建筑節(jié)能技術論文
隨著能源緊缺，資源有限的警鐘一再敲響，建筑節(jié)能措施也成為當前國內外節(jié)能領域的一個熱點研究課題。下面是小編為大家精心推薦的建筑節(jié)能技術論文，希望能夠對您有所幫助。
建筑節(jié)能技術論文篇一
淺談建筑節(jié)能設計發(fā)展
摘要：隨著能源緊缺，資源有限的警鐘一再敲響，建筑節(jié)能措施也成為當前國內外節(jié)能領域的一個熱點研究課題。同時合理地確定建筑朝向、平面形狀、空間布局、外觀體型、間距、層高及對建筑周圍環(huán)境進行綠化設計，以改善建筑的微氣候環(huán)境，最大限度減少建筑物能耗量，獲得理想的節(jié)能效果。新建建筑的節(jié)能性能是由多個環(huán)節(jié)決定的，包括建筑設計，暖通空調設計，水電設計等建筑節(jié)能設計。
關鍵詞：建筑節(jié)能，節(jié)能設計，節(jié)能效果
近年來，節(jié)能已是全世界共同關注的話題。隨著能源緊缺，資源有限的警鐘一再敲響，建筑節(jié)能措施也成為當前國內外節(jié)能領域的一個熱點研究課題。據統計，在西方發(fā)達國家，建筑能耗占社會總能耗的30%～45%。而我國的建筑能耗也已占社會總能耗的20%～25%，正逐步上升到30%，因此建筑節(jié)能成為當務之急。
一、節(jié)能設計先從規(guī)劃入手
在總體規(guī)劃和單體設計中，應根據建筑功能要求和當地氣候情況，改善建筑外環(huán)境，包括冬季防風、夏季及過渡季節(jié)促進自然通風以及夏季室外熱島效應的控制。同時合理地確定建筑朝向、平面形狀、空間布局、外觀體型、間距、層高及對建筑周圍環(huán)境進行綠化設計，以改善建筑的微氣候環(huán)境，最大限度減少建筑物能耗量，獲得理想的節(jié)能效果。
1.建筑選址及空間布局
建筑選址需注意向陽問題。在規(guī)劃設計中應注意合理利用太陽輻射。建筑選址還應注意冬季防風和夏季有效利用自然通風的問題。冬季為防止冷風滲透而增加采暖能耗，建筑應選擇避風基址建造;夏季則應順應當地的盛行風向，盡可能利用自然通風。由于冬夏兩季盛行風向的不同，建筑群體的選址和規(guī)劃布局可通過協調和權衡來解決防風和通風的問題，從而實現節(jié)能的目標。
2.建筑朝向
選擇合理的建筑朝向是建筑布置中優(yōu)先考慮的問題。朝向選擇所需考慮的因素主要有：冬季日照和防風、夏季防曬和自然通風、降雨、利用地形和節(jié)約用地等。
3.綠化環(huán)境
綠化對改善建筑群體的氣候條件十分重要，它能調節(jié)氣溫，降低溫室效應，減少大氣污染，消減噪聲，遮陽隔熱，是改善建筑群體微小氣候、優(yōu)化建筑室內環(huán)境、節(jié)約建筑能耗的有效措施。
二、圍護結構是建筑節(jié)能的重點
改善建筑圍護結構，如外墻、屋頂和門窗的保溫隔熱性能，可以直接有效地減少建筑物的冷熱負荷，是建筑設計上的重要節(jié)能措施。
1.外墻節(jié)能措施
首先是采用新型墻體材料，即在進行經濟性、可行性分析的前提下，在墻體內外側敷設保溫隔熱新材料。
其次，采用復合墻體圍護結構是近年來日益普及的一項技術。復合墻體主要是通過在墻體主體結構基礎上增加復合的絕熱保溫材料來改善整個墻體的熱工性能。其優(yōu)點在于既不會使墻體過重，又能承重，保溫效果也較好，目前在發(fā)達國家的新建筑中被廣泛應用。根據復合材料與主體結構位置的不同，分為外墻內保溫技術、外墻外保溫技術和夾心保溫技術。在我國，外墻內保溫技術應用廣泛，其造價低廉，安裝方便。隨著節(jié)能標準的提高，外墻外保溫技術已成為重點推廣的節(jié)能技術。目前我國建筑中采用的外墻外保溫方式主要有粘貼聚苯板、現抹聚苯顆粒、大模內置聚苯板、JSY聚合鋁鎂超泡保溫隔音板等外保溫系統。
