所屬欄目:建筑設計論文 發布日期:2010-09-02 09:46 熱度:
摘要:筆者首先分析當前我過建筑節能的現在,結合多年的實際工作經驗,多角度、多方位系統闡述了建筑節能的方法和措施,僅供參考。
關鍵詞:建筑節能、方法、措施
1我國居住建筑節能的現狀
隨著我國可持續發展戰略以及建設資源節約型社會構想的提出,建筑節能成為當前迫切需要解決的熱點問題之一,而居住建筑節能是整個建筑節能重要的組成部分。目前,我國住房面積約有430億m2,而能達到節能標準的不到1%,新建的也只有15%達到節能標準,要達到相同舒適水平所消耗的能源是發達國家的3倍~4倍,我國在居住建筑方面的能源浪費巨大。據有關機構預測,到2020年年底,我國住房面積將達到700億m2。因此,推廣節能型居住建筑意義深遠,任量而道遠。節能型居住建筑應結合當地地理環境、氣候條件,按照國家的節能政策和標準的規定,充分利用建筑材料的性能從建筑的整體方案到建筑的細部構造全方位地進行建筑節能設計。
2優化建筑設計
2.1建筑體型
在建筑設計中,應對建筑的體型以及建筑群體組合進行合理地設計,以適應不同的氣候環境。在同等條件下,體型系數(即建筑物外表面與其所包圍的體積之比)越大,單位面積散熱量越大,能耗也就越大。因此應減小建筑物外表面積,適當控制建筑體型系數,減少建筑面寬,加大進深。建筑體型優先選用簡單的長條形,減少體型復雜、凹凸面過多的塔式外觀。
2.2建筑物的朝向和間距
建筑物的朝向和間距會對建筑物內部采光、散熱產生很大影響,因此建筑布局應考慮朝向和間距對建筑節能的影響。冬季應有適量的陽光射入室內,避免冷風吹襲;夏季則應當盡量減少太陽的直射,室內應有良好的通風。可見,從建筑節能和熱環境的角度考慮,坐北朝南的居住建筑物能夠避免太陽的東照西曬,降低日射影響。同時,注意建筑間距對建筑節能的影響,使建筑物南墻的太陽輻射面積在冬季不因其他建筑的遮擋而減少。
2.3建筑物的平面布置
居住建筑平面的巧妙布局常能獲得較好的節能效果。在住宅平面設計中,夏季的穿堂風、冬季的北風將對建筑節能產生重大影響。如將電梯、樓梯、管道井、機房等布置在建筑物的南側或西側,夏季可以有效阻擋日射,有助于形成理想的通風效果;冬季可以有效阻止冷風的入侵,減少住宅的采暖能耗。如若出于建筑功能的要求,必須將電梯、樓梯等布置在建筑物北側時,為了避免冬季冷風的侵入,必須在上述構件的出入口處加設門斗或其他避風措施,以達到建筑節能的目的。
3優化居住建筑圍護構件的節能技術
外圍護結構是建筑傳熱的介質,增強外圍護結構的保溫隔熱性能,增強建筑的熱穩定性,降低外圍護墻體、門窗及屋面的傳熱系數,可以提高圍護結構的傳熱阻,達到國家節能設計規范的要求,從而實現居住建筑節能。
3.1建筑物的門面
建筑物的外門和外窗是冬季冷風侵入、夏季陽光入射的主要通道,其能耗占建筑物總能耗的比例較大。普通單層玻璃窗的能量損失約占建筑物冬季保暖或夏季降溫能耗的50%左右,因此,盡量改善門窗的絕熱性能是節能設計中應遵循的重要原則。
3.1.1控制居住建筑的窗墻比
居住建筑窗墻比是指住宅窗戶洞口面積與住宅立面單元面積的比值。在保證日照、采光、通風、觀景等要求的條件下,減小建筑物外門窗洞口的面積,可以有效控制門窗的建筑耗能。國家建筑節能標準中規定“北向、東向和西向、南向的窗墻比分別不應超過20%、30%、35%。從建筑節能角度考慮,目前住宅建筑中流行的大型落地窗的設計應當慎重考慮。
