浅谈建筑节能设计中的相关问题

浅谈建筑节能设计中的相关问题
黄秋萍
摘要:城市建设日新月异，建筑行业全面节能势在必行，而建筑设计是其中一个很重要的环节，本文从建筑的整体围护体、暖通设计及建筑节能设计的前景等方面进行了分析。
关键词:设计 节能 效率 问题 前景
一，建筑节能的有效措施
1，提高围护体节能设计效率
建筑体的能耗是由围护结构的热传导和冷风渗透两个方面造成的。住宅围护结构的热耗量占采暖热耗量的1/3 以上。如果建筑围护结构具有良好的保温隔热性能,可以减少冬季室内传出的热量和夏季室外传入的热量,从而也减少了保持室温所需提供的热量供应和制冷能耗。为节省能耗必须从每个相应环节入手,如门窗、墙体、屋面的围护等,从热工特性上找出可利用的热阻,并对围护材料的吸热性和热容性利用上下功夫。
1．1围护墙体:墙体在建筑外围护结构中占主体,其功能主要用以围护、承重、防水、保温、隔热和隔音。节能建筑的重点在于承重结构时设计的合理,其承重布置对节能有一定的影响。近来对复合墙体的重要性有更进一步的认识,成为节能的主流墙体。一般做法是用砖墙或钢筋混凝土为承重墙,并附贴绝热材料复合体。绝热材料目前主要有:岩棉、矿棉、玻璃棉、膨胀珍珠岩、聚苯乙稀、加气混凝土等。复合墙体的构造形式有3 种:即内保温:绝热材料在外墙内侧,施工方便应用较多;外保温:将绝热材料复合在承重墙外侧,热稳定好避免冷桥现象,但这种保温必须经受外界环境影响构造措施要保证;中层保温:将绝热材料夹固在外墙中间保温性能好,但填充必须紧密内部不能有空气流动,内外固定拉结可靠。空心砖和空心砌块外墙既节省了土地资源,减轻墙体自重,尤其有比粘土实心砖高的热阻值, 利用工业废料制成的空心砌块,具有利废保护环境污染意义更大。对建筑工程的具体实施时, 建筑的朝向和布置不论如何,围护墙体要采用相同的热传导系数,即增加相同厚的保温层。这样处理可以节省能耗,从经济角度分析由于各朝向所吸收太阳光辐射差别大,尤其是南大墙冬季日照时间长,而西向墙增加保温不如北向墙保温作用充分利用,从这个意义上看,东西向墙的保温效果在南北向墙的中间,因此,不如把增加的保温材料集中设置于北墙和东面山墙,这样减少投保温费用在构造上也较简单。外墙保温层设置应以各墙朝向的不同而各异,用浅色饰面获得预期的节能降耗效果。
1．2屋面构造处理:屋面的热损失占建筑体比重较大,其节能降耗措施主要考虑点是:屋面保温层不宜选用密度大、导热系数高的保温材料,减少屋面重量和保温层过厚;保温材料不宜选用吸水率较大的保温材,在保温屋施工作业时吸水过多不易干燥而影响保温及防水效果。目前采用的岸棉板作保温层代替传统的水泥珍珠岩保温层,克服了常规做法的一些缺陷。新型的高效保温材料已开始用于屋面保温层,如膨胀型泡沫聚苯板、上铺防水层的做法不少,也有采用倒铺法的施工,即将聚苯板铺设在防水层上部,防水层不直接受阳光的辐射,延缓老化期。聚苯板的生产用挤出法的闭孔型,不同屋面粘结,其上压混凝土薄板或卵石固定。从土地利用率看,屋面的利用是城市空间的一个方面,通常民用建筑约占城市土地面积的1/4 多, 充分利用屋面改善生态环境,完善城市化建设具有现实意义。
1．3外窗的节能:窗的热损失占有一定的比例。房屋的窗在建筑工程中主要起采光、通风,同时也起围护作用,即保温、隔热、隔音、防火及室内外联系作用。窗子在起围护体时是属薄壁的轻质结构,是散热的薄弱处。普通单层玻璃的能耗损失占建筑物冬季保温或夏季降温能耗的50%以上,改善隔热性能是节能的重点。设计要考虑不同朝向窗墙面积的比例,尽量减少设东西向大窗,提高窗户的遮阳(用固定或活动遮阳)性能。同时根据空调设备的价格和制冷、采暖费用的对比去确定合适的玻璃厚度,从不同品种的玻璃隔阻特性和导热两个方面去比较节能效果。要选择吸热玻璃、热辐射玻璃、低辐射玻璃和中空玻璃等。来提高窗户的气密性。此外,玻璃上加贴透明聚酯膜,新型节能门窗如聚氯乙烯塑料门窗,单框双玻彩板和铝合金门窗的保温性和气密性都好。
