超低能耗建筑设计管理要点研究

超低能耗建筑设计管理要点研究

常一画

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摘要：在可持续发展日益重要的今天，超低能耗建筑作为绿色建筑的代表，其设计与管理的要点研究显得尤为重要。本文旨在深入剖析超低能耗建筑设计中的关键技术与管理策略，为推动建筑行业的节能减排和环保实践提供理论支持。首先，我们将从定义超低能耗建筑的基本概念出发，明确其在建筑能耗、环境影响和人类居住舒适度方面的目标。

关键词：超低能耗；建筑设计；管理要点

一、引言

随着全球气候变化和资源日益紧张，可持续发展已成为人类共同面临的重大课题。建筑行业作为能源消耗和温室气体排放的重要源头，其绿色转型显得尤为关键。超低能耗建筑，作为建筑领域的重要创新，通过优化设计、施工和运行管理，显著降低建筑能耗，从而在减少碳排放、促进环境友好型社会建设方面发挥着不可替代的作用。中国作为全球最大的建筑市场，其超低能耗建筑的发展对于全球节能减排目标的实现具有深远影响。

本研究旨在深入探讨超低能耗建筑设计管理的关键要素，以期为中国的超低能耗建筑实践提供理论支持与实际指导。超低能耗建筑的成功并非仅仅依靠先进的技术，更依赖于科学的设计管理，包括明确的设计目标、有效的设计策略、精细化的施工管理以及严格的运行评价。设计管理的每一个环节都关乎建筑的能耗表现和使用者的舒适度，因此，本文将从设计原则、管理策略两个层面出发，结合国内外实践经验，分析超低能耗建筑在实际操作中的挑战与应对措施。

二、超低能耗建筑设计原则

在超低能耗建筑的设计中，遵循一套科学、合理的设计原则至关重要。这些原则不仅有助于确保建筑在满足使用功能的同时，实现低能耗，而且还能兼顾舒适性与经济性。本文将重点讨论节能设计、环境适应性设计、可再生能源利用等关键设计原则，并结合实际案例进行分析。

1.节能设计原则

节能设计是超低能耗建筑的核心原则，它要求在设计阶段就充分考虑降低建筑的能源需求。这包括优化建筑的形态、布局和朝向，以最大限度地利用自然光、风力和太阳能，同时减少对人工能源的依赖。例如，在寒冷地区，建筑通常采用南向布置，以利于冬季的日照获取，而在炎热地区，建筑则需要考虑遮阳措施，防止过度的阳光直射。临平红丰小学项目就采用了这种设计，通过合理布局，既满足了教室的自然采光，也降低了空调系统的负荷。

2.环境适应性设计原则

超低能耗建筑的设计应充分考虑到当地的气候条件，以确保在不同季节都能提供舒适的室内环境。这包括选择适宜的建筑材料和结构，实现良好的保温隔热性能，以及气密性设计，减少冷热流失。例如，利用高性能的保温材料，如真空绝热板（VIP）和岩棉，可以显著降低传热系数，提高建筑的保温性能。同时，通过合理设置新风系统，保证室内空气的清新度和湿度的稳定，创造一个舒适的微气候环境。

3.可再生能源利用原则

超低能耗建筑的设计也强调利用可再生能源，如太阳能、地热能等，以替代传统能源。例如，利用太阳能热水系统提供生活热水，或者安装光伏电池板，为建筑供电。在一些项目中，如上海世博园区的中国馆，就采用了大面积的光伏板，极大地降低了建筑的电力消耗，展现了可再生能源在超低能耗建筑中的重要应用。

4.性能化设计原则

性能化设计是超低能耗建筑设计中的又一关键原则，它强调通过量化指标来衡量和优化建筑的能源效率。设计者根据建筑的使用需求、气候条件，确定能源消耗的上限，然后通过模拟和优化，选择最有效的设计方案。例如，通过建筑能耗模拟软件，如EnergyPlus，可以预测不同设计策略下的能耗，从而选择最优的建筑围护结构、空调系统等。

5.无热桥设计原则

无热桥设计是保证超低能耗建筑保温性能的重要手段。热桥是指建筑结构中热传递效率较高的部分，如果处理不当，会导致能量损失和室内冷凝问题。设计时，应避免或减少热桥的发生，例如通过结构设计避免冷桥，或者在结构连接处使用导热系数低的材料，减少热量的传递。