2.屋頂節(jié)能措施
屋頂節(jié)能技術是通過改善屋面層的熱工性能阻止熱量的傳遞來實現的，包括屋頂保溫和屋頂隔熱兩方面。由于保溫和隔熱所針對的圍護結構對象不同，所采取的構造形式也有所區(qū)別。目前我國采用的屋頂保溫隔熱措施主要有外保溫屋頂、倒置式屋面、架空型屋面、種植屋面等。其中，采用種植屋面的措施，對屋面進行綠色覆蓋，既可遮陽，又能隔熱，而且通過光合作用，可消耗或轉化部分能量，也起到美化環(huán)境作用。因此植物覆蓋法是空調節(jié)能的較好方法。
3.門窗節(jié)能措施
不同季節(jié)對外窗性能要求不一樣，冬季在要求窗戶保溫隔熱性能好的同時，還希望其有更高的太陽能輻射透過率，能最大限度地利用太陽能，減少采暖負荷;夏季則希望阻擋太陽輻射進入室內，避免增大空調負荷，這時窗戶遮陽設計顯得十分重要，尤其對太陽輻射強度較大的水平面和東西立面的遮陽設計。因此，門窗節(jié)能主要從減少滲透量、減少傳熱量和減少太陽輻射能三個方面進行，針對門窗的節(jié)能措施主要包括五方面：盡量減少門窗面積;設置遮陽設施;提高門窗氣密性;盡量使用新型保溫節(jié)能門窗;合理控制窗墻比。
三、空調系統節(jié)能設計措施
空調的出現給人們帶來了舒適的居住環(huán)境，但是隨著全球能源危機的不斷逼近，使制冷空調這一建筑能源消耗大戶面臨嚴重考驗，節(jié)能降耗成為空調系統設計的關鍵環(huán)節(jié)。我國的建筑能耗約占全國總能耗的35%，空調能耗則占建筑能耗的50%～60%。。伴隨人們生活水平的提高，這一比例還在不斷上升。因此，制冷空調系統是目前建筑能耗中問題最多的系統，同時也是最具節(jié)能潛力的部分。
空調系統的節(jié)能措施很多，主要有水力系統的平衡技術、水泵和風機的變頻技術、變水量和變風量技術、熱回收技術等。在空調冷熱源的選擇上有地源熱泵技術、空氣熱泵技術、燃氣熱泵技術等，還有起到“移峰填谷”平衡電力作用的蓄能空調等。其中重要的空調新技術包括地源熱泵技術、燃氣熱泵技術。
四、節(jié)能設計是建筑師義不容辭的責任
新建建筑的節(jié)能性能是由多個環(huán)節(jié)決定的，包括建筑設計，暖通空調設計，水電設計等建筑節(jié)能設計。還包括建筑材料，建筑構配件，建筑施工。建筑設備安裝，工程竣工驗收等等。對于新建建筑節(jié)能的關鍵環(huán)節(jié)在于建筑設計。而在整個與建筑相關的設計行業(yè)，建筑師處于統籌其他專業(yè)的地位，起著協調各專業(yè)工種的作用，建筑師的節(jié)能意識肯定會影響到其他工種的業(yè)內人士。建筑節(jié)能設計先行已經成為時下行業(yè)內的普遍觀點，基于這種認識，在建筑設計中推進建筑節(jié)能也就是我們的職業(yè)責任。
建筑設計方案是否滿足節(jié)能設計要求在很大程度上決定了其整個壽命周期內是否達到建筑節(jié)能的目的，建筑節(jié)能設計要求建筑設計人員在設計階段對所設計的建筑進行建筑能耗分析，以評價建筑方案是否節(jié)能。從建筑設計的角度看，建筑節(jié)能設計并不是比原來的建筑設計多了很多步驟或很多內容，或許大家覺得提供節(jié)能計算書或者節(jié)能判定表是多出來的環(huán)節(jié)，但實際上不管你填不填那個表，交不交那個計算書，從建筑設計滿足功能要求上講，你一樣要分析建筑的平面布置形式、建筑的體形特征以及建筑構造的形式。節(jié)能建筑并不是讓人感覺高不可攀的“高技術”、“高造價”的建筑，建筑節(jié)能設計也不是讓人感覺難不可及的非常規(guī)設計，節(jié)能建筑還是建筑，建筑節(jié)能設計還是建筑設計，只不過在建筑設計的某些環(huán)節(jié)考慮減少能耗，采用的仍然是我們常規(guī)的建筑設計手法。
