被動式綠色建筑設計的實踐及能耗簡析

【摘要】本文主要結合某學校項目為例，針對被動式綠色建筑設計實踐進行了分析，在設計內容上主要涉及到了降低圍護結構熱傳導系數、采用多聯機系統空調、光伏發電系統設計等。在此背景下，結合動態能耗軟件DEST開展了相應的能耗模擬工作，從而對建筑負荷特點進行了總結，最后對建筑節能率進行了對比和分析。

【關鍵詞】綠色建筑；被動式設計；能耗分析、

如今，在我國社會經濟不斷發展的背景下，人們逐漸認識到了環境保護工作的重要性，從而對建筑行業中的綠色建筑理念引起了高度的重視。由于被動式設計在使用過程中可以有效減少對能源的消耗，甚至可以實現零能耗，所以在整個設計工作中應將重點放在建筑對社會發展以及經濟發展的協調方面，而不是放在短期的效益上，這對于建筑行業長期發展有著非常重要的作用。本文結合某學校項目為例，針對被動式綠色建筑設計的實踐和能耗進行了深入分析，希望能為相關人員提供合理的參考依據。

1、設計實踐

鑒于學校建筑與其他辦公建筑相比具有一定的差異，主要是在建筑運行方面體現出了一定的間歇性，所以，在設計開發工作中，對于被動式設計方法進行了合理使用。該工程項目在使用過程中，除去暑假兩個月以及寒假一個半月之后，空調季的時間為一個月，采暖季的時間為三個月，大部分時間都比較適合采用被動式技術方法為學生營造出良好的室內環境。

1.1 降低圍護結構熱傳導系數

表1 圍護結構傳熱系數表

針對建筑外墻體開展相應的節能設計工作時，主要是將外墻體的熱傳導系數控制在合理的范圍之內，若需有效降低墻體保溫隔熱性能，熱橋效應屬于其中的重要控制內容，將保溫層設置在外墻結構層的外面，可以對建筑起到非常重要的保溫作用，從而有效避免受到外界氣候條件的影響，使整個墻體的保溫隔熱性能實現明顯的提升，其中傳熱系數如表1所示。

1.2 空調設計采用多聯機系統

在對空調開展相應的設計工作時，因為教室、辦公室以及食堂都具有非常明顯的間歇性、及時性等特征，為此，在對這些特點進行充分考慮的基礎上，在夏季的時候可以對可靈活控制的多聯機系統進行合理使用。這種系統室外機不會占用太多的空間，并且，可以一臺或者是多臺同時運行，在整個控制過程中具有非常明顯的靈活性。

1.3 建筑照明采用光伏發電系統

光伏發電屬于一種無污染的綠色技術，可以對太陽能進行有效吸收，從而轉化為相應的電能，這就在很大程度上降低了室外綜合溫度，同時室內空調冷負荷也會進一步降低。另外，在對太陽能光伏建筑一體技術使用的基礎上，不需要使用相應的蓄電池，這不但可以減少資金投入，同時在運行過程中也不會受到蓄電池荷電狀態的約束，為此，在整個使用過程中可以發揮出良好的使用性能。

2、能耗評估分析

2.1 建筑冷熱負荷統計

在對動態能耗軟件DEST充分利用的基礎上，對相應的模型進行合理構建，以此為基礎，對建筑能耗負荷計算結果進行了深入的分析，實際設計建筑與建筑在冷熱負荷想發生了相應的變化。

2.2 建筑節能率的統計分析

針對以上對建筑負荷所計算的結果進行比對、分析，同時嚴格按照暖通與電氣設計圖紙中的相關要求，最終計算出建筑空調以及照明系統一年運行中所產生的能源消耗現象。對于兩個方面進行了對比分析，最終計算出了實際設計建筑的節能率。結合設計方案中的相關內容，本文主要針對外窗k值為1.3的計算結果進行了深入的分析。

實際建筑主要是對高效多聯機系統進行了合理的使用，與參照建筑空調系統之間進行對比分析，參照建筑單位平方米，暖通空調在一次運行過程中所形成的能源消耗為6.6gce/㎡.a，在進行綜合的對比分析之后，其節能率為63.37%。針對于該學校建筑工程而言，在對主要功能房間的照明功率進行設置時，主要是參照“建筑照明設計標準”中的相關內容來進行。結合功率實際密度，對每一個功能方面的實際面積進行了明確，每一天的運行時間為九個小時，最終計算出的平均照明使用效率為40%，統計出每年的運行總時間為二百天，在對以上數據進行有效獲取之后，可直接計算出設計建筑以及參照建筑在一年當中所產生的照明能源消耗現象。

針對于該建筑工程，節能在內容上主要涉及到了被動式建筑設計、高效率機電系統以及可再生能源發電等幾個方面，在對可再生能源發電量進行計算的過程中，需要對節能率目標進行全面了解，并采取單獨計算方式來進行。

結語：

本文主要結合某學校建筑，然后對圍護結構優化、被動式設計、多聯機空調系統以及光伏發電系統等多方面進行了深入的分析。結合相關的統計結果來看，該學校建筑一年中的采暖空調系統節能率為17.6%，而所計算出的照明系統的節能率為22.4%。在經過系統的分析之后，若需有效減少該建筑采暖空調能耗以及照明能耗，如果只是采取采暖空調與照明節能等方法，該建筑在一年當中所產生的能源消耗現象為國家標準參照建筑物的45.79%，在對比分析之后，其節能率為54.21%。如果光伏系統在使用過程中所發揮出的電量為10800KW.h，那么節能率將可以達到65%，由此可以看出，已經超出了被動式超低能耗示范項目的節能率。

參考文獻：

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[2]國愛麗，馮秀艷.我國被動式建筑及配套保溫材料發展現狀及趨勢[J].建設科技，2018（11）：10-13.

作者簡介：

廖卓嘉，廣州珠江外資建筑設計院有限公司，廣東廣州。