设计超低能耗建筑不是上来就谈技术,这 10个设计手法要多用

发布时间:2024-12-23 11:20

节能建筑在照明设计上,多采用LED灯,能耗低且寿命长 #生活知识# #节约生活# #节能建筑#

建筑业占全球温室气体排放量的近 40%。随着世界越来越意识到气候变化日益严重的负面影响,讨论在建筑物中实现能源效率的方法 变得势在必行。顾名思义,能源效率是通过建筑设计和运营的各个阶段有效利用能源,以节约和优化能源使用,以减少浪费并最大限度地减少对自然环境的负面影响。

这可以通过降低建筑物的整体能源需求、利用可再生能源的能源、减少由于建筑物的能源消耗而对 环境造成的负面影响以及最终避免任何能源浪费来实现。

可以遵循以下几点来确保结构的能源效率:

1. 进行详细的气候和场地分析——初步设计方案

场地和气候分析

这很可能是在任何正在设计的建筑物中实现能源效率目标的最简单方法。正如人体适应并适应不断变化的气候以确保身体的有效运作一样,建筑体也应该能够对其所处的气候及其周围环境做出良好的反应。

通过对当地气候和场地及其特征进行深入研究,可以清楚地了解建筑体量可能必须面对和应对的一系列挑战。它将有助于确定建筑物的方向、可用的材料以及如何采购它们(本地和区域)、现场可用的资源、可能影响建筑物热性能的气候因素、采光的潜力、使用光伏板等

2.选择合适的墙体绝热材料以实现热舒适

各种材料的行为-热交换

一旦对场地及其气候进行了研究,下一步将是决定建筑物主要围护结构的材料。建筑物中大量能源需求的最常见罪魁祸首是建筑物在没有适当调节时通过其围护结构的热量损失和获得。

对建筑物进行隔热——无论是使用高热质量材料,还是使用空心墙,或者使用金属棉状隔热材料——将根据气候要求保持或排除热量,以确保室内最舒适的温度的建筑物。

在炎热气候中获得的热量越多——在寒冷气候中损失的热量越多——对建筑物内空调的需求就越多,导致建筑物的能源负荷激增。

3. 体现能源与材料的生命周期

材料的生命周期

能源效率不仅限于运营能源。它还需要在建筑物的设计、施工前和施工阶段加以解决。当今常用的许多材料都是由工厂中的大量能源密集型工艺生产的,这些工厂在制造过程中使用大量不可再生能源。

这些材料会增加长距离运输的负担,并且需要在现场使用重型能源密集型设备进行组装——最终增加整体能源需求和消耗。

通过使用本地或区域可用的低内含能源(最少加工)的材料,并使用能源密集度较低的施工方法,可以显着降低能源需求。

还必须记住的是这些材料将如何结束其生命周期。需要解决这些材料的可回收性问题,以确保将其处置造成的浪费和污染降至最低。

4. 使用被动通风技术

各种墙壁开口组合之间的空气交换

通风在建筑物中很重要,它可以启动建筑物中的空气交换,以循环新鲜空气并防止潮湿。从现有的大量乡土建筑技术中汲取灵感,被动通风技术可以显着减少机械能源密集型空调系统的需求和使用。

通过研究现场发生的风模式,可以确定窗户和其他孔的方向、大小和位置,以确保室内外空气的最大交叉通风和循环,并减少机械通风的使用。

根据周围环境的密度,可以应用诸如烟囱通风或被动下降气流冷却和蒸发冷却之类的技术来实现任何结构的通风要求。

5. 使用可再生能源和就地发电

现场发电的多种方式

建筑物的运营能源需求可以通过使用多种可再生资源和现场能源生产技术来满足,例如使用 PV(光伏)面板、太阳能设备提供电力。

对于那些有大屋顶的结构,太阳能电池板可能是一种很好的可再生能源。通过现场的微型风力涡轮机产生的风能、生物质能发电和地热能源也可以用作可再生的现场能源发电机。

6. 优化采光

自然采光

建筑物能源需求的一个重要贡献者是建筑物内部的照明设备,当缺乏自然照明时,就会出现这种需求。将建筑物朝向可能的最佳方向,以具有最小热增益分量的漫射照明形式捕获尽可能多的自然光,将大大降低对人工照明的要求。

7. 整合景观和植被

现场的绿色屋顶和植被

树木可以用作遮光装置,可以适应季节,既可以作为隔热屏障,也可以作为遮光罩和窗户。在任何地点建造建筑物时,它们都是建筑物的足迹,挡住了可能在其位置生长的植被。

挖掘出来的表层土壤可以用来建造屋顶花园,创造一个凉爽的屋顶,可以遮蔽和吸收热量和光线,确保室内舒适。

8. 使用正确的遮光装置

根据气候和采光要求塑造的百叶窗

通过在立面上设置大开口以获得最大的日光,大部分墙壁都可用于不必要的热量进入室内。由于这并不理想,因此使用阴影决定了开口外部将控制热量的增加。

通过使用合适的遮阳设备简单地为窗户和其他开口遮阳,就可以在室内使用大量自然光,同时保持热量。根据窗户的方向,可以使用垂直、水平、轻型、可移动或固定的窗帘。

9. 适应从摇篮到摇篮的建筑系统

由可再利用的回收材料制成的生态砖

因此,重点放在考虑建筑物接近其生命周期结束时的可重复使用性和可回收性。当试图实现能源效率时,必须考虑为建筑物提供第二种用途——第二种功能。

这种思想流派背后的基本思想是以自然的形式回馈自然。通过使建筑物能够自行拆卸并分解成可重复使用的组件,可以大大减少能源浪费。

10. 净零能源系统

实现净零能量输出的系统

可以认为实现能源效率的良好目标是净零能源系统,在该系统中,建筑物产生的能量与消耗的能量一样多。这可以通过采用各种节能技术使用更少的能源和使用现场可再生能源来实现能源消耗、损失和产生之间的平衡来实现。

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