节能建筑设计初步

节能建筑设计初步 署名：XXX 关键词：建筑节能 节能设计 建筑能耗 节能技术 摘要：随着科技的发展，我国的建筑技术水平越来越高，随之而来的是如何将建筑行业发展成为世界领先的、可持续发展型的建筑。建筑节能已经成为建筑行业发展的基本要求，也是我国节能的重点。本文主要阐述了在节能建筑设计中的一些方法和理念，以及如何在节能设计中达到最行之有效的节能环保要求。 引言：在进行节能建筑设计时，需要充分考虑各种宏观因素(如地区、朝向、方位、建筑布局、地形地势、绿化水体等)对建筑布局等的影响,充分利用所在地区的天然热源、风源等来实现建筑物夏季有充足的迎风面,冬季有充足的日照,以满足采暖、通风与采光的要求。另外,设计时,应结合建筑材料、建筑结构等对建筑体的影响,以此进一步改善室内外的物理环境(声、光、热等)。综合考虑各个方面对建筑环境的影响，以保证建筑内的空气温度、空气湿度、气流速度等各项指标符合健康舒适和节能要求。 1、节能设计时需要考虑的因素 1.1宏观条件的利用 1.1.1太阳能的利用：太阳能是最洁净、最高效的能源，可以成为建筑体采光、取暖的极佳来源。同时，将太阳能有效地转化为生活能源也是很好的设计方式。 1.1.2风能的利用：建筑物通风是在设计时必不可少的考虑因素，有效的利用自然风源，可用来改善室内的空气条件。 1.1.3绿化水体的利用：周围的绿化状况、水体环境等也会对建筑环境产生很大的影响。 1.2建筑体自身设计需考虑的因素 1.2.1墙体的设计：墙体主要起到保温、隔热、隔音等作用。 1.2.2门窗的设计：门窗是光、热等条件改变的主要因素，同时还需考虑到使用是否方便。 1.2.3屋面的设计：屋面可以成为将太阳能转化为生活能源的地方。此外，也可以通过种植植物等用以改善室内环境。 1.2.4建筑材料的选取：恰当的材料选取是建筑节能的重要因素。 2、节能建筑设计 2.1外墙保温设计 2.1.1外墙保温设计是节能设计必不可少的环节，相对于外墙内保温来说，外墙外保温技术具有以下特点：外墙外保温延长了建筑物的寿命;外保温是消除热桥的合理途径;外保温比内保温更容易控制墙面裂缝。此外，外墙外保温技术还具有装修加固方便、保温效果更好、更美观、综合效益更高等特点，因此，在节能设计时多选用外墙外保温技术。 2.1.2广泛应用的外墙保温技术 2.1.2.1 EPS板薄抹灰外墙外保温系统。该系统以聚合物砂浆作黏结剂，将EPS板固定在墙体外侧(若需要时也可用锚栓做辅助固定)，并在外 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 面再做聚合物砂浆薄抹灰耐碱玻纤网格布保护层和饰面层，但黏结剂应承受该系统全部负荷。适用范围：民用建筑混凝土或砌体外墙外保温工程。 2.1.2.2 机械固定钢丝网架EPS板外墙外保温系统。该系统是用锚栓或预埋钢筋等机械固定件，将穿透的EPS钢丝网架板固定在墙体外侧，并在表面再做抗裂水泥砂浆抹面层和饰面层。适用范围：民用建筑混凝土或砌块外墙外保温工程。 2.1.2.3 EPS板与砼一次现浇外墙外保温系统。该系统是在内侧面开有水平方向齿槽，并在内外侧表面均喷满界面砂浆的EPS板，置于墙体外 模板 个人简介word模板免费下载关于员工迟到处罚通告模板康奈尔office模板下载康奈尔 笔记本 模板 下载软件方案模板免费下载 内侧，同时设置若干锚栓作为辅助固定件，待浇灌混凝土后，墙体与EPS板以及锚栓结合为一体。