3.1.2選擇節能型門窗玻璃
眾所周之,為了改善居住建筑室內采光通風的效果,居住建筑中門窗玻璃面積所占的比重越來越大,而據測試,建筑能耗的30%左右是由門窗玻璃散失的,門窗玻璃已成為建筑節能的最大能源漏洞。因此合理使用節能型玻璃對建筑節能將起著重要的作用,選擇建筑節能玻璃時,必須考慮玻璃的遮陽系數、傳熱系數。玻璃的傳熱系數值越低,玻璃阻隔熱傳導的性能越好,因此,盡量選擇傳熱系數值低的玻璃產品。目前較常見的節能玻璃有中空玻璃、鍍膜玻璃等
3.1.3提高居住建筑外門窗的氣密性,減少冷空氣滲透
如設置泡沫塑料密封條,使用新型的密封性能良好的門窗材料,都可以達到良好的建筑節能效果。但是,加強門窗的氣密性減少滲透耗能的同時,應保證室內空氣的質量達到基本的衛生要求。
3.2建筑物的墻體
墻體是建筑外圍護結構的主體,其功能主要是承重、保溫隔熱、防潮防水以及分割空間等。墻體節能設計的關鍵在于其所選用材料的保溫性能及墻體保溫技術的應用。
3.2.1采用新型的墻體隔熱材料
我國目前以實心黏土磚為主要墻體材料,但其保溫性能不能滿足建筑節能設計標準。利用新型的隔熱磚代替傳統的實心黏土磚,可使傳熱系數降低,從而達到較好的建筑節能效果。比如空心磚、空心砌塊和其他保溫隔熱性能好的復合墻體,均具有較好的保溫隔熱性能。
3.2.2采用先進的墻體節能技術
目前墻體節能技術多采用復合墻體節能,復合墻體節能是指在墻體主體結構的基礎上增加一層或幾層復合的絕熱保溫材料來改善整個墻體的熱工性能。復合墻體節能多采用巖棉、玻璃棉、聚苯乙烯塑料、聚氨酯泡沫塑料及聚乙烯塑料等新型高效保溫絕熱材料,以有效降低外墻的傳熱系數。根據復合材料與主體結構位置的不同,主要分為內保溫復合墻體技術、外保溫復合墻體技術、夾芯復合墻體技術等。
3.3屋頂節能措施
3.3.1采用高效保溫材料
屋頂保溫材料的選擇應注意兩點:其一是屋面保溫層不宜選用密度較大、導熱系數較高的保溫材料.以免屋面重量、厚度過大;其二是屋面保溫層不宜選用吸水率較大的保溫材料以防屋面濕作業時因保溫層大量吸水而降低保溫效果。
3.3.2隔離太陽輻射熱
隔離太陽輻射熱,減少陽光直射,對屋頂可用架空屋面,淺色屋面。條件允許時可在屋頂上覆土,做植被屋面,上面種密葉植物,利用植物遮陽,覆土作為隔熱層提高隔熱性能,而且通過光合作用,可消耗或轉化部分能量,也起到美化環境作用。還有設計通風屋面、蓄水屋面等節能措施。
。1)架空板隔熱屋面
架空板隔熱屋面,是指在已經做好防水層的屋面上,架設平板通風隔熱層,并設置通風屋脊,設置進風口等.使屋面不被太陽直射,并通過隔熱板和屋面之間的空氣間層進行隔熱和節能。這種隔熱方式施工簡單,對屋面結構荷載增加不大。重量輕。隔熱效果好。且板底具有合理的排氣結構。又有一定的保濕作用。
。2)蓄水屋面
蓄水屋面就是在剛性防水屋面上蓄一層水。其目的是利用水蒸發時,帶走大量水中的熱量,大量消耗曬到屋面的太陽輻射熱,從而有效地減弱了屋面的傳熱量和降低屋面溫度,是一種較好的隔熱措施.是改善屋面熱工性能的有效途徑。
。3)淺色坡屋面
目前,大多數住宅仍采用平屋頂,在太陽輻射最強的中午時間,太陽光線對于坡屋面是斜射的。而對于平屋面是正射的,深暗色的平屋面僅反射不到30%的日照,而非金屬淺暗色的坡屋面至少反射65%的日照,反射率高的埕面大約節省20%~30%的能源消耗。
3.4建筑物的地面
