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零能源建築的設計理念

人氣:發表時間:2014-12-19

零能源建築設計理念在于很大限度地利用自然能源、減少環境破壞與污染、實現零化石能源使用的目的,能源需求與廢物處理實現基本循環利用的居住模式。建設這樣一個實驗性建築群的目的,是為城市住宅建築實現可持續發展提供一個綜合性解決方案,它同時解決環境、社會、經濟等不同方面的需求,并運用一些可靠的辦法降低能耗、水耗和汽車使用量,很大限度地使用太陽能。該社區的建築設計綜合考慮一系列因素如可再生能源、完美的建築設計、可持續材料和低環境影響等,是比現代西方建築和整體設計更為可取的方案。
  這項計劃所以被稱為“零能源發展”,是因為這裡的建築物所需的電力和熱力供應都不再使用傳統的能源,建築物也不再向大氣排放二氧化碳。采用的所有建築材料均可循環使用。為實現盡可能減少建築物能源使用量的目标,這裡的建築物全部南向,以很大限度地吸收太陽能量。每個陽台後是北向的辦公室或居室。北向的房間能照射到的陽光較少,所以夏天不太熱,減少了空調使用量;無論是住戶還是辦公室,均安裝能耗低、效率高的電器産品;屋頂被綠化,以減少熱輻射。各個方面綜合節能的結果,使得這裡建築物的電力和熱能需求隻有普通建築的10%。山東三維鋼結構零能源建築
設計目的:從設計理念上看,主要的目的是:減少電力供應負擔,從而減少了新建電站的要求;減少水供應的基礎設施建設和水污染;減少生活和工作中交通擁塞;居住地和工作地在一起,可以減少交通污染排放;減少公共交通的負載,減少擁有私家汽車的需求;減少對地方供應鍊的刺激;減少社會疏遠,因為24小時中,所有的團體都在使用公共設施;減少國家對化石能源的消耗,減少碳釋放量;由于污染減少和環保住宅帶來健康問題的減少;減少在城市中野生動物栖息地的喪失;減少農業用地的喪失,而且在保證住宅人口高密度的同時又能提供新房屋中玻璃溫室和花園帶來的适宜。
設計要求:第一要點是大環境,項目所在地從客觀條件上對能源的需求降到很低。同時,減少挖土量與對植被的破壞。此零能源辦公樓證實有效地利用了一個廢棄的主題公園,改建其原有設施為職工宿舍和食堂,在停車場原址建設辦公樓項目,其餘部分完全恢複綠化。第二,将整個建築埋入地下、将建築與外界隔斷,避免受太陽光以及暴風雪的影響。第三,引入好的東西,包括周邊可利用的能源條件,将附近一河流引入建築内部,恒溫水流的循環被設計為輻射性的空調系統,很後排放回河流。并且,地下的溫泉水可解決大樓所需的部分熱量。第四,新風采集來自地下,挖了一條盾溝以引入空氣,夏天利用土地對其進行降溫,冬季則聚熱空氣。而很基本的動力諸如照明,通過天窗和前窗盡可能去滿足,天窗還具有“煙囪”功能,排除内部的熱空氣。建築内部還設有雪窖,收集本地區冬季的豐富冰雪,以解決機房所需的冷氣。
  通過這麼多的努力,整個建築的能耗降低了75%,其餘25%依靠可再生能源,即太陽光和風力發電。其中,90%來自太陽能光電闆,很經濟的選擇是賣電系統,将電力賣給電力公司,待有需要時,再引入電力。這也是為什麼稱此項目為“0 Energy Balance”,因為純零能源的可實施性很差,譬如,龐大的蓄電池維修及管理費。這個項目運營到2009年,測定到仍有7%的能源缺口,原因來自風力發電的局限性。山東三維鋼結構零能源建築物
  此外,減少排放量也意味着延長建築的使用壽命,實施建築一生的能源管理。以在日本東北電力總部大廈實施的“使用壽命周期能源管理系統”為例,它可降低約50%的能耗。而在建築設計中,日本已開始探讨兩百年的建築設計,急需解決的問題包括結構和強度、免震、設更新的便利性以及功能的靈活性。 
設計意義:零能源建築将采用新科技減低耗能量,全新的冷氣系統則可分開處理和發送兩種空氣,并根據需求進行混合,減少能源浪費。
 
技術集成:根據氣候、場地、結構要求選擇合理的建築功能布局;建造智能、保溫、遮陽的建築圍護結構;優化室内通風、采光系統,采用置換送風技術;大量使用太陽能、地熱能、風能、生物能等可再生能源;采用輻射采暖、制冷系統,提高能源利用效率;推廣節水技術、綠色建材、綠化技術等生态建築技術;使用智能建築控制技術;廢熱廢水回收技術。
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