節(jié)能設計中采用的措施
1、控制建筑物體型系數。體型系數是影響建筑節(jié)能的關鍵技術參數，民用建筑節(jié)能設計標準要求節(jié)能建筑體型系數(S)宜控制在0.3或0.3以下，體型系數過大對建筑節(jié)能不利。一般情況下，高層建筑的體型系數不易超過0.3;但多層、特別是低層建筑若外型復雜，體型系數易超過0.3，對建筑節(jié)能不利。根據規(guī)劃部門及建設(開發(fā))方對建筑外觀的要求，不少多層建筑外型較為復雜，加上現行提倡坡屋頂等因素，使建筑體型系數較難控制在0.3以下，而別墅類建筑的體型系數基本上都超過0.3。。
2、控制窗墻面積比。民用建筑節(jié)能設計標準要求窗戶面積不宜過大，北朝向的窗墻面積比不應超過0.25，東、西朝向的窗墻面積比不應超過0.30，南朝向的窗墻面積比不應超過0.35。。而現在由于許多建設開發(fā)單位認為落地窗有建筑外觀較好、利于室內采光，且房子好賣等優(yōu)點，致使已建成及在建的相當面積的住宅采用落地窗，窗墻面積比大大超過標準要求，有的窗墻面積比甚至接近0.50，而且這種情況已形成一種趨勢。
3、應優(yōu)先推行外墻外保溫復合墻體。外墻外保溫復合墻體是技術最為合理的墻體保溫方式，可使圍護結構最大限度的減少局部熱橋缺陷，能夠對墻體起到保護作用，還可提高房屋有效使用面積，外墻內側熱惰性好，施工技術成熟，造價比夾心復合保溫外墻僅稍高。有關部門及設計單位應使建設(開發(fā))單位了解外墻外保溫復合墻體的優(yōu)點，說服建設(開發(fā))單位從長計議采用先進節(jié)能技術。
建筑節(jié)能技術論文篇二
淺談建筑節(jié)能的重要性及建筑的節(jié)能設計
摘要:建筑節(jié)能有利于從根本上促進能源資源節(jié)約和合理利用,緩解我國能源資源供應與經濟社會發(fā)展的矛盾;有利于加快發(fā)展循環(huán)經濟,實現經濟社會的可持續(xù)發(fā)展;有利于長遠的保障國家能源安全、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。建筑設計是其中一個很重要的環(huán)節(jié)。本文從建筑節(jié)能的基礎出發(fā),對建筑節(jié)能設計方面進行了探索。
關鍵詞:建筑節(jié)能;建筑節(jié)能設計;重要性
一、引言
建筑節(jié)能是整個建筑全壽命過程中每一個環(huán)節(jié)節(jié)能的總和。是指建筑在選址、規(guī)劃、設計、建造和使用過程中,通過合理的規(guī)劃設計,采用節(jié)能型的建筑材料、產品和設備,執(zhí)行建筑節(jié)能標準,加強建筑物節(jié)能設備的運行管理,合理設計建筑圍護結構的熱工性能,提高采暖、制冷、照明、通風、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)境質量的前提下,降低建筑能源消耗,合理、有效地利用能源。
如果繼續(xù)執(zhí)行節(jié)能水平較低的設計標準,將留下很重的能耗負擔和治理困難。龐大的建筑能耗,已經成為國民經濟的巨大負擔。因此建筑行業(yè)全面節(jié)能勢在必行。
二、建筑節(jié)能的重要性
目前世界范圍內石油、煤炭、天然氣三種傳統能源日趨枯竭,人類將不得不轉向成本較高的生物能、水利、地熱、風力、太陽能、核能,而我國的能源問題更加嚴重。
我國能源發(fā)展主要存在四大問題:①人均能源擁有量低、儲備量低;②能源結構依然以煤為主,約占75%,全國年耗煤量已超過13億t;③能源資源分布不均,主要表現在經濟發(fā)達地區(qū)能源短缺和農村商業(yè)能源供應不足,造成北煤南運、西氣東送、西電東送;④能源利用效率低,能源終端利用效率僅為33%,比發(fā)達國家低10%。
