分析民用建筑結(jié)構(gòu)節(jié)能原理

【摘要】建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是我國(guó)重要的節(jié)能工作內(nèi)容，可以使一些能源危機(jī)問(wèn)題得到有效的解決，當(dāng)前隨著發(fā)展我國(guó)民用建筑的建設(shè)規(guī)模逐漸擴(kuò)大，存在的能源消耗問(wèn)題也比較嚴(yán)重，因此對(duì)民用建筑結(jié)構(gòu)節(jié)能原理進(jìn)行分析和探究，對(duì)我國(guó)有效的開展生態(tài)環(huán)境保護(hù)工作有重要的意義。本文分析了民用建筑結(jié)構(gòu)建設(shè)的相關(guān)要求和民用建筑結(jié)構(gòu)節(jié)能原理，闡述了民用建筑結(jié)構(gòu)節(jié)能的主要措施，僅供參考。

【關(guān)鍵詞】民用建筑結(jié)構(gòu);節(jié)能原理

1、民用建筑結(jié)構(gòu)建設(shè)的要求

1.1要以節(jié)約相關(guān)材料和資金為基礎(chǔ)

當(dāng)前因受土地資源、材料和能源價(jià)格、金融危機(jī)等的影響，給民用建筑市場(chǎng)造成了較大的壓力，所以民用建筑在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)綜合考慮建筑材料、資金等因素，保證資源浪費(fèi)問(wèn)題避免或減少。在實(shí)際實(shí)踐中應(yīng)遵循“經(jīng)濟(jì)合理、安全適用”的原則，合理的設(shè)計(jì)建筑結(jié)構(gòu)方案，對(duì)相關(guān)材料嚴(yán)格進(jìn)行控制，并根據(jù)實(shí)際情況重復(fù)、循環(huán)使用相關(guān)資源，保證建筑施工過(guò)程中造成的環(huán)境污染問(wèn)題得到較大程度的降低，同時(shí)制定相應(yīng)的措施合理的應(yīng)用各項(xiàng)建筑資金，保障建筑設(shè)計(jì)和自然實(shí)現(xiàn)和諧統(tǒng)一。

1.2以節(jié)約建筑和環(huán)境資源為目的

建筑自身是民用建筑結(jié)構(gòu)節(jié)能的重要方面，高質(zhì)量的建筑必須保證其節(jié)能效果。建筑在實(shí)際中的能耗主要包括建造能耗和應(yīng)用能耗，建造能耗是一種一次性的生產(chǎn)消耗，主要包括建造材料和設(shè)備等的生產(chǎn)能耗及建筑在施工和安裝過(guò)程中的一些必要的能耗。在實(shí)踐中建筑應(yīng)用能耗實(shí)際上屬于一種長(zhǎng)期性的包括生活、民用范圍內(nèi)的能耗，建筑使用過(guò)程中的相關(guān)照明、空調(diào)、采暖、熱水供應(yīng)等的能耗都屬于應(yīng)用能耗。在實(shí)踐中民用建筑的結(jié)構(gòu)節(jié)能主要是根據(jù)其圍護(hù)結(jié)構(gòu)等采取相關(guān)的節(jié)能措施，使其能源消耗進(jìn)一步降低。

2、民用建筑結(jié)構(gòu)節(jié)能原理

民用建筑節(jié)能工程的原理主要是相關(guān)于節(jié)能技術(shù)的原理。通常建筑自身的圍護(hù)結(jié)構(gòu)對(duì)建筑物的能耗起著決定性的作用，圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱傳導(dǎo)和冷風(fēng)滲透共同形成建筑物的能耗，因此也應(yīng)該從這兩方面分析其節(jié)能。因?yàn)槊裼媒ㄖ膰o(hù)結(jié)構(gòu)主要包括墻體、屋面、窗戶（玻璃幕墻）、外遮陽(yáng)設(shè)施等，所發(fā)揮的作用是防熱御寒，保障建筑空間不在外部環(huán)境中暴露，使有一定遮護(hù)的建筑使外部環(huán)境對(duì)室內(nèi)的影響減少，進(jìn)而構(gòu)建起舒適自由的空間。

