利用能源利用装置改善被动式低能耗绿色建筑节能

平博·PINNACLE中国热能建筑节能技术：能源是经济发展和社会发展的重要推动力。经济社会发展导致能源的消耗量大幅增加，势必加剧能源枯竭、环境污染等一系列负面后果。因此，在社会发展过程中，必须寻求一条资源、人类、自然环境和谐发展的道路。目前，人们对建筑的需求已经远超出了挡风、挡雨、维持生命的基本功能，开始转向建筑环境匹配和居住舒适需求。然而，从某种意义上而言，舒适度越高，能耗就越高，建筑成为了主要的能源消费者。

目前，我国建筑能耗是发达国家的3到5倍，而且严重依赖石化能源，如果能源供应不足，后果不堪设想。虽然政府目前在大力推广新能源和可再生能源，寻求新能源的替代品，但由于新能源的种类有限，价格昂贵，设计低能耗绿色建筑节能技术迫在眉睫。一些发达国家在新建和既有建筑的改造过程中进行了大胆尝试，提高了节能标准，节能效果显著。被动式低能耗建筑初期投资成本相对较高，但运行成本较低，可为人们提供舒适宜人的居住环境，节约了大量能源，在许多国家和地区中得到了广泛的应用。因此，本文设计了被动式低能耗绿色建筑节能技术。

被动式低能耗绿色建筑节能技术设计

设计被动式低能耗建筑围护结构

在建筑围护结构中，一般外墙的面积比较大，相比之下，屋顶面积很小，20层楼的屋顶面积一般只有1/20。因此，外墙在整个建筑围护结构中占有非常重要的地位。因此在设计建筑围护结构时，需要预先设计外墙，外墙可分为外墙保温、内墙保温和墙体夹芯保温三种。墙体外保温是指在墙体外安装高效保温材料，单一材料外墙主要包括加气混凝土墙、空心砖外墙、混凝土空心砌块外墙和盲孔复合保温外墙。为达到外墙的绿化和保温效果，首先在外墙设计过程中必须大面积保护植物绿化面积。外墙绿化具有较好的遮阳隔热性能，但外墙绿化技术实施难度大。考虑到植物有一定的生长高度，因此使用遮阳篷的建筑仅限于低层建筑。其次，遮阳植物要经过多年的生长才能达到良好的遮阳效果，因此这种方法不同于其他的措施，不能立即体现出保温效果。

比较绿色建筑外围部件节能适宜性

为了保证绿色建筑处于低能耗状态，在设计前需要比较建筑外围各个部件的节能适宜性，建筑外围最重要的几个部件是门、窗、屋顶和地板，这些部件在季节交换时，都对室内温度影响较大。因此，首先比较门窗的节能适应性。目前，门窗的材料种类比较丰富，包括聚氯乙烯材料、铝合金、玻璃等，为了检测门窗的节能适宜性，需要比较其是否能相容。首先是聚氯乙烯，该材料造价较低，适应性较高，具有保温隔热的优点且其重量低，降低了人工搬运的成本。其次是保温铝合金，这种材质的门窗导热性能好，使用寿命高，耐腐蚀性好，因此其具有很高的稳定性。与普通铝合金窗相比，中空铝合金窗在抗风压变形、抗雨水渗漏、透气性等方面都非常优秀，因此在选择外围部件时，应根据建筑物的特性，选择适合的部件。

外围部件的遮阳方式之间存在相互影响、相互帮助的关系。内遮光法中，太阳辐射通过玻璃进入室内，被遮光件阻挡和反射，使大部分热能滞留在室内，部分被遮光件反射的太阳辐射被反射回遮光板。外遮光法可以使阳光在碰到玻璃前反射到外面，几乎不干扰室内热平衡。因此，内遮光法的效率远低于外遮光法，遮光效率主要取决于反射率。在炎热的地区，对于大开口的固定窗户，应尽可能使用外部遮光。在节能效果方面，外遮光的性能优于内遮光。使用室内遮光可以保证住宅建筑的私密性要求。因此，外遮光法并不能完全取代内遮光法。在选择建筑遮光方式时，要适当考虑内外遮光方式的结合，满足建筑的要求。

