关键词:
展览建筑
零能耗建筑
被动式设计
寒冷地区
能耗模拟
摘要:
国内外目前对于建筑节能减排的发展迅速,双碳目标已成为我国下一阶段实现经济社会高质量、可持续发展的重要战略目标。在民用建筑中,公共建筑由于其能耗强度高、增长速度快、节能难度大,是建筑领域节能减排的重要对象,具有重大节能潜力。大力发展节能减排迫在眉睫。近年来,我国在超低能耗、近零能耗和零能耗建筑方面有所建树,已经出台相应的技术标准及规范。本文从现有技术体系以及规范出发,研究小型展览馆建筑这一建筑类型在寒冷地区实现建筑近零能耗和零能耗的路径。
本文对当前寒冷地区的区域范围和气候特征进行了全方位的分析研究。通过对调研资料归纳整理,结合寒冷地区的气候特征、小型展览馆建筑的设计手法及特点和既有小型展览馆建筑运行特点,提出该类型建筑目前的能耗问题。随后对现行规范评价建筑是否达到近零能耗和零能耗能效指标分析,得出小型展览馆建筑能效需达到本体节能率≥30%,可再生能源利用率≥10%。随后提出小型展览馆建筑实现本文目标的技术路径在参考现有公共建筑的设计体系的基础上的假设性研究。
本文从小型展览馆的设计现状以及能耗现状出发,优化建筑设计策略。并且根据现行规范以及前文调研内容确定了模拟模型的设定参数。在此基础上对影响寒冷地区小型展览馆建筑的采暖制冷、照明系统和总建筑能耗的影响因素中的辅助用房布置方式、朝向、展厅空间平面形式等9设计参数进行了模拟计算,分析了各个设计参数对建筑能耗的影响方式,并得出各个设计参数的较优选值区间。同时验证了前文提出的假设成立——智能照明系统对于建筑能耗有着一定的节能潜力。在此基础上,利用多因素分析法—正交试验法针对寒冷地区小型展览馆建筑设计要素中的8个设计参数组合分析,模拟计算了3组共计48种不同的组合,研究分析该智能照明系统下各个因素对小型展览馆建筑能耗的影响趋势以及因素间的主次关系。
最后,根据本文模拟实验结果总结寒冷地区(近)零能耗小型展览馆建筑的设计原则,结合实际项目泾阳县城市规划展览馆建筑设计,从建筑平面、剖面、立面进行优化设计,分别建立了基准建筑、实际项目以及依据研究提出的最优解建筑三组能耗模型,并选择了适宜的可再生能源利用方案,通过能耗模拟的预测与可再生能源利用的计算,验证了实际项目可以达到(近)零能耗的能效指标要求,最后验证了最优解方案与现有实际项目的设计建筑相比,达到(近)零能耗的能效指标要求同时还可以进一步降低建筑能耗。