隨著城市建設的高速發(fā)展,我國的建筑能耗逐年大幅度上升,已達全社會能源消耗量的32%,加上每年房屋建筑材料生產能耗約13%,建筑總能耗已達全國能源總消耗量的45%。我國現有建筑面積為400多億m2,絕大部分為高能耗建筑, 且每年新建建筑近20億m2,其中95%以上仍是高能耗建筑。如果繼續(xù)執(zhí)行節(jié)能水平較低的設計標準,將留下很重的能耗負擔和治理困難。龐大的建筑能耗,已經成為國民經濟的巨大負擔。因此建筑行業(yè)全面節(jié)能勢在必行。
三、建筑節(jié)能設計的重要性
建筑節(jié)能設計是全面的建筑節(jié)能中一個很重要的環(huán)節(jié),有利于從源頭上杜絕能源的浪費。
(一)整體及外部環(huán)境的節(jié)能設計
建筑整體及外部環(huán)境設計是在分析建筑周圍氣候環(huán)境條件的基礎上,通過選址、規(guī)劃、外部環(huán)境和體型朝向等設計,使建筑獲得一個良好的外部微氣候環(huán)境,達到節(jié)能的目的。
1 合理選址
建筑選址主要是根據當地的氣候、土質、水質、地形及周圍環(huán)境條件等因素的綜合狀況來確定。建筑設計中,既要使建筑在其整個生命周期中保持適宜的微氣候環(huán)境,為建筑節(jié)能創(chuàng)造條件, 同時又要不破壞整體生態(tài)環(huán)境的平衡。
2 合理的外部環(huán)境設計
在建筑位址確定之后,應研究其微氣候特征。根據建筑功能的需求,應通過合理的外部環(huán)境設計來改善既有的微氣候環(huán)境,創(chuàng)造建筑節(jié)能的有利環(huán)境,主要方法為:①在建筑周圍布置樹木、植被,既能有效地遮擋風沙、凈化空氣,還能遮陽、降噪;②創(chuàng)造人工自然環(huán)境,如在建筑附近設置水面,利用水來平衡環(huán)境溫度、降風沙及收集雨水等。
3 合理的規(guī)劃和體型設計
合理的建筑規(guī)劃和體型設計能有效地適應惡劣的微氣候環(huán)境。它包括對建筑整體體量、建筑體型及建筑形體組合、建筑日照及朝向等方面的確定。像蒙古包的圓形平面,圓錐形屋頂能有效地適應草原的惡劣氣候,起到減少建筑的散熱面積、抵抗風沙的效果;對于沿海濕熱地區(qū),引入自然通風對節(jié)能非常重要,在規(guī)劃布局上, 可以通過建筑的向陽面和背陰面形成不同的氣壓,即使在無風時也能形成通風,在建筑體型設計上形成風洞,使自然風在其中回旋,得到良好的通風效果,從而達到節(jié)能的目的。日照及朝向選擇的原則是冬季能獲得足夠的日照并避開主導風向,夏季能利用自然通風并盡量減少太陽輻射。然而建筑的朝向、方位以及建筑總平面的設計應考慮多方面的因素,建筑受到社會歷史文化、地形、城市規(guī)劃、道路、環(huán)境等條件的制約,要想使建筑物的朝向同時滿足夏季防熱和冬季保溫通常是困難的,因此, 只能權衡各個因素之間的得失,找到一個平衡點,選擇出適合這一地區(qū)氣候環(huán)境的最佳朝向和較好朝向。
(二)單體的節(jié)能設計
單體的節(jié)能設計,主要是通過對建筑各部分的節(jié)能構造設計、建筑內部空間的合理分隔設計,以及一些新型建筑節(jié)能材料和設備的設計與選擇等,來更好地利用既有的建筑外部氣候環(huán)境條件,以達到節(jié)能和改善室內微氣候環(huán)境的效果。
1 建筑各部位的節(jié)能構造設計