设计能源利用装置

设计绿色建筑节能技术时，需要利用能源利用装置增加节能率。

第一种是地热热泵装置，该装置可以很好地节约使用中产生的热能，不仅能减少冬天散发的热能，还能有效降低夏天热能的扩散速率。该装置主要利用了热能传导技术，在夏天，室外温度较高，地热热泵装置可以吸收外界传导到室内的热气，将其传导到土壤中，土壤中的冷空气再通过地热热泵装置传送到室内，保证室内温度在冬天和夏天均能处于相对恒定状态，这种装置消耗的能量低，能有效地取代空调，达到节能减排的效果，又被称为“节能空调系统”。地热热泵不仅能减少使用时产生的热量，也能降低污染排放，真正地实现节能减排。除此之外，地热热泵还具有一机多用、维护成本低、使用寿命长的特点。由于地热热泵系统高度依赖地下土壤的热量，因此在使用时必须保证装置所处的地下面积足够地热热泵正常运行，因此这种节能技术不适合家庭住宅的节能，适用于面积较大的建筑。

第二种是埋管装置，该装置在使用初期投资远高于传统的空调装置。虽然埋地管道的初始投资负荷高，但其运行成本低，该装置可以用于所有的大型建筑，传统的空调装置在运行时耗时耗电，消耗的能源数量也相对较高，特别是在一些大型的建筑中，由于这些建筑的负载高，导致消耗的能源更高。使用埋管装置调节可以将运行中的耗能降低至传统装置的20%，且具有更高的稳定性，在能源不足时不影响其运行，避免出现土壤吸热和放热的不平衡现象。

第三种是太阳能装置，太阳能发电系统可以将太阳能转化为直流电，因此建筑物经常在屋顶安装太阳能电池板，但该装置不建议用于高层建筑。要实现绿色建筑节能的目标，就必须从减少太阳能覆盖率入手。该装置可以捕捉白天产生的阳光，将其转化成为热能，实现能源的再利用，但由于该装置使用的光管边缘对光源有很大的损耗，因此在安装该装置时应避免光管边缘太多的现象。该装置目前主要应用于大型工厂、活动厅、办公室、地下空间等日间照明不足的场所，用于单层和白天照明。

实例分析

工程概况

选取某省市的建筑工程进行实例分析，该工程建立年限较长，早在1990年就完成了部分住宅的建筑，由于墙壁老化，在2005年进行了翻修，扩大了该建筑的面积，将其由原来的4层结构扩大成了6层，建筑面积也由原来的2500m²扩张到3500m²，该建筑的楼高和层高都与附近的建筑物一致，均为标准值，该建筑物翻新后的外墙使用了实心黏土砖，屋顶也变成了保温式屋顶。

根据该省市相关建筑部门的要求，调查该工程的实际信息，在实施节能改造前，必须诊断该项目的节能率。现场试验后测得的两座建筑外墙、屋顶、外窗等部位的传热系数均大于标准数值，整个区域内的建筑都具有热耗高、室内舒适度差的缺点，急需进行节能改造。

应用效果与讨论

分别使用本文设计的被动式低能耗绿色建筑节能技术和基于专家评分的常规绿色节能技术改造，改造后能耗对比结果如表1所示。

由表1可知，与未节能改造前的能耗相比，本文设计的被动式低能耗绿色建筑节能技术能有效地控制建筑中产生的能耗，且相较于常规绿色建筑节能技术改造后能耗而言，能耗控制能力更好，实现了高效节能，减少能源浪费。

结语

解决建筑行业发展中的能耗超标问题不仅对我国建筑行业的发展有重要意义，同时也可以保护环境，实现可持续发展。因此，本文设计了被动式低能耗绿色建筑节能技术，经过实例分析证明设计的节能技术能有效地控制建筑生产中产生的能耗，减少能源的浪费，具有一定的推广价值。