论文部分内容阅读
[摘要]本文介绍了我国建筑节能的发展、现状及成因以及目前所采用的建筑节能设计措施。
[关键词]建筑节能设计 现状 节能设计措施
中图分类号:TE08 文献标识码:A 文章编号:
1建筑节能设计的发展
随着国民经济的发展,可持续发展概念的提出,关于建筑节能的标准发展迅速,《民用建筑节能设计标准》的施行及2005年7月1日实施的《公共建筑节能设计标准》为建筑物的节能设计提供了依据。1996年颁布了《民用建筑节能设计标注(采暖居住建筑部分)》,这些规范的实施,宏观上反应了我国建筑节能由北向南,由居住建筑到公共建筑的发展轨迹。2005年7月1日颁布实施的《公共建筑节能设计标准》中有许多条款被列入国家的强制性条文内,对于建筑设计单位,建筑的节能设计已经进入了一个全新的时期。
2建筑节能设计现状及原因
近年来随着城市化进程的加快,我国建筑业得到了快速的发展,建筑的采暖和空调耗能需要大量的运行使用能源。我国节能工作相对起步较晚,能源浪费又十分严重。我国的建筑采暖耗热量:屋顶为2.5~5.5倍,门窗透气性为3~6倍; 外窗为1.5~2.2倍;外墙大体上为气候条件接近的发达国家的4~5倍,总耗能是3~4倍。所以,开展建筑节能工作,从设计伊始提高能源使用效率,降低能耗是十分必要的。
我国国民经济总能耗的28%左右为建筑能耗,且呈递增趋势,建筑能耗不仅影响国家能源供应,而且能源使用效率的高低还影响环境,因此开展建筑节能工作有巨大潜力。
造成此现状的原因:
(1)经济因素
受建筑成本及建筑材料科技制约,以及过去建筑物内采暖标准较低的影响,
住宅节能效果较差。就有住宅建筑的节能改造已成为目前及今后节能工作的一个重要课题,相應的有需要有充足的资金进行保证。
(2)使用传统建筑材料
旧有建筑对于建筑材料的选择未考虑节能因素。墙体中大量采用的实心粘土砖其自重大,生产能耗高,取土时破坏耕地资源,而且热工作能差;采用传统的外窗其气密性,水密性均较差,且大多选用单层平板玻璃,保温隔热性能相当差。
3建筑节能设计措施
建筑节能设计贯穿建筑物的规划设计、体型设计、构造设计、材料选择的全过程,只有这样才能更好地利用能源,最大限度的避免能源浪费。
1)规划设计
A科学规划,为建筑节能创造基础
建筑的规划设计是建筑节能设计的重要内容。需要对建筑物的总平面布置、建筑平、立、剖面形式、太阳辐射、自然通风等参数对建筑能耗的影响进行分析,使得建筑物在冬季最大限度地利用太阳辐射的能量,降低采暖负荷;夏季最大限度地减少太阳辐射的热并利用自然通风降温冷却,降低空调制冷负荷。
B创造环境,缓解热岛效应
水泥化建材吸收大量的太阳辐射热,夏季的阳光下,混凝土平台的温度可比气温高8℃。如夏天里,草坪温度32℃,水泥地面温度可达到57℃,提高快绿化率,适当增加水面面积,控热岛效应。
2)单体设计阶
A合理的建筑体形
合理的建筑体形能够减少建筑物与外界的热量交换,相同其他条件时,体型系数(建筑物外围护面积与其所包围体积之比)越大,单位面积散热量也更大,对建筑节能非常不利。因此,如何正确处理建筑形式多样化和合理的体形系数的关系,是建筑设计中应当引起重视的问题。建筑物的外形越简单,外表面积越小,热交换量相应的就会减少。因此,建筑物整体造型简洁、大方,对于建筑节能是有利的。
B 建筑平面设计
建筑平面布置中,应尽可能利用自然采光及通风,尽量创造对流通风,尽量减少人工照明及制冷采暖的时间和范围。从能源利用的根源上创造条件,节约能源,肩上能源消耗。
C立面设计阶段
