探討節(jié)能技術在建筑設計中的應用

1、探討節(jié)能技術在建筑設計中的應用摘要： 只有在工程設計中牢牢樹立節(jié)能意識, 遵照有關法規(guī), 精心設計, 盡量采取新技術、新工藝、新材料, 才能做到節(jié)約能耗, 提高熱效率, 達到建筑節(jié)能的目的。本文探討了節(jié)能技術在建筑設計中的應用。關鍵詞：節(jié)能技術；建筑；設計；應用中圖分類號：TE08文獻標識碼： A 文章編號： 隨著我國國民經(jīng)濟的迅速發(fā)展, 國家對環(huán)境保護、節(jié)約能源、改善居住條件等問題高度重視,降低建筑能耗,實施建筑節(jié)能,對于促進能源資源節(jié)約和合理利用,緩解我國的能源供應與經(jīng)濟社會發(fā)展的矛盾,有著舉足輕重的作用,也是保障國家資源安全、保護環(huán)境、提高人民群眾生活質量、貫徹落實科學發(fā)展觀的一項重要舉

2、措。 一、節(jié)能技術在建筑設計中的作用 建筑節(jié)能技術可以在對建筑物的特性進行全面模擬和分析的基礎上,對建筑的能量消耗、室內物理環(huán)境、建筑材料的選用、保溫設計、環(huán)境設計、采光、日照、遮陽、噪聲與污染、綠化、空調與通風系統(tǒng)等諸多方面進行分析,模擬出結果,然后將該結果用于設計中。建筑節(jié)能技術是我國十五重點發(fā)展的技術,在建筑界有著十分巨大的應用前景。 1、保護環(huán)境 自工業(yè)社會以來,人口劇增,環(huán)境污染,自然資源被大量消耗和破壞已經(jīng)成為一個不爭的事實。崇尚技術的人類被生態(tài)危機的嚴酷現(xiàn)實逼到了進退維谷的境地。環(huán)境和發(fā)展正在成為全球所關注的焦點。同時,建筑設計盡管在圖形學、構成學等方面都取得了重大的成果,但若從

3、“可持續(xù)發(fā)展”的角度審視, 它們大多是“高消耗”和“逆生態(tài)”的?，F(xiàn)在應用的能源主要是以煤炭、石油、天然氣為主的不可再生能源。這些能源在使用過程中會排放大量的有害物質,造成大氣污染和生態(tài)環(huán)境的破壞。提倡建筑節(jié)能,減少污染物的排放能夠改善生存環(huán)境, 提高生活質量。 2、有利于經(jīng)濟發(fā)展 能源是人類生存與發(fā)展的基礎,經(jīng)濟的發(fā)展依賴于能源的發(fā)展。能源問題已經(jīng)成為全世界共同關注的問題,能源短缺成為制約經(jīng)濟發(fā)展的重要因素。建筑從建材生產、建筑施工直到建筑物的使用無時無刻不在消耗著能源。在建筑設計中推廣節(jié)能技術勢在必行。 3、提高人民生活水平 隨著現(xiàn)代化建設的發(fā)展和人民生活水平的不斷提高, 人們追求更加舒適的

4、建筑生活環(huán)境。冬季取暖,夏季制冷都需要能源的供應。而在當前能源十分緊張的狀況下,節(jié)約建筑能耗就顯得尤為重要了。建筑節(jié)能設計是建立在滿足合理的舒適要求前提下,通過技術創(chuàng)新減少建筑能耗, 提高能源的使用效率, 滿足建筑節(jié)能的要求。 二、節(jié)能技術在建筑設計中的應用 1、建筑的整體節(jié)能 根據(jù)建筑功能要求和當?shù)氐臍夂騾?shù)，在總體規(guī)劃和單體設計中，科學合理地確定建筑朝向、平面形狀、空間布局、外觀體型、間距、層高、選用節(jié)能型建筑材料、保證建筑外維護結構的保溫隔熱等熱工特性及對建筑周圍環(huán)境進行綠化設計，設計要有利于施工和維護，全面應用節(jié)能技術措施，最大限度減少建筑物 能耗量，獲得理想的節(jié)能效果。 （1） 建筑

5、朝向和平面形狀 同樣形狀的建筑物, 南北朝向比東西朝向的冷負荷小，因此建筑物應盡量采用南北向。如對一個長寬比為41 的建筑物, 經(jīng)測試表明：東西向比南北向的冷負荷約增加70% 。在建筑物內布置空調房間時，盡量避免布置在東西朝向的房間及東西墻上有窗戶的房間以及平屋頂?shù)捻攲臃块g。因此,選擇合理的建筑物朝向是一項重要的節(jié)能措施?？照{建筑的平面形狀，應在體積一定的情況下，采用外維護結構表面積小的建筑。因為外表面積越小，冷負荷越小，能耗越小。 （2） 合理規(guī)劃空間布局及控制體型系數(shù) 如果是依靠自然通風降溫的建筑，空間布局應比較開敞，開較大的窗口以利用自然通風。而設有空調系統(tǒng)的建筑，其空間布局應十分緊湊，

