建筑工程設(shè)計(jì)與節(jié)能措施分析

潘劍鋒　周曉明

摘 要:隨著建筑業(yè)快速發(fā)展,能源的漸漸減少,各個(gè)國(guó)家在建筑設(shè)計(jì)方面也提倡環(huán)保節(jié)能的設(shè)計(jì),已經(jīng)把節(jié)約能源作為了重要關(guān)注的課題。因此,合理地使用和有效地利用能源,抓好房屋建筑的節(jié)能設(shè)計(jì),提高能源的有效利用率,必將促進(jìn)全社會(huì)建筑節(jié)能技術(shù)的進(jìn)步,會(huì)帶動(dòng)國(guó)家和地方的建筑節(jié)能事業(yè)。

關(guān)鍵詞:建筑工程設(shè)計(jì)節(jié)能措施

中圖分類號(hào):TU2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1674-098X(2012)07(c)-0070-01

1 建筑工程設(shè)計(jì)中的建筑節(jié)能

建筑在建造和使用過(guò)程中,建筑能耗一般是指在采暖、通風(fēng)、空調(diào)、熱水供應(yīng)、照明、炊事、家用電器和電梯等方面的消耗的能源。在居住建筑和公共建筑的規(guī)劃、設(shè)計(jì)、建造和使用過(guò)程中,建筑節(jié)能實(shí)質(zhì)是在滿足人們對(duì)建筑舒適性需求的前提下,達(dá)到在建筑建造和使用過(guò)程中能源利用率盡量提高的目的。通常是指通過(guò)各種技術(shù)措施以及采用節(jié)能型系統(tǒng)和可再生能源利用系統(tǒng),切實(shí)降低建筑能耗和最大限度使用可再生自然能源的活動(dòng)。建筑節(jié)能決定了其未來(lái)發(fā)展將與綠色建筑、生態(tài)建筑以及智能建筑有效融合的目標(biāo),所追求的是低消耗、少排放、可再生能源利用的資源節(jié)約型。

2 建筑工程設(shè)計(jì)中的建筑節(jié)能分析

2.1 建筑工程位置選擇方面

(1)建筑朝向

建筑布局應(yīng)考慮朝向與節(jié)能的因素。應(yīng)考慮當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件,選取受氣候變化影響最小的方向。坐北朝南的建筑物能夠降低日射影響,避免太陽(yáng)的東照西曬,配合以遮陽(yáng)隔熱,效果將更加顯著。除此之外。

(2)建筑面寬與進(jìn)深。每戶住宅的建筑面寬直接關(guān)系到其迎風(fēng)面的大小。住宅建筑需要自然采光及充分享受日照,需要保持合適的面寬與進(jìn)深進(jìn),降低空調(diào)等耗能工具的使用。單戶住宅建筑面寬越大越有利于自然換氣,其迎風(fēng)面就會(huì)越寬,建筑進(jìn)深則關(guān)系到建筑的自然采光及氣流在室內(nèi)的流通?！銇?lái)說(shuō),建筑進(jìn)深越窄,在建筑受光面寬一定的情況下,建筑進(jìn)深越窄,空氣受到的阻礙就會(huì)越少,則空氣在建筑內(nèi)部流通的的距離就會(huì)越短;同時(shí)則建筑內(nèi)部可受到口照的面積就會(huì)越大。當(dāng)然,建筑的面寬和進(jìn)深也同時(shí)受到用地形狀,在滿足使用及法規(guī)要求前提下,內(nèi)部空間設(shè)計(jì)等因素的制約,應(yīng)盡可能的加大建筑面寬,縮短建筑進(jìn)深。

