進行保溫隔熱設計，在外墻的設計中，是采用3.0mm的寬玻纖布、100mm的硬質聚氨酯、20mm的空氣層、3mm的薄層砌筑以及20mm的混合砂漿，其K=0.19W/（㎡·K）。在種植屋的構造設計中，其采用400mm輕質黏土、無紡布過濾層、20mm凹凸型排水板、C20細石混凝土40mm，20mm水泥砂漿以及120mm鋼筋混凝土等。在K=0.21W/（㎡·K）。

在建筑外窗的設計中，采用鋁塑復合保溫材料，采用三個玻璃兩個腔隙的設計方式，在腔內沖入惰性氣體氬氣，K=0.68W/（㎡·K）。在外窗結構設計中，耗能較大，在寒冷地區的設計中，需要保證南向的比例為0.40，北向為0.13，遮陽系數為0.29，遮陽才可以最大程度的保證性能。

1、建筑模型

在建筑設計過程中，將朝向以及室內的參數進行設計，在建筑設計過程中，要保證其整體系數為0.29，根據天津市的氣象情況，其系數增加0.05，能耗將會增加9.5%左右，而在降低的過程中，則是每減少0.05，能耗減少9%左右。

2、能耗情況分析

在天津市的環境中，需要根據冬季的氣溫來采暖，在11月15日至次年3月15日，天津市開始采暖，冬季室內溫度和濕度分別設計為20℃和60%。而在夏季的設計中，則為26℃和60%。在運用DeST-e軟件分析的基礎上，可以發現，該建筑采暖指標降低42%，空調負荷降低18%，總體節能達到32%左右，具有較好的效果。通過對負荷的計算，可以確定外窗保溫工作是重點環節，其占據節能比例的21%左右，而外墻則占據11%。

3、遮陽技術

在夏季的設計中，外窗遮陽技術可以抵擋太陽的輻射，可以降低空調的負荷，在冬季，收起遮陽棚，可以有效的釋放熱量，同時在室內設計中，采用百葉窗聯合遮陽，可以最大程度的達到遮光的目的，此外，在設計過程中，其充滿綠色的喬木，可以對建筑起到遮蔽的作用，可以達到更好的遮陽效果。

4、綠化技術

在屋面設計中，可以種植陽性喜光植物，入月季和合歡花等，其適應能力相對較強，并且具有隔熱的作用，可以降低空調的負荷，經過調查發現，經過土壤屏蔽的屋面，在陽光照射下，其溫度明顯降低，同時提升了綠化的效率。在外墻墻體保溫作用中，冬季北方的天氣具有寒冷的特點，可以增加熱阻和惰性指標，在墻壁上種植爬山虎等植物，形成自然屏障，其可以有效的加強建筑的環保性能。

（二）可再生能源

1、風熱回收

在該建筑的應用中，設計了風熱回收系統，根據二氧化碳的濃度來控制風量，可以降低空調的耗能，其主要采用但愿是的換風機，對空氣進行熱會搜，之后進行預熱或者預冷的換風處理，其交換效率高于60%，在二層和三層的設計中個，采用分散式風機，對于四層和五層，采用集中吊頂式的回收風機，其可以增大新風比例，并且達到70%左右，可以在保證涼爽的基礎上，最大程度的提升建筑的節能特性。

2、自然通風

在外窗的設計中，采用2000*1000mm的外窗設計，在夏天打開中庭天窗，通過空氣的流動，可以運用自然通風的方式來形成氣流，其可以有效的降低溫度，同時，在夜間，中庭流動可以達到降溫的目的，以便降低空調的負荷。在四層辦公區域，設有吊扇，可以輔助人體降溫，提升人們辦公的舒適性。

3、太陽能熱水技術

在該建筑的節能技術應用體系中，以太陽能為驅動的熱水系統，利用趨光跟蹤器，可以追蹤太陽的方向，利用反射鏡，可以將陽光反映到介質上，之后通過太陽光的照射作用，可以達到節能的功效。在輻射強度大于500W/㎡時，系統會自動的儲存能量，當陽光照射程度低于300W/㎡時，其可以釋放相應的能量。根據調查顯示，該建筑的太陽能可以保證最大負荷54KW，可以保證55攝氏度以及8h的熱水供給。

三、結語

在建筑設計中，采用被動節能技術，可以在提升建筑舒適性的基礎上，提升建筑的環保性能。希望通過本文的分析，我國辦公建筑在設計過程中，可以合理的運用自然采光、自然通風、太陽能以及這樣技術等措施，從而在滿足人們需求的基礎上，可以保證節能減排技術的應用效率。

參考文獻：

[1]魏燕麗，夏永芳，吳志敏.江蘇省超低能耗綠色辦公建筑技術研究與運用[J].江蘇建筑，2016，（03）：103-106.