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建筑能耗的影响因素及节能途径

时间:2015-02-04 来源:未知 所属分类: 建筑设计论文 本文字数:2461字
论文摘要

  建筑节能是指通过采取合理的建筑设计和选用符合节能要求的墙体材料、屋面隔热材料、门窗、空调等措施,这样所建造的房屋,与没有采取节能措施的房屋相比,在保证相同的室内热舒适环境条件下,它可以提高电能利用效率,减少建筑能耗。建筑节能关系到国家资源战略、可持续发展和环境保护,是建筑业一项重要、紧迫而又艰苦的任务,应引起广大建筑设计人员的重视,尤其是北方地区能耗较大,推广和使用节能建筑必将产生较好的经济效益和社会效益。

  1 影响建筑能耗的因素分析

  影响建筑能耗最直接的因素是建筑围护结构保温隔热性能的优劣,我国现有居住建筑围护结构的热工性能普遍较低,直接影响了室内舒适度。比如处于夏热冬暖地区,夏天普遍需要空调,建筑整体的耗能量大。因此,我国制定的三个地区的居住建筑节能设计标准,都把提高建筑围护结构的热工性能作为核心内容,这也是建筑节能的最有效手段。

  2 建筑节能的基本途径

  在节约能源、保护环境方面,新能源的利用起到至关重要的作用。建筑节能对建筑材料提出了比以往更高的要求。建筑材料在建筑节能中扮演着一个非常重要的角色。面对全球能源环境问题,不少全新的设计理念应运而生,如低能耗建筑、零能建筑和绿色建筑等,它们本质上都要求建筑师从整体综合设计概念出发,坚持与能源分析专家、环境专家、设备工程师和结构工程师紧密配合。

  在建筑规划和设计时,根据大范围的气候条件影响,针对建筑自身所处的具体环境气候特征,重视利用自然环境,创造良好的建筑室内微气候,以尽量减少对建筑设备的依赖。具体措施可归纳为以下三个方面: 合理选择建筑的地址、采取合理的外部环境设计; 合理设计建筑形体,以改善既有的微气候; 合理的建筑形体设计是充分利用建筑室外微环境来改善建筑室内微环境的关键部分,主要通过建筑各部件的结构构造设计和建筑内部空间的合理分隔设计得以实现。

  ( 1) 控制建筑物的体形系数是一项重要的节能措施。研究资料表明: 体形系数每增加 1%,耗热量指标增加 2. 5%。合理的建筑体形能够减少建筑物与外界的热量交换,在其他条件相同时,体型系数越大,单位面积散热量也越大,所以,建筑物的外形越简单,其外表面积越小,热交换量亦越少。因此,建筑物的造型宜简洁、完整,尽量避免复杂的轮廓线。

  ( 2) 合理规划平面布局。建筑平面的巧妙布局常能获得较为满意的节能效果。如将电梯、楼梯、管道井、机房等布置在建筑物的南侧或西侧,可以有效阻挡日射,利用自然通风降低温度。改善居住环境是炎热地区节约空调电耗的重要方法,恰当的平面布置有助于形成理想的通风作用,通过建筑物门窗的合理设置,形成通风口,组织并诱导自然通风,既起到节能作用又克服了空调室内空气品质差的弱点。

  ( 3) 建筑围护结构节能设计。围护结构是由屋顶、墙、地基、隔热材料、密封材料、门和窗、遮阳设施等部件组成,节能设计对建筑能耗、环境性能、室内空气质量与用户所处的视觉和热舒适环境有根本的影响。一般增大围护结构的费用仅为总投资的 3% ~6%,而节能却可达20% ~ 40% 。通过改善建筑物围护结构的热工性能,在夏季可减少室外热量传入室内,在冬季可减少室内热量的流失,使建筑热环境得以改善,从而减少建筑冷、热消耗。改善砌体的保温隔热性能,在材料选择时,采用新型节能砖,如多孔黏土空心砖、加气混凝土砌块、混凝土空心砌块等类型的材料,使其集承重和保温隔热于一体。也可利用当地出产的浮石、火山渣及其他轻骨料或工业废料生产多: 排孔轻质砌块,用保温砂浆砌筑,有节能、节地的效果。

  ( 4) 建筑物的门窗。建筑物的外门和外窗是冬季冷风侵入、夏季阳光入射的主要通道。将开窗率控制在适当的水平,并尽量避免在东、西向开窗,是节能设计中应遵循的原则,开窗率适当、遮阳良好的建筑堪称节能佳作。外门窗是建筑物能耗散失的最薄弱部位,所以在保证日照、采光、通风、观景要求的条件下,尽量减小外门窗洞口的面积,提高外门窗本身的保温性能。其节能措施有: ①控制窗墙比。②提高外窗的气密性,减少冷空气渗透。如设置泡沫塑料密封条,使用新型的、密封性能良好的门窗材料。③改善门窗的保温性能。窗户最好采用钢塑复合窗和塑料窗,这样可避免金属窗产生的冷桥,可设置双玻璃或三玻璃,并积极采用中空玻璃、镀膜玻璃等。

  ( 5) 建筑物的屋顶。受阳光照射的建筑物屋顶,表面温度比其他围护结构高得多,如: 在夏季,南方地区用沥青材料的平屋顶表面温度可达 60 ~70℃左右,对室内温度影响很大,因此顶层房间冬冷夏热现象十分明显。对此,除了必须考虑屋面隔热保温措施以外,还可从建筑设计角度考虑在顶屋设置通风隔热层或将顶层做为设备问等,形成 2次隔热,减少屋面温度的影响。在炎热地区的屋面可通过蓄水( 如屋顶游泳池) 和屋面定时喷水系统使屋面显着降温。

  ( 6) 绿化与节能。近年来由于城市绿地不断减少,加之空调的大量使用,导致“热岛效应”,空气环境日益恶化,给建筑节能带来负效应。1 块草地和 1 块沥青地面的表面温度差可达 14℃以上。绿地每天蒸发大量水份,带走大量热量,为建筑物创造了十分有利的周围环境条件,同时美化了城市,改善了空气品质。因此,在城市规划与建设的同时,大力发展庭院绿化、创造优美环境是造福人类的大事。

  3 结束语

  建筑节能是一项复杂的系统工程,实施过程中涉及规划、设计、施工、调试、运行、维修等诸多环节。作为建筑设计人员。在对建筑进行节能设计的同时我们应根据当地资源条件,因地制宜,就地取材,合理利用; 应将建筑功能与艺术和技术更好地结合,使建筑设计的各个方面都能体现节能的原则,努力创造低成本、高效率的节能建筑。随着我国城镇化建设的快速推进,全面推行建筑节能已势在必行,建筑节能工作的开展,必将克服建筑节能事业从无到有的重重困难,建筑节能技术必将得到迅速发展。

  参考文献

  [1]张云霞. 建筑节能设计的发展[J]. 工程质量,2005( 12) .

  [2]宗宪超. 浅谈建筑节能设计[J]. 能源与节能,2011( 10) .

  [3]李英春. 关于住宅建筑节能设计的分析[J]. 经济技术协作信息,2014( 7) .

  [4]宁瑞起. 对建筑节能设计的思考[J]. 建筑科学,2014( 5) .

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