如何将传统建筑设计方法转变为超低能耗建筑设计方法？

被动式低能耗建筑技术创新联盟2023-01-30 14:39发表于北京

超低能耗建筑设计方法及应用研究

【摘要】我国社会经济的不断向前发展，数字城市、绿色生态城市等概念开始被人们所欢迎。怎样把传统建筑设计方法转变为超低能耗建筑设计方法，变成了相关学者所需要重点研究的问题。建筑能耗是我国资源紧缺的一大重要表现，人们也开始越来越关心建筑耗能问题。所以，下面重点研究超低能耗建筑设计方法与应用。

【关键词】超低能耗；建筑设计方法；应用

现代人节能意识不断增强，各个国家也开始对低能耗的产业进行研究，我国也不例外。建筑能耗过高的问题是困扰建筑设计人员的一大问题，为了适应国家提出的可持续发展战略，顺利实现建立起节约型社会的目标，要想办法降低建筑能耗。这一背景下，专家学者要将建筑行业与低能耗产业结合在一起，研究超低能耗建筑设计方法。

一、超低能耗建筑设计的特点

超低能耗建筑设计作为一种建筑节能降耗的重要设计方式。与传统的设计方法对比，超低能耗建筑设计不仅需要充分满足建筑使用功能，还需要利用最优化设计方法，良好优化建筑能耗指标，从而有效减少建筑能耗。超低能耗建筑设计过程中需要详细地统计以及计算建筑物当中各个分支能耗项目，结合建筑能耗当中针对不同能耗分支，实现优化设计目标，通过系统性的优化来减少建筑的总体能耗。设计过程中要紧紧结合建筑项目的特征，依靠周围自然条件，经过不同分支专业之间的紧密配合，建立起更加合理、更加完善的建筑设计方案。

对比传统的建筑设计方法，超低能耗建筑设计具备下面几个方面的特点：第一，将建筑能耗指标当作终极目标，针对不同专业之间展开协调以及优化。第二，建筑的初期设计环节当中，要严格控制好建筑物形体、围护结构的热工参数情况，并且需要计算以及优化建筑物的能源需求，将能耗指标当作设计目标，采用被动、主动优化的方法，实现建筑设计优化，在设计过程中还需要详细分析以及计算建筑周边可再生能源，看是否可以被运用到建筑设计过程中来。第三，超低能耗建筑设计属于总体性优化，经过统计各个部门的能量消耗，展开系统化的优化，有效降低建筑物的总体能耗，从而科学合理确定建筑设计方案。

二、超低能耗建筑设计方法

（一）关键参数限额方法

分析超低能耗建筑设计的方法，无需采用较为呆板的理论研究，运用哪一种方法都需要严格按照超低能耗建筑指标的性能来展开设计，之后运用通用、引导性的方式。关键参数限额方法属于超低能耗建筑设计当中较为常用的一种方式，目的是降低建筑物能耗，之后科学合理规划建筑物的空间布局、资源利用、各项建设，在严格按照专业、经济、综合性原则的基础上，严格对外墙、屋面、窗户传热系数等建筑元素指标展开控制，从而充分满足居住者的生活条件。

关键参数限额方法科学合理运用建筑所在地的自然条件以及气候特点，采用新风热回收技术，整体上布局与设计建筑物，此种方法的最大优点就是不需要展开过多的模拟计算，运用到的建筑材料都是可再生的资源，运用节能标准控制指标技术，能够给居住者提供更加舒服、更加健康的生活条件，增加建筑物的使用寿命。

（二）双向交叉平衡法

建筑物设计过程中采用双向交叉平衡法，不仅需要充分考虑到建筑物的维护结构的优化程度、高效热回收装置的设计情况，还要充分考虑到对可再生能源的运用。这样一来，在进行设计当中就可以经过转变建筑物的朝向、窗墙比例，把建筑物的维护结构、系统设备、可再生能源、高效能源进行组合。可再生能源的运用能够对建筑物消耗的能量实施平衡，从而更好地满足建筑物的设计需求。

主要的技术特征如下：第一，运用被动设计的方式，对建筑物的自然通风、采光状态实施调节，设定建筑物维护结构的热工参数值，降低建筑物对化石燃料的需求。第二，经过主动优化的方式，采用节能设备，比如变频风机、节能灯具等有效提高系统性能。另外，建筑物对能源需求方面，尽可能让这部分能源供应来自于自然光、风能等可再生的能源当中，从而减少对不可再生能源的使用量。

（三）经济环境决策法

此种方法属于一种比较常用的超低能耗建筑设计方法，此种方法在具体运用当中表现出来的效果比较理想。在超低能耗建筑设计当中运用此种方法，能够有效减少建筑能耗，还能满足人们对建筑物的其他需求。

由于此种方法不但会考虑建筑能耗指标，而且还会考虑建筑舒适度、经济性指标，换句话来说，即考虑到能耗、经济性、舒适性这三个指标的基础上，展开建筑设计。对比上述两种设计方式，经济环境决策的方法属于一种可以在最后获取最佳设计效果的超低能耗建筑设计方法。

三、超低能耗建筑设计方法应用案例研究

在浙江省的某一建筑工程中，建筑面积6228㎡，此建筑项目的建设完成标志着我国的建筑设计技术接近零能耗的水平。这一建筑工程当中采用了双向交叉平衡的方法，以节能、舒适为中心，分析能耗、环境以及经济等指标，综合对建筑物周围环境、维护结构、经济性展开分析。

现如今，人们生活水平的不断提高，审美意识不断增强，运用双向交叉平衡的方法能够让建筑物与周边环境实现融合。为了可以更好地展开建筑设计，实现降低建筑能耗的目标，设置维护结构热工参数限制，在屋顶当中加入适当的绿色设计，将防护热桥以及加热隔热的工作做到位，加强建筑物保温性能。在建筑能源系统设计当中，在建筑物的宽度、高度、支撑建筑的柱子运用双向交叉平衡法，采用自然光、自然冷源，降低照明能源消耗，与此同时确保建筑物的良好通风采光性能。

这一建筑物建设在亚热带季风气候区当中，夏季炎热干燥，冬季气候温暖，制冷空调要选择高温水，地面运用供冷辐射方法。供热空调系统运用落地式冷凝模块。高低温燃气锅炉，要按照气候条件变化，随时对室内温度实施调节。超低能耗建筑设计在进行规划当中，还会运用到经济、美学、自然等多方面的知识，要求多学科之间协调配合，科学合理展开规划，在充分满足多方需求的前提条件下，让城市整体规划变得更加完美。

总之，面对传统建筑物高能耗的问题，超低能耗建筑设计应运而生。超低能耗建筑设计方法的应用，可以降低建筑能耗，让居住者获得更舒适的居住条件，值得被广泛运用。

来源：《城镇建设》2022年第6期