建筑节能研究

时间：2022-10-08 22:56:58 建筑毕业论文我要投稿

建筑节能研究

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建筑节能研究

　　建筑节能研究【1】

　　摘要：节能减排是全球关注的问题。

　　当前，我国处于工业化和城镇化的快速发展时期，伴随着建筑总量的不断攀升，能源消耗急剧上升。

　　作为节能减排的重要内容，建筑节能也倍受关注。

　　本文根据自己多年的工作经验，阐述了建筑节能的措施。

　　关键词：建筑节能措施

　　建筑节能是指在满足人们正常生活，学习和工作需要的前提下，在建筑规划设计、建筑材料生产、建筑物施工及使用过程中，采用新材料、新技术，合理设计建筑围护结构的热工性能，提高采暖、制冷，照明、通风、给排水和管道系统的运行效率，降低能耗，合理、科学、有效的利用能源，从而达到提高建筑舒适性及节约能源的目的。

　　简单来说，就是用尽量少的能源，过尽量舒适的日子。

　　一、整体及外部环境的节能设计

　　(1)合理的选址

　　建筑选址主要是根据当地的气候、土质、水质、地形及周围环境条件等因素的综合状况来确定。

　　建筑设计中，既要使建筑在其整个生命周期中保持适宜的微气候环境，为建筑节能创造条件，同时又要不破坏整体生态环境的平衡。

　　还有一个因素就是坡度问题，坡地对建筑节能的影响，主要是太阳辐射得热和通风两个方面，影响效果因坡向和坡度大小而不同。

　　基地的坡向为南向或接近南向，将有利于基地内建筑的冬季太阳辐射得热，也便于提高建筑用地的容积率。

　　(2)合理的外部环境设计

　　在建筑位址确定之后，应研究其微气候特征。

　　根据建筑功能的需求，应通过合理的外部环境设计来改善既有的微气候环境，创造建筑节能的有利环境。

　　在建筑周围合理布置树木、植被，既可有效地遮挡风沙、净化空气，还能遮阳、降噪，从而减少空调能耗。

　　创造人工自然环境，如在建筑附近设置水面，利用水来平衡环境温度、降风沙及收集雨水等作用。

　　(3)合理的规划和体型设计

　　合理的建筑规划和体型设计能有效地适应恶劣的微气候环境。

　　它包括对建筑整体体量、建筑体型及建筑形体组合、建筑日照及朝向等方面的确定。

　　像蒙古包的圆形平面，圆锥形屋顶能有效地适应草原的恶劣气候，起到减少建筑的散热面积、抵抗风沙的效果;对于沿海湿热地区，引入自然通风对节能非常重要，在规划布局上，可以通过建筑的向阳面和背阴面形成不同的气压，即使在无风时也能形成通风，在建筑体型设计上形成风洞，使自然风在其中回旋得到极好的通风效果，达到节能的目的。

　　日照及朝向选择的原则是冬季能获得足够的日照并避开主导风向，夏季能利用自然通风并防止太阳辐射。

　　然而建筑的朝向、方位以及建筑总平面的设计应考虑多方面的因素，建筑受到社会历史文化、地形、城市规划、道路、环境等条件的制约，要想使建筑物的朝向均满足夏季防热和冬季保温是困难的，因此，只能权衡各个因素之间的得失，找到一个平衡点，选择出这一地区建筑的最佳朝向和较好朝向，尽量避免东西向日晒。