立面设计力求简洁,改善建筑体形,使建筑体形系数达标,以减少热量散逸,根据不同朝向控制窗墙比,满足日照、采光。凸窗、转角窗、大面积幕墙、落地窗对于节能是较为不利的,在满足使用功能和立面效果的同时,应控制窗墙比,减少窗面积。在外墙选材方面,为反射太阳辐射,应选择浅色饰面外墙,降低建筑能耗。
D屋面的节能
屋面节能有以下几个要点,首先,为避免屋面重量、厚度过大,屋面保温层宜选用导热系数较低,密度较小的保温材料;其次,屋面保温层宜选用吸水率较小的保温材料,避免屋面湿作业时因吸收水分而降低保温效果。
现在,高效保温材料已经开始成熟应用于屋面建筑的屋面保温,采用复合泡沫板保温层代替原有的沥青珍珠岩或水泥珍珠岩做法,就克服了常规作法的诸多缺点。其主要技术指标,表观密度为110~150kg/m3;导热系数为0.04~0.06W/m·K;蓄热系数为0.90~0.11m·2K。抗压强度大于0.2MPa;吸水率小于0.01%;蒸汽渗透系数为2.18×10-7g/m.n.Pa。这些指标充分体现了复合泡沫板密度较小,导热系数较低,而且吸水率和蒸汽渗透系数也都很低。这是保温性能好的材料所必须具备的。控制屋顶保温隔热性能,满足规范中对屋顶传热系数的要求。
E充分利用太阳能
太阳能是绿色能源中最重要的能源,是取之不尽,用之不竭的天然能源。我国具有丰富的太阳能资源,年日照时数在2200h以上地区约占国土面积的2/3以上。据预测,在正常发展和生态驱动发展两种模式下,2050年我国太阳能利用在总能源供给中分别达4.7%和10%。到2010年后,利用太阳能光伏发电和太阳能建筑等措施对C02减排开始有较明显作用,2020年以后效果更为显著。所以,太阳能的开发利用有巨大的潜力。
4结束语
建筑节能不仅仅是满足规范中传热系数和热阻的规定。要从设计的根本上树立节能的观念,从规划前期,到施工图设计,从建筑体型控制到建筑材料及保温材料的选择,只有全程贯彻,全程落实才能达到较好效果实现建筑节能的目标。
[关键词]建筑节能设计 现状 节能设计措施
中图分类号:TE08 文献标识码:A 文章编号:
1建筑节能设计的发展
随着国民经济的发展,可持续发展概念的提出,关于建筑节能的标准发展迅速,《民用建筑节能设计标准》的施行及2005年7月1日实施的《公共建筑节能设计标准》为建筑物的节能设计提供了依据。1996年颁布了《民用建筑节能设计标注(采暖居住建筑部分)》,这些规范的实施,宏观上反应了我国建筑节能由北向南,由居住建筑到公共建筑的发展轨迹。2005年7月1日颁布实施的《公共建筑节能设计标准》中有许多条款被列入国家的强制性条文内,对于建筑设计单位,建筑的节能设计已经进入了一个全新的时期。
2建筑节能设计现状及原因
近年来随着城市化进程的加快,我国建筑业得到了快速的发展,建筑的采暖和空调耗能需要大量的运行使用能源。我国节能工作相对起步较晚,能源浪费又十分严重。我国的建筑采暖耗热量:屋顶为2.5~5.5倍,门窗透气性为3~6倍; 外窗为1.5~2.2倍;外墙大体上为气候条件接近的发达国家的4~5倍,总耗能是3~4倍。所以,开展建筑节能工作,从设计伊始提高能源使用效率,降低能耗是十分必要的。
我国国民经济总能耗的28%左右为建筑能耗,且呈递增趋势,建筑能耗不仅影响国家能源供应,而且能源使用效率的高低还影响环境,因此开展建筑节能工作有巨大潜力。
造成此现状的原因:
(1)经济因素
受建筑成本及建筑材料科技制约,以及过去建筑物内采暖标准较低的影响,
住宅节能效果较差。就有住宅建筑的节能改造已成为目前及今后节能工作的一个重要课题,相應的有需要有充足的资金进行保证。
(2)使用传统建筑材料