建筑物的地面節能主要指采暖房間毗鄰不采暖房間及室外空間的地面節能工程。在采暖季節,有效地阻止熱量從采暖房間向不采暖房間及室外擴散,可以大幅度的降低采暖房間的能耗。因此,在設計階段選擇適宜熱阻值的保溫材料組合是達到地面節能的基礎。
3.5建筑物的遮陽
建筑物外部門窗使用輕便、可調的遮陽設備可以有效地抵御夏季太陽間接或直接輻射對室內氣溫的影響,可以有效地降低夏季室內溫度,從而達到建筑節能的目的。因此做好外部門窗的遮陽設計將會對建筑節能起到積極推進的作用,目前常用的遮陽措施有設置遮陽板、窗簾及選用合適的百葉窗等。
4利用可持續能源實現建筑節能
4.1太陽能的利用
在太陽能比較豐富的地區.所有的建筑都應該用太陽能,如果此建筑用熱水的量比較大.就在屋頂安裝足夠其使用的太陽能熱水器,也在相鄰用熱水量不大的建筑屋頂建太陽能熱水器,以補充用量大的建筑。存這些地區的農村也應該全部用上太陽能電池,以供照明用電,同時加快技術開發建太陽能建筑,在實踐較成功的情況下,進一步在全同可用的地區進行推廣。
4.2風能的利用
我國風力資源十分豐富,據國家氣象局提供的資料顯示:中國陸上50米高度可利用的風力資源為5億多千瓦,海上風力資源也超過5億千瓦,儲量居世界首位,遠遠超過可利用的水能資源的3.78億千瓦,與儲量相比,我國風能資源利用在龐大的能源消費中不值一提。據統計,截至2008年末,我固風力發電總裝機容量為76萬千瓦,僅占全國電力裝機總量的不足千分之二。在亞洲,印度以800萬千瓦居首位,我國不到印度的四分之一。所以我國應該盡可能的開發風能資源,町以進行豐富與貧乏地區平衡,也可以將地方性風能發電設施與同家電網相結合,盡可能實現風能豐富地區的建筑所需電能自給
4.3水能的利用
我國淡水資源不算太少,居世界第六位。而人均水量僅及世界人均水平的1/4,屬于貧水國家之列。因此我國在建筑設計中必須考慮如何利用中水.這樣可以節約大量的淡水資源。同時在建筑設計中也應該作雨水回收及處理設計,可以用雨水沖廁所、清洗,對于特別缺水的地區進行技術開發爭取將雨水處理到可飲用。這些可以減緩我國淡水資源極其缺乏的到來的時間。
我們還可以根據地理條件,充分利用深井水。所謂的深井水,指的就是在一些地下水資源較好的地區,深度約80~100m的水。此處水溫較恒定,約7~10℃?山涍^熱泵交換后將冷卻水通過另一口井再回灌地下,與普通電制冷空調比較,可節能15%,目前的實例已較多。
4.4地熱資源的利用
地熱資源是地層深處的熱資源由于未受外界擾動,其溫度較為恒定:且是無污染的巨大的能源體。在設計中利用此熱源做“地源熱泵”,通過建筑與地熱的交換,在冬天可取暖,夏天可供降溫。
5結束語
總之,建筑節能一次投資可能比較大,但是帶來的效應是無法用金錢來衡量的。建筑節能作為一項系統工程涉及多方面問題。涉及自然地理環境、規劃、建筑設計以及居民使用方式等多種因素,涉及到政府部門、建筑設計師、開發商、物業業主、使用人、管理者、相關節能部件的生產者等方面群體利益,有待與各部門通力協作,就一定能創作出既符合建筑學原理,又符合節能要求的優秀住宅。
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文章標題:探討建筑節能方法和措施
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