　　二、单体的节能设计

　　(1)墙体节能

　　现在大多建筑采用的是空心砖和砌块砌体。

　　空心砖承重墙一般采用整砖平砌，孔洞沿垂直方向且长圆孔顺墙长方向设置，空心砖不宜破凿，不够整砖时用实心砖外砌。

　　墙中洞口预埋件和管道处，应用实心砖砌筑，并在砌筑时留出或预埋，不得随意凿孔和用水泥砂浆填孔。

　　避免外墙体出现通缝、不密实、冷热桥的现象。

　　墙体的保温层通常设置在墙体的内侧或外侧。

　　设在内侧技术措施简单，但保温效果不如外侧;设在外侧可节省使用面积，但措施不当易产生开裂、渗水、脱落、耐久性减弱等问题，其造价一般也高于内设置。

　　施工工艺一般采用抹灰、喷涂、干挂、粘贴、复合等方式。

　　以各种轻骨料加入水泥、石灰、石膏、化学聚合物等胶结料，并加入少量助剂按一定比例配制而成的保温砂浆，一般都采用抹灰的施工方式。

　　保温砂浆应在基层质检验收合格，屋面防水层完工，与墙体相连的隔墙、门窗框、管线施工不破坏保温层的情况下方可施工。

　　施工时环境温度不低于5℃，夏季应注意保湿养护。

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　　(2)门窗节能

　　外门窗是住宅等建筑能耗散失的最薄弱部位，其能耗占建筑总能耗的比例较大，所以在保证日照、采光、通风、观景要求的条件下，尽量减小住宅外门窗洞口的面积，提高外门窗的气密性，减少冷风渗透，尽可能提高外门窗本身的保温性能，减少外门窗自身的散热量。

　　控制住宅窗墙比，《民用建筑节能设计标准》对建筑不同朝向的窗墙比做了严格的规定，各朝向都不尽相同，且一般情况下北向的窗墙比要比南向的小一半。

　　设置“温度阻尼区”。

　　目前已经使用的方法有很多，在住宅中，将北阳台的外门、窗全部用密封阳台封闭起来，外门设防风门斗，楼梯间计成封闭式的，对屋顶上人孔进行封闭处理等措施均能收到良好的节能效果。

　　改善住宅门窗的保温性能。

　　主要有户门与阳台门应在满足防火、防盗要求的情况下，在门的空腹内填充聚苯乙烯板或岩棉板，以增加其绝热性能;窗户最好采用钢塑复合窗和塑料窗。

　　提高住宅外门窗的气密性，减少冷空气渗透。

　　可以设置泡沫塑料密封条，使用新型的、密封性能良好的门窗材料等，且门窗在这方面的措施是很相近的。

　　(3)屋面节能

　　通常屋面保温是将密度低、导热系数小、吸水率低、有一定强度的保温材料设置在防水层和屋面板之间。

　　可选择的保温材料很多，板块状有加气混凝土块、水泥或沥青珍珠岩板、水泥聚苯板、水泥蛭石板、聚苯乙烯板、各种轻骨料混凝土板等;散料加水泥等胶结料现场浇筑的有珍珠岩、蛭石、陶粒、浮石、废聚苯粒、炉渣等;采用松散料直接或袋装设置在尖顶屋面下或吊顶上部的有膨胀珍珠岩、玻璃棉、岩棉、废聚苯粒等;现场发泡浇筑的有硬质聚氨脂泡沫塑料和粉煤灰、水泥为主料的泡沫混凝土等。