旧有建筑对于建筑材料的选择未考虑节能因素。墙体中大量采用的实心粘土砖其自重大,生产能耗高,取土时破坏耕地资源,而且热工作能差;采用传统的外窗其气密性,水密性均较差,且大多选用单层平板玻璃,保温隔热性能相当差。
3建筑节能设计措施
建筑节能设计贯穿建筑物的规划设计、体型设计、构造设计、材料选择的全过程,只有这样才能更好地利用能源,最大限度的避免能源浪费。
1)规划设计
A科学规划,为建筑节能创造基础
建筑的规划设计是建筑节能设计的重要内容。需要对建筑物的总平面布置、建筑平、立、剖面形式、太阳辐射、自然通风等参数对建筑能耗的影响进行分析,使得建筑物在冬季最大限度地利用太阳辐射的能量,降低采暖负荷;夏季最大限度地减少太阳辐射的热并利用自然通风降温冷却,降低空调制冷负荷。
B创造环境,缓解热岛效应
水泥化建材吸收大量的太阳辐射热,夏季的阳光下,混凝土平台的温度可比气温高8℃。如夏天里,草坪温度32℃,水泥地面温度可达到57℃,提高快绿化率,适当增加水面面积,控热岛效应。
2)单体设计阶
A合理的建筑体形
合理的建筑体形能够减少建筑物与外界的热量交换,相同其他条件时,体型系数(建筑物外围护面积与其所包围体积之比)越大,单位面积散热量也更大,对建筑节能非常不利。因此,如何正确处理建筑形式多样化和合理的体形系数的关系,是建筑设计中应当引起重视的问题。建筑物的外形越简单,外表面积越小,热交换量相应的就会减少。因此,建筑物整体造型简洁、大方,对于建筑节能是有利的。
B 建筑平面设计
建筑平面布置中,应尽可能利用自然采光及通风,尽量创造对流通风,尽量减少人工照明及制冷采暖的时间和范围。从能源利用的根源上创造条件,节约能源,肩上能源消耗。
C立面设计阶段
立面设计力求简洁,改善建筑体形,使建筑体形系数达标,以减少热量散逸,根据不同朝向控制窗墙比,满足日照、采光。凸窗、转角窗、大面积幕墙、落地窗对于节能是较为不利的,在满足使用功能和立面效果的同时,应控制窗墙比,减少窗面积。在外墙选材方面,为反射太阳辐射,应选择浅色饰面外墙,降低建筑能耗。
D屋面的节能
屋面节能有以下几个要点,首先,为避免屋面重量、厚度过大,屋面保温层宜选用导热系数较低,密度较小的保温材料;其次,屋面保温层宜选用吸水率较小的保温材料,避免屋面湿作业时因吸收水分而降低保温效果。
现在,高效保温材料已经开始成熟应用于屋面建筑的屋面保温,采用复合泡沫板保温层代替原有的沥青珍珠岩或水泥珍珠岩做法,就克服了常规作法的诸多缺点。其主要技术指标,表观密度为110~150kg/m3;导热系数为0.04~0.06W/m·K;蓄热系数为0.90~0.11m·2K。抗压强度大于0.2MPa;吸水率小于0.01%;蒸汽渗透系数为2.18×10-7g/m.n.Pa。这些指标充分体现了复合泡沫板密度较小,导热系数较低,而且吸水率和蒸汽渗透系数也都很低。这是保温性能好的材料所必须具备的。控制屋顶保温隔热性能,满足规范中对屋顶传热系数的要求。
E充分利用太阳能
太阳能是绿色能源中最重要的能源,是取之不尽,用之不竭的天然能源。我国具有丰富的太阳能资源,年日照时数在2200h以上地区约占国土面积的2/3以上。据预测,在正常发展和生态驱动发展两种模式下,2050年我国太阳能利用在总能源供给中分别达4.7%和10%。到2010年后,利用太阳能光伏发电和太阳能建筑等措施对C02减排开始有较明显作用,2020年以后效果更为显著。所以,太阳能的开发利用有巨大的潜力。
4结束语
建筑节能不仅仅是满足规范中传热系数和热阻的规定。要从设计的根本上树立节能的观念,从规划前期,到施工图设计,从建筑体型控制到建筑材料及保温材料的选择,只有全程贯彻,全程落实才能达到较好效果实现建筑节能的目标。