2.2 建筑構(gòu)造節(jié)能設(shè)計(jì)方面

(1)墻體節(jié)能

通過(guò)黏貼劑固定在墻體結(jié)構(gòu)內(nèi),在墻體主體結(jié)構(gòu)內(nèi)側(cè)覆蓋一層保溫材料,外墻內(nèi)保溫技術(shù)是在保溫材料外側(cè)做保護(hù)層和飾面。在保溫材料外側(cè)抹砂漿和其他保護(hù)裝飾,外墻外保溫技術(shù)是在墻體主體結(jié)構(gòu)外側(cè)粘貼保溫材料。外墻外保溫是目前大力倡導(dǎo)的一種保溫形式,外墻內(nèi)保溫技術(shù)雖有一些優(yōu)點(diǎn),但亦存在較為突出的缺點(diǎn),由于保溫層置于建筑物圍護(hù)結(jié)構(gòu)外側(cè)緩沖了因溫度變化導(dǎo)致結(jié)構(gòu)變形產(chǎn)生的應(yīng)力,減少空氣中有害氣體和紫外線對(duì)圍墻結(jié)構(gòu)的侵蝕,避免了雨、雪、凍、融、干濕循環(huán)所造成的結(jié)構(gòu)破壞。

(2)屋頂節(jié)能

屋頂在整個(gè)建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)中所占的比例雖然遠(yuǎn)低于外墻。但對(duì)頂層房間而言,其保溫隔熱性能的好壞,卻是比例最大的圍護(hù)結(jié)構(gòu),采用高效保溫材料、架空型保溫、倒置保溫等方式進(jìn)行合理的保溫和隔熱設(shè)計(jì),可以起到很好的隔熱、保溫效果,直接影響頂層房間的室內(nèi)熱環(huán)境與建筑能耗。我國(guó)冬季低溫地區(qū)的采暖大多數(shù)地區(qū)還在用煤,夏季高溫地區(qū)的降溫一般都是用電,合理的屋頂保溫和隔熱設(shè)計(jì)可節(jié)省大量的能耗。在南方夏熱冬暖地區(qū)的地區(qū)既提高防水層的耐久性,又達(dá)到良好的隔熱的效果,普遍采用的是保溫層設(shè)在防水層外的倒置式屋面做法。保溫層設(shè)在板樓上防水層內(nèi)的做法,在北方夏熱冬冷的地區(qū)很普遍,在冬季可以起到良好的保溫的效果。

(3)門(mén)窗節(jié)能

1)在窗墻比的選擇上,應(yīng)區(qū)別不同的朝向。窗大小與空調(diào)負(fù)荷關(guān)系甚大,窗墻比宜適當(dāng)控制。對(duì)南向窗,在選擇合適玻璃層數(shù)充分利用太陽(yáng)輻射熱,采取有效措施減少熱耗的前提下可適當(dāng)增加窗面積;而對(duì)其他朝向的窗,應(yīng)在滿足居室采光環(huán)境質(zhì)量要求的條件下適當(dāng)減少開(kāi)窗面積以降低熱耗。

2)窗材料熱阻方面。近年來(lái)涌現(xiàn)的節(jié)能門(mén)窗的保溫性和氣密性都較好。窗框:用高效保溫材料鑲嵌于金屬窗框之間,選用導(dǎo)熱系數(shù)較小的塑料窗框以減少通過(guò)窗框部分的熱耗,利用空腹鋼窗內(nèi)的空氣間層達(dá)到增加窗框熱阻的目的,對(duì)金屬窗框進(jìn)行斷熱處理,加大窗框的熱阻;玻璃:選用合適的玻璃品種,可在普通玻璃上貼隔熱膜代替節(jié)能玻璃,適當(dāng)選擇熱反射玻璃、吸熱玻璃、低輻射玻璃或中空玻璃;采用氣密條,加強(qiáng)窗的氣密性,提高窗用型材的規(guī)格尺寸、尺寸穩(wěn)定性、準(zhǔn)確度和組裝的精確度以增加開(kāi)啟縫隙部位的搭接量,提高外窗氣密水平,減少開(kāi)啟縫的寬度達(dá)到減少空氣滲透的目的。