6.高气密性设计原则

高气密性设计是保证建筑保温性能和室内空气质量的关键。设计时，应确保建筑围护结构的气密性，防止冷热空气的渗漏，同时保证新风系统的有效运行，提供新鲜空气。通过气密性测试，确保建筑达到预定的气密性等级，如德国的 Passive House 标准的 a 级或中国的三星级绿色建筑标准。

超低能耗建筑设计原则的实施，要求设计团队对建筑的能耗特性有深入理解，同时与施工、运维团队紧密合作，确保设计意图在实际工程中得以体现。通过遵循上述原则，超低能耗建筑不仅能够实现显著的节能效果，还能为用户提供舒适、健康的室内环境，是建筑领域实现可持续发展的重要路径。

三、超低能耗建筑的管理策略

超低能耗建筑的管理策略是确保其成功实施的关键环节，它覆盖了设计、施工和运行三个阶段。本节将深入分析这些阶段中的管理要点，为超低能耗建筑的全过程管理提供指导。

1.设计阶段的管理

设计阶段是超低能耗建筑管理的基础，明确的目标和科学的方法是成功的关键。首先，设计团队需明确建筑的节能目标，这通常包括单位面积能耗、能源利用效率等量化指标。其次，设计单位需具备被动优先、主动优化的设计理念，确保建筑在满足功能需求的同时，尽可能降低能耗。例如，通过性能化设计方法，可以预测和优化建筑在全年不同气候条件下的能耗表现，为设计决策提供科学依据。

设计团队应与业主、施工方和运维团队紧密合作，确保设计意图清晰传递，并在施工阶段得到实现。临平红丰小学的设计管理实践便展示了这一点，通过协调各方资源，克服了设计难题，实现了超低能耗目标。

2.施工阶段的精细化控制

施工阶段是建筑从设计图纸转化为实物的关键步骤，精细化施工和严格的质量控制至关重要。施工队伍需要具备专业知识和技能，以确保建筑的保温性、无热桥、高气密性等特性得到体现。施工前，对工程人员进行性能原理和技术培训是必不可少的步骤。

在施工过程中，对热桥控制、气密性测试、新风系统的安装等关键环节制定专项施工方案，可以确保施工质量。同时，采用质量管理体系如ISO 9001，可以建立有效的质量保证机制，确保每一环节的执行都能达到预定的标准。

3.运行阶段的持续优化

建筑竣工后，运行阶段的管理同样不容忽视。通过定期的能源审计和监测，对建筑的实际能耗进行评估，可以发现潜在的节能空间。根据监测结果，可以对建筑的运营方式进行调整，如优化暖通空调系统、调整新风量等，以实现持续的能耗降低。

同时，用户教育也是运行阶段管理的重要组成部分。通过引导用户正确使用建筑设施，如合理调节室内温度、及时报告维护问题，可以提高建筑的能源效率，同时提升用户的居住体验。

超低能耗建筑的管理策略强调了设计目标的明确、设计方法的科学、施工过程的精细以及运行阶段的持续优化。通过全过程的严格管理，可以确保超低能耗建筑在满足功能需求的同时，达到节能、环保的目标，为中国建筑行业的绿色转型提供有力支持。随着技术进步和政策推动，超低能耗建筑的管理策略将会不断迭代和完善，为推动国家“双碳”目标的实现作出更大贡献。

结束语

超低能耗建筑设计管理的要点主要包括精准的能源评估、创新的建筑设计策略、高效的建筑 envelope 技术、智能的能源管理系统以及严格的施工与运维管理。这些要点的综合应用，将有力促进超低能耗建筑的实现，为构建可持续发展的城市环境奠定坚实基础。未来，随着科技的进步和政策的推动，我们期待看到更多具有创新性和高效性的超低能耗建筑在全球范围内涌现，共同推动建筑行业的绿色转型。

参考文献

[1]董生发. 超低能耗建筑设计管理要点研究[J]. 城市建设理论研究(电子版), 2024, (22): 78-80.

[2]于建勋, 马帅, 李锋, 何助兵, 李慧光, 李华. 超低能耗建筑设计管理要点研究[J]. 建筑科学, 2022, 38 (12): 234-240.