淺談節能建筑中的節能措施

淺談節能建筑中的節能措施謝偉華浙江泛城建筑景觀(guān)設計有限公司浙江杭州310030李榮中國美術(shù)學(xué)院風(fēng)景建筑設計研究院浙江杭州310012摘要:本文通過(guò)分析建筑節能涵義,從建筑屋面、外墻、外部能源利用等方面對節能建筑中的設計環(huán)節進(jìn)行論述關(guān)鍵字:節能建筑建筑設計屋面外墻綠色能源全面建筑節能的涵義全面的建筑節能,就是建筑全壽命過(guò)程中每一個(gè)環(huán)節節能的總和。是指建筑在選址、規劃、設計、建造和使用過(guò)程中,通過(guò)采用節能型的建筑材料、產(chǎn)品和設備,執行建筑節能標準,加強建筑物節能設備的運行管理,合理設計建筑圍護結構的熱工性能,提髙采暖、制冷、照明、通風(fēng)、給排水和管道系統的運行效率,以及利用可再生能源,在保證建筑物使用功能和室內熱環(huán)境質(zhì)量的前提下,降低建筑能源消耗,合理、有效地利用能源。全面的建筑節能是一項系統工程,必須由政府主導,由國家立法,對建筑節能做出全面的、明確的政策規定;必須由相關(guān)部門(mén)按照國家的節能政策,制定全面的建筑節能標準;必須由設計、施工、各級監督管理部門(mén)、開(kāi)發(fā)商、運行管理部門(mén)、用戶(hù)等各個(gè)環(huán)節,按照國家的節能政策和節能標準的規定,全面地、嚴格地采取節能措施,使每一位公民真正樹(shù)立起全面的建筑節能觀(guān),將建筑節能真正落到實(shí)處。二、建筑設計中的節能措施1、建筑外遮陽(yáng)與建筑節能設計采取對新老建筑進(jìn)行附加外遮陽(yáng)的措施可使空調的高峰負荷大大削減下來(lái)。戶(hù)外遮陽(yáng)在歐洲等地已經(jīng)有了三十多年的發(fā)展歷史,在我國明清故宮內,寢宮也都設有可調節的遮陽(yáng)板,可是當前所謂的時(shí)尚和新潮讓人們忘卻了祖先留下的寶貴經(jīng)驗和最基本的生活常識。國際經(jīng)驗表明,夏季建筑節能最簡(jiǎn)單有效且性?xún)r(jià)比最好的方法就是使用外窗遮陽(yáng)。因為通過(guò)建筑外窗的熱量中,占窗面積80%左右的玻璃得熱是第一位,把遮陽(yáng)做好則夏季節能可以達到50%以上。通過(guò)建筑能耗計算表明,如果室內掛上淺色布窗簾而不采用外遮陽(yáng)時(shí),太陽(yáng)輻射造成的空調負荷至少為采取垂直式外遮陽(yáng)手段后的1倍,這是因為太陽(yáng)能已經(jīng)進(jìn)入室內了,而加上外遮陽(yáng)時(shí)負荷會(huì )降低75%~85%。試驗表明,使用外遮陽(yáng)后原來(lái)運行4匹空調的房子只需不到2匹的空調就可保證舒適度?？烧{節的外遮陽(yáng),還可靈活地解決建筑冬季與夏季對太陽(yáng)需求不同的矛盾2、建筑屋面與建筑節能設計提髙圍護結構的保溫性能是降低建筑能耗的關(guān)鍵。屋頂作為一種建筑物外圍護結枃所造成的室內外溫差傳熱耗熱量,大于任何一面外墻或地面的耗熱量。因此,提高屋面的保溫隔熱性能,對提高抵抗夏季室外熱作用的能力尤其重要,這也是減少空調耗能,改善室內熱環(huán)境的一個(gè)重要措施。在多層建筑圍護結構中,屋頂所占面積較占能的8%10%。因此,加強屋頂保溫節能對建筑造價(jià)影響不大,節能效YHE中國煤化工CNMHG(1)屋面綠化的保溫隔熱性能當平屋面上的找坡層平均厚100mm,再加上覆土厚度為80mn的屋面,其傳熱系數K<1.5W/m2·K,若覆土厚度大于200m時(shí),其傳熱系數K<1.0W/m2·K。夏季綠化屋面與普通隔熱屋面比較,表面溫度平均要低6.3℃,屋面下的室內溫度相比要低2.6℃。因此,屋頂綠化作為夏季隔熱有著(zhù)顯著(zhù)效果,可以節省大量空調用電量。(2)蓄水屋面的隔熱性能在相同的條件下,蓄水屋面比非蓄水屋面使屋頂內表面的溫度輸出和熱流響應要降低得更多,且受室外擾動(dòng)的干擾較小,具有很好的隔熱和節能效果。