随着人们生活品质的不断提升，其对居住环境舒适度的要求也日益增强，供暖与空调设备已成为现代家居的必备组成部分。然而，这种舒适的背后隐藏着巨大的能源消耗，成为制约社会可持续发展的关键问题之一。在这种背景下，超低能耗建筑的概念应运而生，并迅速成为未来建筑发展的重要方向。
一、超低能耗居住建筑特征
在当下全球能源危机与环境问题日益严峻的背景下，建筑行业正经历着深刻的变革。超低能耗建筑，作为一种前沿的建筑理念，凭借它的保温隔热性能与被动气密性设计，为实现节能目标及提供舒适的室内环境，开辟“新途径”。这类建筑通过特殊的外门与窗户结构，可以在不依赖大量额外供暖或制冷的情况下，保持室内温度恒定，从而有效减少能源消耗并降低环境影响。
在材料选择与施工工艺方面，超低能耗建筑主要采用高质量的建筑材料与精细的施工技术，如陶瓷瓦片、硅酸钙板、耐候钢等，不但可以提升整体质量，还可以延长使用寿命，降低维护与修复成本，同时也能减轻环境负担。由于不需要进行频繁的修理或更换，这些材料的维护成本更低。其次，超低能耗建筑在室内空气质量控制方面表现也十分出色。每栋住宅均应配备独立的新风与排风系统，以保证室内空气的清新。这些系统设计中，要求排风量应达到新风量的90%至100%，根据目前居住人数计算，新风量需要达到每小时30立方米。由此可见，超低能耗建筑的设计与技术，可以为人们提供健康、舒适且环保的生活环境，在减少环境污染方面有所贡献，还可以明显提升居住者的生活品质。
二、寒冷地区超低能耗居住建筑暖通空调系统设计要点
在当前社会浪潮下，如何加强建筑的性能，成为人们关注的重点，超低能耗建筑的出现，为更好地改善建筑性能，提供了可靠的参考意见。这种设计方式将被动与主动技术融入其中，不但可以减少建筑对冷热能的需求，还能明显提高能源利用效率，实现节能减排的目标。尤其是在气候极寒地区，传统的集中供暖模式存在诸多不足，例如缺乏灵活性与调节能力。因此，建筑行业正在积极推进分布式户用冷热源系统的使用，将其作为推动超低能耗住宅建设的首选解决方案。其次，构建超低能耗建筑强调新风系统也很重要，一方面，它能保证室内空气质量，另一方面，还能防止对室内温度环境造成干扰，保证空气流通与温度稳定的协调共存。在规划阶段，建筑施工人员还需要从建筑的层高与室内布局入手，选择合适尺寸的暖通空调设备，将其安装在吊顶内。有效节省空间，注重设计的美感，保证建筑内部环境整洁美观。从上述分析不难看出，超低能耗建筑是一项复杂的系统工程，需要相关的设计人员，从建筑的性能入手，结合分布式户用冷热源系统、新风系统、吊顶式暖通空调等相关设备，实现超低能耗的构建目标，共同推动超低能耗建筑领域的可持续发展。
三、寒冷地区超低能耗居住建筑暖通空调系统实现策略
（一）应用新风热回收系统
随着全球对气候变化问题，以及环境保护意识的日益重视，建筑节能成为国际关注的焦点。在众多建筑节能技术中，高效新风热回收系统，已成为实现建筑超低能耗的关键技术之一。根据《被动式超低能耗居住建筑节能设计标准》，这些系统可以满足特定的温度交换效率与焓交换效率要求。其一，热回收系统的温度交换效率，通常情况下，应当不低于75%，全热回收系统则需达到70%以上的交换效率。以此保证系统可以有效地回收并且再利用室内释放的热量。其二，除了温度与焓交换效率，热回收装置的单位风量风机耗功率也是值得关注的重要指标。参考规范上面的指标上限要求，应将其控制在每小时每立方米0.32瓦以下，以保证设备在运行时，以较低的能耗实现高热能回收效率。在实际工程中，设计与施工过程中，必须严格遵循当地的建筑节能标准。例如，在中国，国家标准如《建筑节能设计标准》与《居住建筑节能设计标准》为高效新风热回收系统的设计与施工，提供明确的指导与要求。
（二）选取合适室内机设备
在现代家居生活中，建设一套完善的空气调节系统，是必不可少的。这类系统，一方面可以为人们提供新鲜空气与辅助供暖、制冷功能，另一方面，还具备双重过滤等多种功能。从系统内部内部构成看，一般它包括全热交换器、湿度控制器以及智能监测等相关设备。其一，空气调节系统室外单元可以为室内机提供所需的冷热源。根据室内冷热负荷与新风量需求，用户可以灵活选择并配置适当的设备，实现在不同房间的分别供风。其二，空气调节系统还具备制冷与采暖功能，可以很好满足全年室内的冷暖需求。在春秋季节，系统可以只提供新风或自然通风，从而实现在较低能源消耗下的适宜环境。然而，大多数整体式装置一般没有加湿功能，这意味着居住者需要自行配置加湿器以调节室内湿度。其三，在安装空气调节系统的住宅中，需要格外关注厕所与厨房等区域的空气流通问题。例如，厕所应配备防倒流结构的排气口，以此保证空气流通并防止异味倒流。合理利用这些排气口对于维护室内空气质量非常重要。为了保持整体式卫生间的空气质量，还建议在设计的过程中设置通风口，保证每小时至少通风5-10次。
（三）正确使用通风节能系统
在家庭装修中，厨房布局与设备配置是关键环节。厨房的排风与通风系统作为核心组成部分，对于维持室内空气质量至关重要。在日常烹饪过程中，厨房需要配备高效的排风系统与排油烟通风系统，以保证空气流通，防止油烟积聚。其一，为实现理想的排风效果，厨房应安装通风节能系统，并设在厨房内部，通过负压排风有效促进空气流动。电动回风口与抽油烟机的联动设计，可以实现自动开闭功能，进一步优化排风过程。在烹饪时，该机制可迅速将油烟排往室外，保持厨房空气清洁与新鲜。其二，厨房的排油烟通风系统可分为主要排油烟系统与排油烟补风系统。主要排油烟系统，一般负责将烹饪产生的油烟排出室外，而补风系统则引入新鲜空气，防止厨房变得潮湿。在补风管道上，建议相关的设计人员安装电动调节阀，与抽油烟机形成联动，以便根据实际需求调节新风量。为保证补风管道通畅无阻，建议使用保温管道材料，此举一方面可以减少管道占用的空间，另一方面，还能为厨房节省更多空间，使其更开阔。其三，在设计超低能耗建筑时，还应特别考虑厨房的位置，例如尽量将其设置在接近外墙的位置，以实现更有效的排风与通风。此外，根据实际需求，可以考虑安装机械补风系统，以进一步提升厨房空气的新鲜度与质量。
超低能耗建筑代表着建筑节能领域的前沿发展，预示着未来建筑设计的新趋势。在设计超低能耗建筑的暖通空调系统时，关键在于实现系统的自主调节能力，使其可以灵活适应室内外环境的变化。同时，还要特别关注空调系统的能源利用效率。通过引入高效的冷热回收系统，进一步提升能源再利用率，减少能源浪费。这些设计方式，一方面可以更好实现建筑的超低能耗目标，另一方面，也能为居住者提供更健康、舒适的室内环境。
本文转自《工程建设标准化》2024年第9期
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