建筑工程設計與節能措施分析

潘劍鋒　周曉明

摘 要:隨著建筑業快速發展,能源的漸漸減少,各個國家在建筑設計方面也提倡環保節能的設計,已經把節約能源作為了重要關注的課題。因此,合理地使用和有效地利用能源,抓好房屋建筑的節能設計,提高能源的有效利用率,必將促進全社會建筑節能技術的進步,會帶動國家和地方的建筑節能事業。

關鍵詞:建筑工程設計節能措施

中圖分類號:TU2 文獻標識碼:A 文章編號:1674-098X(2012)07(c)-0070-01

1 建筑工程設計中的建筑節能

建筑在建造和使用過程中,建筑能耗一般是指在采暖、通風、空調、熱水供應、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劃、設計、建造和使用過程中,建筑節能實質是在滿足人們對建筑舒適性需求的前提下,達到在建筑建造和使用過程中能源利用率盡量提高的目的。通常是指通過各種技術措施以及采用節能型系統和可再生能源利用系統,切實降低建筑能耗和最大限度使用可再生自然能源的活動。建筑節能決定了其未來發展將與綠色建筑、生態建筑以及智能建筑有效融合的目標,所追求的是低消耗、少排放、可再生能源利用的資源節約型。

2 建筑工程設計中的建筑節能分析

2.1 建筑工程位置選擇方面

(1)建筑朝向

建筑布局應考慮朝向與節能的因素。應考慮當地的氣候條件,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,避免太陽的東照西曬,配合以遮陽隔熱,效果將更加顯著。除此之外。

(2)建筑面寬與進深。每戶住宅的建筑面寬直接關系到其迎風面的大小。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深進,降低空調等耗能工具的使用。單戶住宅建筑面寬越大越有利于自然換氣,其迎風面就會越寬,建筑進深則關系到建筑的自然采光及氣流在室內的流通。—般來說,建筑進深越窄,在建筑受光面寬一定的情況下,建筑進深越窄,空氣受到的阻礙就會越少,則空氣在建筑內部流通的的距離就會越短;同時則建筑內部可受到口照的面積就會越大。當然,建筑的面寬和進深也同時受到用地形狀,在滿足使用及法規要求前提下,內部空間設計等因素的制約,應盡可能的加大建筑面寬,縮短建筑進深。

2.2 建筑構造節能設計方面

(1)墻體節能

通過黏貼劑固定在墻體結構內,在墻體主體結構內側覆蓋一層保溫材料,外墻內保溫技術是在保溫材料外側做保護層和飾面。在保溫材料外側抹砂漿和其他保護裝飾,外墻外保溫技術是在墻體主體結構外側粘貼保溫材料。外墻外保溫是目前大力倡導的一種保溫形式,外墻內保溫技術雖有一些優點,但亦存在較為突出的缺點,由于保溫層置于建筑物圍護結構外側緩沖了因溫度變化導致結構變形產生的應力,減少空氣中有害氣體和紫外線對圍墻結構的侵蝕,避免了雨、雪、凍、融、干濕循環所造成的結構破壞。

(2)屋頂節能

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

(3)門窗節能

1)在窗墻比的選擇上,應區別不同的朝向。窗大小與空調負荷關系甚大,窗墻比宜適當控制。對南向窗,在選擇合適玻璃層數充分利用太陽輻射熱,采取有效措施減少熱耗的前提下可適當增加窗面積;而對其他朝向的窗,應在滿足居室采光環境質量要求的條件下適當減少開窗面積以降低熱耗。

2)窗材料熱阻方面。近年來涌現的節能門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,選用導熱系數較小的塑料窗框以減少通過窗框部分的熱耗,利用空腹鋼窗內的空氣間層達到增加窗框熱阻的目的,對金屬窗框進行斷熱處理,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能玻璃,適當選擇熱反射玻璃、吸熱玻璃、低輻射玻璃或中空玻璃;采用氣密條,加強窗的氣密性,提高窗用型材的規格尺寸、尺寸穩定性、準確度和組裝的精確度以增加開啟縫隙部位的搭接量,提高外窗氣密水平,減少開啟縫的寬度達到減少空氣滲透的目的。

3)組織穿堂風通過,需要安排好門窗相對位置及開啟方式;設置可調節的活動遮陽,如窗蓋板、遮陽棚、百頁、窗簾、熱反射簾或自動卷簾等,以便冬季得到日照,夏季減少太陽輻射得熱,特別對西向、南向窗要更加重視。

2.3 高效保溫的節能材料應用方面

在建筑物外圍結構中,墻體所占的面積最大,外墻和屋頂的保溫設計十分重要,冬季通過屋頂散熱量約為9％,外墻散失的熱能約為建筑總耗熱量的22％。為了實現節能,根本出路在于發展高效保溫的外保溫復合外墻圍護體系。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能、經濟的新型圍護體系,實現節能的要求,提高保溫性能。從屋面節能來看,有高效保溫材料保溫屋面和結構與保溫合一的復合節能屋面板兩大類。從墻體節能來看,有復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。復合外墻又包括內保溫復合外墻、保溫材料央芯復合外墻和外保溫復合外墻三類。

2.4 新能源應用方面

日前,新型的太陽能建筑技術等在我國已經得到充分的利用,被動式的太陽能集熱供水系統是太陽能利用的主要形式,為生活或者生產提供熱水,收到了比較好的效果。這一系統簡單實用,在我國大部分地區都得到了廣泛的使用;通過外在電源的啟動,幫助運行,主動式的太陽能系統指的是并借助泵或者電扇等裝置來傳遞和轉換太陽能,如:將太陽能轉化成為可利用的電能的太陽能光伏發電設備。

因為受自然季節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定性較高,所以在進行深水層的交換時候,通過水來作為能量的傳輸介質,將地熱從地下水中提取出來,給室內進行供暖。因為深層土壤的溫度穩定,所以僅僅需要驅動熱泵運轉的電力供應即可,在位住宅等供暖制冷時候,不需要其他的熱能來供熱。地熱能熱泵的能源使用效率一般比正常的熱泵要高出一半或者以上。這樣就真正做到了節能減排,有效的減少了二氧化碳和其他有害氣體的排放,起到了可持續發展的目的。

3 結語

建筑節能應該立足于我國不同建筑的用能特點和建筑的全生命周期過程,是一個系統工程,在規劃、設計、運行等各個階段通過技術集成化的解決手段,優化供能系統設計、降低建筑能源需求、提高運行效率、開發新型能源系統方式。

參考文獻

[1] 張江艷.加強建筑節能設計之我見.城市建設理論研究(電子版),2012(3).

[2] 馮炳權.小議建筑工程中建筑節能設計的幾點看法.民營科技,2011(4).

[3] 趙陽,張赟.建筑節能設計的探討.城市建設理論研究(電子版),2011(26).