6、盡量減少建筑物外表面積和窗洞面積，這樣可以減少空調負荷。 體形系數(shù)的定義是建筑物外表面積F 與其所包圍的體積V之比值。對于相同體積的建筑物,其體形系數(shù)越大,說明單位建筑空間的熱散失面積越高，研究表明，體形系數(shù)每增大0.01，能耗指標約增加2.5%。因此, 出于節(jié)能的考慮, 在建筑設計時應盡量控制建筑物的體形系數(shù)。但如果出于造型和美觀的要求需要采用較大的體形系數(shù)時,應盡量增加圍護結構的熱阻。 （3） 綠化對節(jié)能建筑的影響 綠化對居住區(qū)氣候條件起著十分重要的作用，它能調節(jié)改善氣溫，調節(jié)碳氧平衡，減弱溫室效應，減輕城市的大氣污染，減低噪聲，遮陽隔熱，是改善居住區(qū)微小氣候，改善建筑室內環(huán)境，節(jié)約建筑能

7、耗的有效措施。 2、建筑的單體節(jié)能 （1） 墻體節(jié)能技術 墻體節(jié)能技術又分為復合墻體節(jié)能與單一墻體節(jié)能。復合墻體節(jié)能是指在墻體主體結構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, 降低外墻傳熱系數(shù)。新型高效保溫絕熱材料有巖棉、玻璃棉、聚苯乙烯塑料、聚胺酯泡沫塑料及聚乙烯塑料等。根據(jù)復合材料與主體結構位置的不同, 又分為內保溫技術、外保溫技術及夾心保溫技術。單一墻體節(jié)能指通過改善主體結構材料本身的熱工性能來達到墻體節(jié)能效果, 目前常用的墻材中加氣混凝土、空洞率高的多孔磚或空心砌塊可用作單一節(jié)能墻體。 經(jīng)實踐證明, 外墻外保溫技術是保溫效率比較高, 易于施工的一種做法。同樣的室

8、外溫度, 使用外墻外保溫的房子, 室內溫度更不容易受環(huán)境影響, 這不僅有利于建筑節(jié)能, 更使房子舒適感增加?；蛟S建筑師會認為這項技術阻礙了更好地表現(xiàn)建筑不同墻體材料所展現(xiàn)的美,但新技術給了建筑師更多的展示才華的空間, 成為新的機遇和挑戰(zhàn)。 （2）門窗節(jié)能技術 門窗節(jié)能技術主要從減少滲透量、減少傳熱量、減少太陽輻射能三個方面進行。減少滲透量可以減少室內外冷熱氣流的直接交換而增加設備負荷, 可通過采用密封材料增加門窗的氣密性; 減少傳熱量是防止室內外溫差的存在而引起的熱量傳遞, 建筑物的窗戶由鑲嵌材料( 玻璃) 和窗框、扇型材組成, 通過采用節(jié)能玻璃( 如中空玻璃、熱反射玻璃、特種玻璃- - 吸熱

9、玻璃、反射玻璃、調光玻璃等) 、節(jié)能型窗框( 如塑性窗框、斷熱鋁型框等) 來增大窗戶的整體傳熱系數(shù)以減少傳熱量;在南方地區(qū)太陽輻射非常強烈, 通過窗戶傳遞的輻射熱占主要地位,因此可通過遮陽設施( 外遮陽、內遮陽等) 及高遮蔽系數(shù)的鑲嵌材料( 如l ow- e 玻璃) 來減少太陽輻射量, 改善門窗絕熱性能, 有效降低室內空氣與室外空氣的熱傳導; 百頁有遮陽和調節(jié)自然光作用, 外百頁作用比內百頁作用顯著, 水平百頁的間隔、角度隨太陽入射角可變, 反射百頁可以把陽光反射至天花板再反射到室內。 此外, 不同地區(qū), 不同朝向窗尺寸即窗墻比對節(jié)能的影響也不容忽視: 寒冷和溫暖地區(qū)南窗大, 其他朝向窗小;

10、亞熱帶北窗大, 其他朝向窗小。 （3）屋面節(jié)能 屋頂隔熱一般通過材料和構造來實現(xiàn), 如選用采熱系數(shù)小、蓄熱性大的材料, 同時注意材料層的排列。為做好屋面節(jié)能, 現(xiàn)階段宜用以下方法: （a) 高效保溫材料屋面同架空型保溫屋面相結合, 及聚苯板保溫屋面和架空隔熱板同時使用。 (b) 倒置型保溫屋面: 外保溫屋面, 此種屋面保溫層在防水之上, 使保溫層還起到了防水層作用, 這些材料必須防水和耐氣溫性能好, 不易老化, 以擠出型聚苯乙烯板為好。再在其上用砼預制塊壓住, 不要粘結, 以便于維修, 其價格比較適宜。 (c) 屋面的隔熱構造一般采用封閉空氣層的做法, 間層的厚度為50mm 60mm, 阻值最大, 但不便于施工, 因此實際施工常用100mm 150mm的間層厚度, 其隔熱效果也很好。有的地區(qū)的建筑還采用通風屋頂、閣樓屋頂和吊頂屋頂、植被屋頂、蓄水屋頂?shù)冗M行隔熱處理, 提高屋頂?shù)母魺崮芰σ云鸬焦?jié)能效果。 綜上所述, 節(jié)能技術在建筑方面是多方位的, 不但在建筑的形體、朝向、高度等方面有重要因素, 而且涉及材料、外墻、門窗、屋面等方面, 只有在工程設計中牢牢樹立節(jié)能意識, 遵照有關法規(guī), 精心設計, 盡量采取新技術、新工藝、新材料, 才能做到節(jié)約能耗, 提高熱效率, 達到建筑節(jié)能的目的。 參考文獻： 【1】 宋麗娟. 建筑節(jié)