　　屋面同时应采取有效的隔热措施，通常在屋面结构上部或下部设置通风隔热层、采用高效保温材料隔热、屋顶结构上设反射层或蓄水植被等。

　　(4)配电系统节能

　　变压器是配电系统的重要部分，在我国供电系统中电网损耗占供电容量7.7%，其中变压器损耗占60%左右，因此降低变压器的供电损耗，在节能降耗方面具有重要的意义。

　　降低变压器自身的损耗，合理选择变压器的容量。

　　输电线路合理选用导线，目前配电系统中选用的导线多为铜线和铝线，由于铜的电导率比铝高，所以除一些特殊线路选用铝钱外，配电系统中应尽量选用铜线。

　　住宅照明设计中要尽可能多选用高效和长寿命的节能光源，在建筑设计中最优先选择的光源是节能灯和LED灯。

　　照明灯具的控制方式要根据建筑的类别、使用的不同特点和要求区别对待，做到既方便使用，又节约电能。

　　(5)对建筑进行夜间通风

　　夜间通风方法的方法主要适用于夏季，其原理是在夜间引入室外的冷空气，通过冷空气与建筑维护结构的蓄热材料接触换热，冷却建筑材料，达到蓄冷目的。

　　在夏季，气温炎热，为了获得舒适的室内环境，则需要空调等降温。

　　而此时，因为夜间的室外温度比室内低得多，所以夜间室外冷空气则可以作为一种很好的自然冷源加以利用。

　　针对夜间通风的原理来说，只要室外的温度低于室内的温度，就可以将它作为一种冷源加以利用。

　　在讲求节约社会的今天，节能要从每一个方面做起，对于建筑这个耗能大头，更应该做好榜样，从材料、结构，技术等方面的一点一滴做好节能。

　　建筑节能【2】

　　【摘要】本文介绍了我国的建筑节能现状及其缺憾，从建筑节能计算方面提出更加合理及科学的计算，并结合国外在节能方面的经验，旨在提高节能意识和引起对节能的重视。

　　【关键词】节能;住宅;建筑能耗;意识

　　自从20世纪80年代我国开展建筑节能工作以来，已经取得了许多显著的成绩，自北向南逐渐展开了节能研究和实践，并且出台了一定数量的节能规范和标准，人们的节能意识也得到一定的提高。

　　但是，我们的节能工作还存在很多不足的地方，阻碍了节能效益的进一步提高。

　　1. 中国的节能起步较晚，但已取得了多方面的进展。

　　而由于中国国土面积大，覆盖的气候区域多，从南方炎热地区到北方严寒地区气候变化较大，同时，中国的经济发展很不平衡，给节能工作带来了困难，中国的建筑节能技术和节能管理还不完整，有些照搬国外的现成技术与经验，很不适合中国的国情。

　　为确保节能工作的继续深入，实现节能的预定目标，节能构造、保温和隔热材料、玻璃材料、门窗技术有待于进一步的研究和发展。

　　矿物能源仍是目前使用的主要能源，新型的、无污染的可再生性能源的应用研究需要进一步的实施和推广。

　　适合本国国情的计算机节能软件不能完全提高，居住和工作环境的改善对热舒适要求也不断提高，冬季供热采暖和夏季空调降温，建筑耗能将急剧增加。

　　因此，中国建筑节能形式严峻，任务繁重。

　　2. 近年来，随着我国城镇化进程加快，人民生活水平提高，住宅建设的需求量也日益增长。

　　然而传统住宅建设资源消耗大，污染严重，无法满足“四节一环保”的要求。

　　因此，建设节能省地型住宅、推进住宅产业化势在必行。

　　目前，部分地区和城市已经清醒地意识到，住宅产业是未来发展的朝阳产业，极具市场潜力，将成为带动地区经济发展的重要力量。

　　3. 就我国而言，由于热工测试手段和计算方法的限制，尽管有了一个住宅节能标准，但对实际住宅节能的评价很大程度上偏离了住宅的实际情况。

　　作为设计院来说，节能住宅按照住宅节能设计规程设计，围护结构的传热系数由所采用的建筑材料在“标准”附录上所列出的热性能资料计算，或者所采用的建筑材料通过导热系数测试值来推算结构的传热系数。