盡管外部環(huán)境會(huì)對(duì)屋內(nèi)環(huán)境和溫度造成影響，并且屋內(nèi)外的熱流方向在冬夏季是相反的，但為了保障減少流入或流出的熱量，也對(duì)房屋的外圍護(hù)結(jié)構(gòu)提出了絕熱的要求，所以建筑外圍護(hù)結(jié)構(gòu)對(duì)民用建筑的能耗有直接影響。民用建筑的節(jié)能途徑主要有墻、門、窗、頂?shù)葒o(hù)結(jié)構(gòu)的節(jié)能。通過(guò)優(yōu)化設(shè)計(jì)圍護(hù)結(jié)構(gòu)，可使建筑能量的消散和損耗減少，保證房屋達(dá)到透光、隔熱、保溫、通風(fēng)等的整體要求，進(jìn)而使節(jié)能效果達(dá)到最佳。

3、民用建筑結(jié)構(gòu)節(jié)能的主要措施

3.1墻體的節(jié)能措施

墻體在民用建筑中發(fā)揮的節(jié)能作用比較重要，它既能起到承重的作用，還可實(shí)現(xiàn)隔熱、保溫、防潮、防水等的功用，也是民用建筑節(jié)能需要重要考慮的問(wèn)題。因?yàn)榇篌w積的建筑散熱較快，所以從節(jié)能方面來(lái)講，想要實(shí)現(xiàn)保溫隔熱就應(yīng)盡可能使建筑體形系數(shù)減小。

當(dāng)前我國(guó)大多數(shù)建筑都選擇實(shí)心黏土磚，盡管農(nóng)民民用建筑許多都使用空心磚，但實(shí)心黏土磚的使用面積仍然較廣，想要使用實(shí)心的黏土磚達(dá)到保溫的效果，需要把這些磚堆砌到相應(yīng)的厚度，但該方法會(huì)產(chǎn)生較大的浪費(fèi)，因此現(xiàn)在許多地區(qū)都在推廣復(fù)合墻體技術(shù)，以此構(gòu)成復(fù)合保溫墻體。

一般情況復(fù)合保溫墻體的框架結(jié)構(gòu)是使用磚和鋼筋混凝土構(gòu)成，然后使用絕熱材料和薄膜材料為墻體。在墻體的保溫中，應(yīng)注意保溫層不能過(guò)厚，如果這種情況無(wú)法避免，則應(yīng)該使用鋼絲網(wǎng)對(duì)其進(jìn)行加固。同時(shí)還應(yīng)該保證保溫材料具有良好的透氣、防水、防火、抗裂等性能。墻體保溫主要包括內(nèi)保溫和外保溫兩種，內(nèi)保溫是外墻內(nèi)側(cè)使用一些保溫材料起到保溫效果，外保溫主要是外墻的外側(cè)的保溫措施，相比較于外保溫，內(nèi)保溫施工相對(duì)簡(jiǎn)單，但內(nèi)保溫具有的熱穩(wěn)定性相對(duì)較差，因此導(dǎo)致其只能在一些間歇性的供暖房或空調(diào)房?jī)?nèi)應(yīng)用，它可使溫度在一定范圍內(nèi)保持，其熱氣不會(huì)較快的散去。但內(nèi)保溫也容易造成破壞，尤其是在室內(nèi)裝修改水電管道的過(guò)程中，內(nèi)保溫的結(jié)構(gòu)很容易遭到破壞，進(jìn)而影響到其保溫效果，破壞了建筑的內(nèi)保溫后冬季室內(nèi)很容易出現(xiàn)結(jié)露現(xiàn)象。對(duì)于室內(nèi)的水蒸氣向墻體外發(fā)散來(lái)講，外保溫更加有利，它可以防止墻體受潮，對(duì)建筑物的結(jié)構(gòu)起到較大程度的保護(hù)作用，進(jìn)而可延長(zhǎng)建筑物的使用壽命，這種墻體還可使一些冷橋問(wèn)題得到解決。和內(nèi)保溫相比，外保溫具有較好的熱穩(wěn)定性，調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度的速度較慢，在一些長(zhǎng)時(shí)間集中供暖或連續(xù)運(yùn)行的空調(diào)房間內(nèi)比較適用，所以外保溫的必要的墻體保溫選擇。