模板拆除后，在EPS板外侧表面再抹(或不抹)胶粉聚苯颗粒浆料找平层，表面再做耐碱玻纤网格布抗裂砂浆保护层和饰面层。适用范围：多层和高层民用建筑现浇混凝土结构外墙外保温工程。 2.1.2.4 胶粉聚苯颗粒外墙外保温系统。该系统是将胶粉聚苯颗粒保温浆料抹在墙体外侧作为保温层，并在外表面再做耐碱玻纤网格布抗裂砂浆保护层和饰面层。适用范围：寒冷地区、夏热冬冷和夏热冬暖地区民用建筑混凝土或砌体外墙外保温工程。由上述可知外墙外保温常用的是EPS板，即膨胀聚苯乙烯泡沫塑料板。作为保温层的EPS板热导率低且稳定，厚度容易控制，为基层墙体增加很大的热阻。保温层的传热阻主要是由EPS板的传热系数和厚度决定。 2.2门窗的节能设计 2.2.1外门窗是耗热的重要渠道,它既是太阳辐射的得热部件,又是主要的失热部件,传热系数约为墙体的3～4倍,是节能的重点部位,所以合理确定窗墙面积比是节能的重要措施之一。对于门窗设计应避免少做落地窗、飘窗等。外墙门窗设计除满足自然通风外,设计中应该强调东西南北开窗有别,不同功能房间开窗有别。面对冬季主导风向的立面,应尽量减少开窗面积。设置外窗部位,应提高外窗的密封性能(如选用胶条密封而不是毛条),选用好的窗型(如平开窗气密性相对较好),门窗配件,提高窗框的隔热性能(如采用塑料型材、铝合金断热型材、玻璃钢型材、铝木复合材料等),减少窗框的外露面积,采用保温隔热性能好的玻璃(如中空玻璃、镀膜玻璃等)。根据国内外大量应用经验证实,采用双层玻璃塑料钢窗是较好的选择。 2.2.2外门窗除了采光,通常也是建筑自然通风的渠道。所以,外门窗的开启也是夏季通风节能的必要条件。夏季迎风面可作为主要的开窗部位,引进自然风,增加夏季的渗透通风。但同时,外门窗的设计应减少冬季寒风的渗透,有利于室内保温,改善生活环境的舒适度。对于向阳的地方,可采用凹式开窗设计,外加遮阳板及镀有特种金属的热反射窗帘,这种设计既美观又兼有较好的遮阳效果。 2.3 住宅屋面的节能设计 2.3.1在建筑物受太阳辐射的各个外表面中,屋面是接受太阳直射时间最长的部位,因此受辐射得热也是最多的,相当于东西向墙体的2～3倍,所以它的保温隔热也显得尤为重要。保温隔热的材料宜选用密度大、导热系数小、憎水或吸水率较小的材料(如膨胀型泡沫聚苯板)。采用倒置式屋面将憎水性保温材料设于防水层上,可有效防止传统屋面构造中防水层容易老化从而影响保温隔热效果的问题。此种方法施工简易,可广泛采用。 2.3.2另外,利用屋顶种植花卉、灌木(如彩叶草、三色堇、麦冬草等)形成生态型屋面,既可阻挡热源,减少温室气体的排放,达到保温隔热,又可美化环境,改善城市气候,做到一举两得。种植的土壤在吸水饱和后会自然形成一层憎水膜,可起到滞阻水的作用,有利于屋面的防水,而且土壤导热系数小,有很好的热惰性,不随大气气温骤然升高或下降而大幅波动,有利于屋面的保温隔热。同时,在屋面蓄水,形成蓄水型屋面,也是节能屋面的有效措施。利用水蒸发可带走大量的热,从而有效减弱屋面的传热量和降低屋面温度。据测试,蓄水、种植屋面土壤表面温度与一般屋面表面温度比较,温度可低27℃。此外,采用平坡屋顶结合的构造形式,在屋面保温隔热层上做架空层,通过空气流通来散热也是个不错的办法。 2.4太阳能的利用 2.4.1太阳能建筑可分为主动式和被动式两个类型。