建筑各部位的節(jié)能構造設計,主要是在滿足其作為建筑的基本組成部分功能的同時,通過對各部位(屋頂、樓板、墻體、門窗等)的造型、結構、材料等方面加以進一步設計,充分利用建筑外部氣候環(huán)境條件,達到節(jié)能和改善室內微氣候環(huán)境的效果。
屋頂的節(jié)能設計。屋頂是建筑物與室外大氣接觸的一個重要部分,主要節(jié)能措施為:①采用坡屋頂;②加強屋面保溫措施;③根據需要,設置保溫隔熱屋面(架空隔熱屋面、蓄水屋面、種植屋面等)。
樓板層的節(jié)能設計。主要是利用其結構中空空間,以及對樓板吊頂造型加以設計。如將循環(huán)水管布置在其中,夏季可以利用冷水循環(huán)降低室內溫度,冬季利用熱水循環(huán)取暖。
建筑外圍護墻體的節(jié)能設計。墻體的節(jié)能設計除了適應氣候條件做好保溫、防潮、隔熱等措施以外,還應體現在能夠改善微氣候環(huán)境條件的特殊構造上,如寒冷地區(qū)的夾心墻體設計、被動式太陽房中各種蓄熱墻體(如水墻)設計、巴格達地區(qū)為了適應當地干熱氣候條件在墻體中的風口設計等;而在馬來西亞,楊經文設計的檳榔嶼州MennaruUmno大廈外墻中,則外加了一種“捕風墻”的特殊構造設計,在建筑兩側設陽臺開口,開口兩側外墻上布置兩片擋風墻,使兩通風墻形成喇叭狀的口袋, 將風捕捉到陽臺內,然后通過陽臺門的開口大小控制進風量,形成“空氣鎖”,可以有效地控制室內通風。
建筑門窗的節(jié)能設計。據統計資料, 在我國既有的高耗能建筑有40%的耗能是通過門窗散失的。因此,解決好門窗節(jié)能的問題相當重要。
建筑物圍護結構細部的節(jié)能設計。細部的節(jié)能設計對于建筑物的整體節(jié)能也非常重要,應從以下各部位著手:①熱橋部位應采取可靠的保溫與“斷橋”措施;②外墻出挑構件及附墻部件,如陽臺、雨罩、靠外墻陽臺欄板、空調室外機擱板、附壁柱、凸窗、裝飾線等均應采取隔斷熱橋和保溫措施;③窗口外側四周墻面,應進行保溫處理;④門、窗框與墻體之間的縫隙,應采用高效保溫材料填堵;⑤門、窗框四周與抹灰層之間的縫隙,宜采用保溫材料和嵌縫密封膏密封,避免不同材料界面開裂, 影響門、窗的熱工性能;⑥采用全玻璃幕墻時,隔墻、樓板或梁與幕墻之間的間隙, 應填充保溫材料。
2 合理的建筑空間設計
合理的空間設計是在充分滿足建筑使用功能要求的前提下,對建筑空間進行合理分隔(平面分隔和豎向分隔),以改善室內保溫、通風、采光等微氣候條件, 達到節(jié)能目的。
3 選用建筑節(jié)能材料
合理選用建筑節(jié)能材料也是全面建筑節(jié)能的一個重要方面。建筑材料的選擇應遵循健康、高效、經濟、節(jié)能的原則。一方面,隨著科技的發(fā)展,大量的新型高效材料不斷被研制并應用到建筑設計中去,更好地起到節(jié)能效果。如新型保溫材料、防水材料在墻體屋頂中的應用,達到了更好的保溫防潮效果;新型透光隔熱玻璃(如 Low-E玻璃等)在門窗中的應用,起到了更好的透光隔熱效果;采用可調節(jié)的鋁材遮陽板,達到遮陽的目的。
結語
全面的建筑節(jié)能是一項系統工程。目前,國家已制定了《公共建筑節(jié)能設計標準》、《夏熱冬冷地區(qū)居住建筑節(jié)能設計標準》、《夏熱冬暖地區(qū)居住建筑節(jié)能設計標準》等行業(yè)標準,對建筑節(jié)能做出了明確的政策規(guī)定;在具體實踐中還必須由設計、施工、各級監(jiān)督管理部門、開發(fā)商、運行管理部門、用戶等各個環(huán)節(jié),按照國家的節(jié)能政策和節(jié)能標準的規(guī)定,全面地、嚴格地采取節(jié)能措施,讓每一位公民真正樹立起全面的建筑節(jié)能觀,將建筑節(jié)能真正落到實處。
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