3.2門窗的節(jié)能措施

門窗作為耗熱的薄弱環(huán)節(jié)，其具有較輕的結(jié)構(gòu)，大多是由玻璃和型材構(gòu)成的。相比較于墻體，門窗具有更差的保溫隔熱性能，大多數(shù)散發(fā)的熱量都是通過(guò)門窗進(jìn)行的，室內(nèi)還有一部分熱量或冷氣是通過(guò)窗戶進(jìn)入的，因此門窗是節(jié)能的關(guān)鍵，想要使門窗的保溫效果得到改善就應(yīng)該采取隔離的解決措施，如使用氣密簾、塑鋼門、中空的玻璃等，達(dá)到提升其保溫節(jié)能效果的目的。

3.3其他節(jié)能措施

（1）樓板。建筑樓板包括很多種類，在這里指接觸室外的樓板，該樓板的節(jié)能型對(duì)建筑整體節(jié)能效果有直接影響，因此在設(shè)計(jì)建筑節(jié)能保溫的過(guò)程中應(yīng)對(duì)其引起高度重視。

（2）玻璃幕墻。當(dāng)前許多大樓在建設(shè)中為了達(dá)到美觀的效果都選擇玻璃幕墻，在建設(shè)建筑物的過(guò)程中應(yīng)該規(guī)范化的設(shè)計(jì)玻璃幕墻，應(yīng)禁止選擇那些檔次較低的產(chǎn)品，防止出現(xiàn)濫用玻璃幕墻的現(xiàn)象?，F(xiàn)在市場(chǎng)上的玻璃幕墻主要包括透明的和不透明的兩種，使用的過(guò)程中可以把保溫材料加入幕墻和墻體之間，可使建筑的保溫效果得到較大程度的提升。隨著該技術(shù)的廣泛應(yīng)用其缺點(diǎn)也逐漸凸顯出來(lái)，最主要的是使用玻璃幕墻會(huì)產(chǎn)生較高的能耗，因此可以根據(jù)實(shí)際條件選擇。

（3）遮陽(yáng)設(shè)施。門、窗、玻璃幕墻在建筑物中都屬于遮陽(yáng)設(shè)施，這些設(shè)施可以起到良好的調(diào)節(jié)日照的作用。遮陽(yáng)的方式主要包括百葉窗樣式的自遮陽(yáng)和外遮陽(yáng)，當(dāng)前這兩種方式都得到廣泛的應(yīng)用，其中歐洲一些國(guó)家比較盛行百葉窗的遮陽(yáng)，而我國(guó)則使用著色玻璃較多。

結(jié)語(yǔ)：

綜上所述，當(dāng)前我國(guó)各種民用建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)會(huì)消耗大量的能源，因此就需要在實(shí)際設(shè)計(jì)建筑結(jié)構(gòu)的過(guò)程中從國(guó)家可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略出發(fā)，對(duì)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)節(jié)能理念引起充分的重視，并采取科學(xué)合理的措施，對(duì)各項(xiàng)環(huán)保技術(shù)加強(qiáng)研究，為民用建筑結(jié)構(gòu)達(dá)到節(jié)能效果提供堅(jiān)實(shí)的保障，促進(jìn)我國(guó)建筑業(yè)得到穩(wěn)定的發(fā)展。

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作者簡(jiǎn)介：

劉京華，男，1968.12，河北省石家莊市人，漢族，職位：結(jié)構(gòu)副總，職稱：高工，研究方向：民用建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。