二，建筑节能的问题和要求
建筑节能的潜力是巨大的,为此,还要加大在以下几个方面的工作:
（1）加强建筑节能的宣传和标准的制定工作。节能不能只停留在口头上,而要扎扎实实的在行动上,健全的政策和法规作保证,在思想认识上要引起足够重视。要把建筑节能立法和节能技术的推广加以保证,限制建筑能耗把节能放在重要位置,保证经济建设的可持续发展。
（2）建筑节能作为系统工程来抓。建筑节能要依靠各相关专业的合作,作为一个系统工程来抓所涉及到许多方面的问题。住宅建筑节能涉及到地理环境、小区规划、建筑设计及居民的生活习俗因素。作为设计人员要改变目前高能耗建筑的现状,除了在具体工作中仍以使用功能和形式为主外, 要求增加一项重要内
容即“建筑节能”。需要建筑各学科尽力合作共同努力,创作出既
符合建筑原理,又达到节能降耗的时代建筑。
（3）应用高效经济的节能材料。建筑业承担着节省建材能源、房屋使用过程能耗的义务,一些轻质墙体材料、屋面、门窗、保温、密封等多种节能型建筑材料,可以采取节约材料生产过程的能耗和房屋使用能耗。只要能选择好适应当地条件经济合理的措施,建筑造价最多提高7%,可以达到节能30%的目的;而增加建筑造价9%～15%时,达到节能50%的目标是可以实现的。
（4）利用环境能源减少矿物能消耗。建筑节能包括两个方面:一是节约,即从提高供暖系统效率和减少建筑本身的热流失;二是开发,即开发利用新的能源,从自然环境中获取自然能源。如太阳能采集利用,夏季制冷、冬季为室内提供热量、热水。绿色建筑是利用建筑布局本质形成一个良好的循环系统, 内设高大中厅,周围环绕共享室内空间。从规划、构造、园林方面充分合理利用气候资源,寻求人与建筑、与环境节能之间的结合,提高建筑的整体效益。
（5）借鉴国外先进的节能经验。建筑节能在当今世界上也是一个不小的课题。节能成为引导多方面建筑技术和产品的变化。欧美各国认为在实行建筑节能的措施中, 保温隔热是最重要的节能措施。他们的设计非常重视建筑围护结构的隔热保温,大多数建筑都采用了隔热材料, 并加大力度研究和开发各种性能优良的保温材料。在暖通空调设备方面,空气热源式热泵、水热源式热泵、热回收式热泵与锅炉结合的热泵等。对此,我们应该借鉴这些国外的成功经验,包括节能政策、特别是采取的建筑节能具体措施,大力推进我国建筑节能技术的提高,拉近与发达国家在节能领域的差距。
三，房屋建筑节能设计前景展望
我国的房屋建筑节能设计工作从20世纪90年代初才刚刚启动。因此,我们应做到: 首先, 在设计技术节能方面,积极采用节能建材、新型节能墙体、屋面的保温隔热技术、节能门窗的保温隔热和密闭技术, 加大新能源和可再生能源如太阳能和低热能在房屋建筑中的应用, 并进一步推广不同能源的热泵技术、产品以及回收废热、余热技术;其次, 在房屋建筑节能设计管理方面, 加强房屋建筑节能标准化工作,严格实行房屋建筑的节能设计,要把房屋建筑节能设计作为房屋建筑设计是否达标的重要考核项目;最后,在房屋建筑设备产品的使用方面,应采用节能型供热、空调设备,并提高设备运行时的能源利用率,以达到更好节能的目的。节能是国内住宅建设的重中之重, 建筑节能是国家发展的基本国策之一, 房屋建筑又是标志性极强的建筑,因此,抓好房屋建筑的节能设计,合理地使用和有效地利用能源,提高能源的有效利用率,必将会带动国家和地方的建筑节能事业, 促进全社会建筑节能技术的进步。
四，结束语
当前，世界范围内的能源供应日趋紧张。我国建筑能耗在能源总消耗量中占很大比重，建筑行业全面节能势在必行，而建筑设计是其中一个很重要的环节。建筑设计应结合当地的地理环境、气候条件，按照国家的节能标准的规定，在传统民居中吸取营养，充分地利用地方材料，从建筑的整体及外部环境、单体设计、围护体、暖通设计等方面进行设计节能。
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