對于蓄水屋面,由于一般是在混凝土剛性防水層上蓄水,既可利用水層隔熱降溫,又改善了混凝土的使用條件:避免了直接曝曬和冰雪雨水引起的急劇伸縮:長(cháng)期浸泡在水中有利于混凝土后期強度的增長(cháng);又由于混凝土有的成分在水中繼續水化產(chǎn)生濕漲,因而水中的混凝土有更好的防滲水性能。同時(shí)蓄水的蒸發(fā)和流動(dòng)能及時(shí)地將熱量帶走,減緩了整個(gè)屋面的溫度變化;另外,由于在屋面上蓄上一定厚度的水,增大了整個(gè)屋面的熱阻和溫度的衰減倍數,從而降低了屋面內表面的最高溫度。經(jīng)實(shí)測,深蓄水屋面的頂層住戶(hù)的夏日溫度比普通屋面要低2℃~5℃。因此,由于上述優(yōu)點(diǎn),蓄水屋面現在已經(jīng)被大面積推廣。3、住宅外墻與建筑節能設計墻體是住宅的主體部分,是建筑室內外熱交換的主要介質(zhì),建筑節能50%,其中就有約25%是通過(guò)建筑圍護結構外墻的保溫隔熱性能來(lái)實(shí)現的。使用節能外墻與使用普通外墻室內溫度相差可達10度,所以墻體的設計是不容忽略的一個(gè)方面。外墻除了應具有基本的承重安全圍護等功能外,還應考慮選用保溫隔熱性能好的墻體材料,對傳熱性好的墻體或墻體中傳熱性好的部位應加設保溫隔熱層。目前,常用的幾種外墻材料中,保溫隔熱性能較好的是多孔粘土磚和加氣混凝土砌塊以及復合墻體。復合墻體中絕熱材料主要有巖棉、礦棉、玻璃棉、膨脹珍珠巖、聚苯乙稀、加氣混凝弌等。復合墻體保溫隔熱宜選用外墻外保溫。外保溫是連續外包的,有效隔斷具有熱橋作用的混凝土梁、柱等,而產(chǎn)生“斷橋”作用,達到預期的節能降耗效果此外,減少建筑物體型系數,也就是減少建筑物外表面積,減少外圍護結構面積,減少建筑形體的凹凸,也是節能的有效措施之一。體形系數是指建筑物與室外大氣接觸的外表面積與其所包圍的體積的比值。因此,體形系數越小對建筑節能越有利,也就是說(shuō),在其他條件相同的情況下,寬的建筑比窄的好,高的比矮的好,外表整齊的比外表凸凹變化的好。為得到合理的有利節能的建筑體形,體形系數一般應控制在0.3以?xún)?住宅進(jìn)深應擴大到10m以上,而長(cháng)度則以55m為宜。從熱傳遞方面分析,通常建筑物實(shí)墻的陽(yáng)角內側氣流較通風(fēng)口處差且散熱面相對比較大,所以交角處內表面的溫度遠比主體內表面溫度低。同時(shí)由于具有熱橋作用的框架柱或構造柱常設在此處,所以一般交角處是建筑物耗能量較大的部位。如果建筑物沒(méi)計成圓柱形,則外墻棱角少,外表面積也小,有利于減少能量的消耗。所以外表面整齊的建筑比外表面凸凹變化的建筑要節能4、外部綠色能源與建筑節能設計充分利用環(huán)境做好建筑節能的整體設計須從以下兩方面著(zhù)手:首先,建筑應有一個(gè)合理的選址和適宜的外部環(huán)境。一個(gè)合理的選址和適宜的外部環(huán)境對建筑的節能具有事半功倍的效果。如古代的選址就講究“左右有山輔弼,前有環(huán)水,后有鎮山”的山清水秀的環(huán)境,就是因為如此環(huán)境其氣候、土質(zhì)、地形條件很符合人類(lèi)的居住環(huán)境要求。但是目前,隨著(zhù)現代人口的不斷膨脹與土地資源匱乏的矛盾不斷激化之后,能選擇到像古代要求的舒適環(huán)境已經(jīng)是很難了!但我們可以通過(guò)外部設計來(lái)改善既有的環(huán)境。如在建筑物周?chē)贾脴?shù)木、植被、水面等來(lái)改善建筑的小環(huán)境。其次,建筑應有一個(gè)因地制宜的規劃和良好的體型。對建中國煤化工面布CNMHG局進(jìn)行合理的規劃和設計對建筑的節能也有很大的影響。研究發(fā)現良好的形體組合與平面布局可形成局部的風(fēng)壓差、引入舒適的季風(fēng)、防止建筑物相互污染等作用;而不同的氣候環(huán)境選擇不同的體型,可有效地解決建筑的通風(fēng)、防熱、抗風(fēng)沙等問(wèn)題。參考文獻1]宋附娟.建筑節能在建筑設計中的應用,山西建筑,2003(6):21[2]邱永亮,朱菊梅.住宅建筑節能優(yōu)化設計的探討,陜西建筑,2005(1):10中國煤化工CNMHG