3)組織穿堂風(fēng)通過(guò),需要安排好門(mén)窗相對(duì)位置及開(kāi)啟方式;設(shè)置可調(diào)節(jié)的活動(dòng)遮陽(yáng),如窗蓋板、遮陽(yáng)棚、百頁(yè)、窗簾、熱反射簾或自動(dòng)卷簾等,以便冬季得到日照,夏季減少太陽(yáng)輻射得熱,特別對(duì)西向、南向窗要更加重視。

2.3 高效保溫的節(jié)能材料應(yīng)用方面

在建筑物外圍結(jié)構(gòu)中,墻體所占的面積最大,外墻和屋頂?shù)谋卦O(shè)計(jì)十分重要,冬季通過(guò)屋頂散熱量約為9％,外墻散失的熱能約為建筑總耗熱量的22％。為了實(shí)現(xiàn)節(jié)能,根本出路在于發(fā)展高效保溫的外保溫復(fù)合外墻圍護(hù)體系。盡可能采用各種新型保溫材料,可以減少散熱量,形成多樣化的高效節(jié)能、經(jīng)濟(jì)的新型圍護(hù)體系,實(shí)現(xiàn)節(jié)能的要求,提高保溫性能。從屋面節(jié)能來(lái)看,有高效保溫材料保溫屋面和結(jié)構(gòu)與保溫合一的復(fù)合節(jié)能屋面板兩大類。從墻體節(jié)能來(lái)看,有復(fù)合外墻和單一材料外墻兩大類,單一材料外墻包括加氣混凝土外墻、空心磚外墻、空心磚塊外墻等。復(fù)合外墻又包括內(nèi)保溫復(fù)合外墻、保溫材料央芯復(fù)合外墻和外保溫復(fù)合外墻三類。

2.4 新能源應(yīng)用方面

日前,新型的太陽(yáng)能建筑技術(shù)等在我國(guó)已經(jīng)得到充分的利用,被動(dòng)式的太陽(yáng)能集熱供水系統(tǒng)是太陽(yáng)能利用的主要形式,為生活或者生產(chǎn)提供熱水,收到了比較好的效果。這一系統(tǒng)簡(jiǎn)單實(shí)用,在我國(guó)大部分地區(qū)都得到了廣泛的使用;通過(guò)外在電源的啟動(dòng),幫助運(yùn)行,主動(dòng)式的太陽(yáng)能系統(tǒng)指的是并借助泵或者電扇等裝置來(lái)傳遞和轉(zhuǎn)換太陽(yáng)能,如:將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化成為可利用的電能的太陽(yáng)能光伏發(fā)電設(shè)備。

因?yàn)槭茏匀患竟?jié)變化的影響程度比較小,地下水、湖泊水以及深層土壤等溫度的穩(wěn)定性較高,所以在進(jìn)行深水層的交換時(shí)候,通過(guò)水來(lái)作為能量的傳輸介質(zhì),將地?zé)釓牡叵滤刑崛〕鰜?lái),給室內(nèi)進(jìn)行供暖。因?yàn)樯顚油寥赖臏囟确€(wěn)定,所以僅僅需要驅(qū)動(dòng)熱泵運(yùn)轉(zhuǎn)的電力供應(yīng)即可,在位住宅等供暖制冷時(shí)候,不需要其他的熱能來(lái)供熱。地?zé)崮軣岜玫哪茉词褂眯室话惚日５臒岜靡叱鲆话牖蛘咭陨?。這樣就真正做到了節(jié)能減排,有效的減少了二氧化碳和其他有害氣體的排放,起到了可持續(xù)發(fā)展的目的。

3 結(jié)語(yǔ)

建筑節(jié)能應(yīng)該立足于我國(guó)不同建筑的用能特點(diǎn)和建筑的全生命周期過(guò)程,是一個(gè)系統(tǒng)工程,在規(guī)劃、設(shè)計(jì)、運(yùn)行等各個(gè)階段通過(guò)技術(shù)集成化的解決手段,優(yōu)化供能系統(tǒng)設(shè)計(jì)、降低建筑能源需求、提高運(yùn)行效率、開(kāi)發(fā)新型能源系統(tǒng)方式。

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