　　事实上，“标准”附录上的材料性能只能作为参考，与现今采用的许多新型材料性能有一定差距，特别对于超轻材料，不同密度其导热系数可相差几倍。

　　实验室做出的导热系数值是在完全干燥的情况下的试验值，建筑材料在结构应用中可能的含水状态也相差很远。

　　因此说，建筑结构的热性能应该以实际测试的值为准。

　　建筑能耗，是热量通过建筑围护结构的传递，这种传递和空气的流通过程完全不一样。

　　建筑围护结构和房间内的家具等都是热的容器，能够存储和释放较大的能量。

　　当室内有一温度扰量时，并不是直接通过围护结构，而是先存储起来，然后逐步释放，整个围护结构的热过程，就是许多扰量叠加的结果。

　　根据这一现象，说明建筑围护结构本身存在着一个和外界环境无关的仅取决于自身的热性能，就如同电容的电性能一样，电容的大小和电压无关。

　　这个性能就是围护结构的反应系数。

　　在外界环境的影响下，热量通过围护结构的过程必然受到围护结构反应系数的作用，通过长时间对热流和温度的测试，采用动态的计算分析方法，就可以找出围护结构的反应系数。

　　然后，反过来，通过反应系数和所测得温度和热流的边界条件，就可以说明在任何时候，热量通过建筑围护结构的过程状况通过动态的测试和计算所得到的围护结构的反应系数，就可以按“标准”所给定的边界条件，即室内外计算温度，计算各部位的传热系数。

　　将每个部位的传热系数与“标准”所限定值或建议值进行比较，能够得出该部位传热系数达到标准的情况。

　　计算得到的传热系数和传统建筑结构相应部位的传热系数比较，可以得出节能率。

　　在墙体、屋面、门、窗的传热量得出后按传热面积进行加权系数计算，可以得出住宅的平均传热系数和单位面积的耗热量。

　　应计算出围护结构的热稳定性能指标和热惰性能指标，可以判定节能住宅在室外环境温度波动下，室内温度是否稳定。

　　应计算出了露点温度值和围护结构内表面的最低值，用以判定围护结构表面是否有结露的可能。

　　通过对特殊结构部位的测试和计算，可以判断节能薄弱部位的传热状况。

　　通过对围护结构各层材料的导热系数的拟合，可以发现，可能存在的保温材料保温性能的变化情况。

　　热负荷计算程序，不仅得出建筑

　　各部分的热状况，还能够给出在保持一定的室内温湿度条件下，所需要的供热量，以及供热的时间。

　　需要说明的是，在某一时刻，供热量不等于围护结构的传热量，这对于稳定室内温度，节约供热量具有重要的意义。

　　4. 目前，在欧洲，特别是在法国，建筑节能一般都能达到75%以上，为了达到这个标准，它们在建筑材料和科技手段上投入很大比如在外墙用的保温材料中，它们使用的是10厘米厚的聚苯;在外窗材料方面，低辐射的LOEE玻璃在法国住宅中已经很普及了;在通风方面，法国住宅考虑到冬天自然通风会损失大量热能，基本都使用机械通风;在住宅的使用过程中，法国的大部分住宅在能耗方面都做到了精准地自动调节，如采暖方面，有温控房设置，可准确、精致地自动调节、控制温度，如果室温比设置的温度高了，采暖设备就会自然停止工作，不至于出现“热了开窗”的浪费现象。

　　与国内单纯强调节能不同，欧洲国家的住宅在节能的基础上，更强调能源的使用效率以及住宅的环境品质。

　　如在节能的同时会考虑噪声、光、空气质量等因素，会在通风、换气方面有所表现。

　　而在中国，在住宅的通风、换气方面，还没有相关的国家标准。

　　相比较国外的住宅节能性的设计是有一定的整体性，建筑设计和节能系统的结合已经有了系统的成熟。

　　面对新的社会需求和中国的快速发展我们应对以下方面谋求进一步的发展。

　　5. 建筑设计师在设计中的节能意识。

　　通过学习新的节能技术和知识不断强化节能意识最终达到节能设计的目的同时，建筑是为人服务的。

　　因此，建筑的节能发展离不开大众对节能意识的认识水平。

　　合理的节能评价体系促进建筑的发展。

　　材料的应用也是节能重要的环节。

　　就新《能源法》中有13项条款内容涉及节能标准，其中4项条款专门针对能效标准而制定。

　　节能标准既是企业实施节能管理的基础，又是政府加强节能监管的依据。