分析民用建筑結構節能原理

文/劉京華 河北九易莊宸科技股份有限公司 河北石家莊 050031

1、民用建筑結構建設的要求

1.1 要以節約相關材料和資金為基礎

當前因受土地資源、材料和能源價格、金融危機等的影響，給民用建筑市場造成了較大的壓力，所以民用建筑在設計時應綜合考慮建筑材料、資金等因素，保證資源浪費問題避免或減少。在實際實踐中應遵循“經濟合理、安全適用”的原則，合理的設計建筑結構方案，對相關材料嚴格進行控制，并根據實際情況重復、循環使用相關資源，保證建筑施工過程中造成的環境污染問題得到較大程度的降低，同時制定相應的措施合理的應用各項建筑資金，保障建筑設計和自然實現和諧統一。

1.2 以節約建筑和環境資源為目的

建筑自身是民用建筑結構節能的重要方面，高質量的建筑必須保證其節能效果。建筑在實際中的能耗主要包括建造能耗和應用能耗，建造能耗是一種一次性的生產消耗，主要包括建造材料和設備等的生產能耗及建筑在施工和安裝過程中的一些必要的能耗。在實踐中建筑應用能耗實際上屬于一種長期性的包括生活、民用范圍內的能耗，建筑使用過程中的相關照明、空調、采暖、熱水供應等的能耗都屬于應用能耗。在實踐中民用建筑的結構節能主要是根據其圍護結構等采取相關的節能措施，使其能源消耗進一步降低。

2、民用建筑結構節能原理

民用建筑節能工程的原理主要是相關于節能技術的原理。通常建筑自身的圍護結構對建筑物的能耗起著決定性的作用，圍護結構的熱傳導和冷風滲透共同形成建筑物的能耗，因此也應該從這兩方面分析其節能。因為民用建筑的圍護結構主要包括墻體、屋面、窗戶（玻璃幕墻）、外遮陽設施等，所發揮的作用是防熱御寒，保障建筑空間不在外部環境中暴露，使有一定遮護的建筑使外部環境對室內的影響減少，進而構建起舒適自由的空間。

盡管外部環境會對屋內環境和溫度造成影響，并且屋內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，也對房屋的外圍護結構提出了絕熱的要求，所以建筑外圍護結構對民用建筑的能耗有直接影響。民用建筑的節能途徑主要有墻、門、窗、頂等圍護結構的節能。通過優化設計圍護結構，可使建筑能量的消散和損耗減少，保證房屋達到透光、隔熱、保溫、通風等的整體要求，進而使節能效果達到最佳。

3、民用建筑結構節能的主要措施

3.1 墻體的節能措施

墻體在民用建筑中發揮的節能作用比較重要，它既能起到承重的作用，還可實現隔熱、保溫、防潮、防水等的功用，也是民用建筑節能需要重要考慮的問題。因為大體積的建筑散熱較快，所以從節能方面來講，想要實現保溫隔熱就應盡可能使建筑體形系數減小。

當前我國大多數建筑都選擇實心黏土磚，盡管農民民用建筑許多都使用空心磚，但實心黏土磚的使用面積仍然較廣，想要使用實心的黏土磚達到保溫的效果，需要把這些磚堆砌到相應的厚度，但該方法會產生較大的浪費，因此現在許多地區都在推廣復合墻體技術，以此構成復合保溫墻體。

一般情況復合保溫墻體的框架結構是使用磚和鋼筋混凝土構成，然后使用絕熱材料和薄膜材料為墻體。在墻體的保溫中，應注意保溫層不能過厚，如果這種情況無法避免，則應該使用鋼絲網對其進行加固。同時還應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保溫和外保溫兩種，內保溫是外墻內側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的保溫措施，相比較于外保溫，內保溫施工相對簡單，但內保溫具有的熱穩定性相對較差，因此導致其只能在一些間歇性的供暖房或空調房內應用，它可使溫度在一定范圍內保持，其熱氣不會較快的散去。但內保溫也容易造成破壞，尤其是在室內裝修改水電管道的過程中，內保溫的結構很容易遭到破壞，進而影響到其保溫效果，破壞了建筑的內保溫后冬季室內很容易出現結露現象。對于室內的水蒸氣向墻體外發散來講，外保溫更加有利，它可以防止墻體受潮，對建筑物的結構起到較大程度的保護作用，進而可延長建筑物的使用壽命，這種墻體還可使一些冷橋問題得到解決。和內保溫相比，外保溫具有較好的熱穩定性，調節室內溫度的速度較慢，在一些長時間集中供暖或連續運行的空調房間內比較適用，所以外保溫的必要的墻體保溫選擇。

3.2 門窗的節能措施

門窗作為耗熱的薄弱環節，其具有較輕的結構，大多是由玻璃和型材構成的。相比較于墻體，門窗具有更差的保溫隔熱性能，大多數散發的熱量都是通過門窗進行的，室內還有一部分熱量或冷氣是通過窗戶進入的，因此門窗是節能的關鍵，想要使門窗的保溫效果得到改善就應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，達到提升其保溫節能效果的目的。

3.3 其他節能措施

（1）樓板。建筑樓板包括很多種類，在這里指接觸室外的樓板，該樓板的節能型對建筑整體節能效果有直接影響，因此在設計建筑節能保溫的過程中應對其引起高度重視。

（2）玻璃幕墻。當前許多大樓在建設中為了達到美觀的效果都選擇玻璃幕墻，在建設建筑物的過程中應該規范化的設計玻璃幕墻，應禁止選擇那些檔次較低的產品，防止出現濫用玻璃幕墻的現象。現在市場上的玻璃幕墻主要包括透明的和不透明的兩種，使用的過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。隨著該技術的廣泛應用其缺點也逐漸凸顯出來，最主要的是使用玻璃幕墻會產生較高的能耗，因此可以根據實際條件選擇。

（3）遮陽設施。門、窗、玻璃幕墻在建筑物中都屬于遮陽設施，這些設施可以起到良好的調節日照的作用。遮陽的方式主要包括百葉窗樣式的自遮陽和外遮陽，當前這兩種方式都得到廣泛的應用，其中歐洲一些國家比較盛行百葉窗的遮陽，而我國則使用著色玻璃較多。

結語：

綜上所述，當前我國各種民用建筑結構設計會消耗大量的能源，因此就需要在實際設計建筑結構的過程中從國家可持續發展的戰略出發，對建筑結構設計節能理念引起充分的重視，并采取科學合理的措施，對各項環保技術加強研究，為民用建筑結構達到節能效果提供堅實的保障，促進我國建筑業得到穩定的發展。