利用机械装置收集和储存太阳能,并在需要时向房间提供热能的建筑,被称为主动式太阳能建筑;根据当地气候条件,在很少使用机械设备条件下,通过建筑物布局,构造处理,选择性能好的热工材料,使建筑物本身能够吸收和储存太阳能量,从而达到采暖, 空调,供热水的建筑物,称为被动式太阳能建筑。 2.4.2被动式：太阳能建筑的平面布置应尽量将长边作为南北方向。使集热面处于正南方向正负30ο以内。并根据当地的气象条件及所处位置,做出恰当调整,以达到最佳的阳光照射效果。集热和蓄热墙间接受的热是被动式太阳能建筑的一种形式。它充分利用南方向太阳辐射热大的特点,在南向墙面上加设一层透光外罩,使透光外罩与墙体之间形成一道空气层。为了使透光外罩内最大限度得到太阳照射,在空气夹层内壁表面涂上吸热材料。当太阳照射的时候加热了空气夹层内的空气和墙体,这时吸收到的热量分为两部分。一部分气体加热后利用温差压形成气流,通过与室内相连的上,下通风口,与室内空气进行循环对流,从而使室内温度上升;另一部分热量使墙体受热后,利用墙体的蓄热能力贮存热量,当夜晚到后气温降低时墙体蓄存热向室内释放,从而达到昼夜温度适宜的程度。此外，基于被动式太阳能建筑的工作原理,材料性能在太阳能建筑中占有重要的位置。透光材料传统使用的是玻璃,透光率一般达到65～85%之间,而现在使用的采光板,透光率达到92%。蓄热用材料:采用一定厚度的墙体,或改变墙的材质,如采取水墙做蓄热体以增加墙体的蓄热量。另外设置贮热间也是一种蓄热方法,贮热间的传统作法是,将卵石堆放在贮热间内,热空气流过贮热间时加热卵石,进入夜晚或是阴雨天,可将卵石散出的热量再输送到室内。由于被动式太阳能建筑简单易行,太阳能建筑得到广泛采用,如多层建筑,通信台站,民宅等。 2.4.3主动式：主动式太阳能采暖系统的运行过程是:该系统装有两台风机,一台是太阳能集热器风机,另一台为供热风机。当依靠太阳辐射直接采暖时两台风机同时运行,使房间里的空气直接进入太阳能集热器。然后再回到房间,如阴雨天时间较长热量较低时采用辅助加热,此时贮热间不工作。热空气系统使用电动风门控制气流,当直接采暖时空气控制器中两个电动风门转向使空气流入房间位置。在太阳能集热器出口处设热水盘管可以使房间的热水供应系统与太阳能采暖系统成为一体。当太阳能集热器收集到的热量超过房间的需要时,集热器风机开动而采暖机风机停止。通向房间的电动机门关闭。从太阳能集热器出来的热空气向下流向贮热间的卵石层,把热量贮存在卵石里,直至卵石层全部被加热,使贮热间蓄热达到饱和状态。进入夜晚没有太阳辐射时,就要从贮热间里取热。此时关闭空气控制器中第一个电动风门,打开第二个电动风门,启动供暖风机,使室内的空气循环由下向上通过贮热间卵石层加热,再返回到供暖调节系统。当贮热间有充足的热量时,进入空气调节器的空气温度只比从太阳能集热器直接出来的气温低一些。这一循环过程将持续到贮热间卵石层的热量差不放完。然后若是设有附助加热器时,要启动附助加热器。如果贮热间蓄热达到饱和状态或者夏季无采暖要求时,太阳能集热器仍然工作,用于加热使用热水供给系统。 2.5其他方式的节能设计 2.5.1除以上几种节能设计方式外，还可采用以下几种方式进行节能设计： 2.5.1.1合理布置建筑内布局：采用整体统一、局部独立的合理布局，适当地调整建筑内布局环境，可以有效地控制光、热、风等在建筑内各处的流动性，随意地调整光、热、风等在局部的分布，以创造更节能、舒适的居住环境。 2.5.1.2建筑物周围环境的布局:对建筑物周围的环境进行合理的规划，如设置绿化区域等，可通过环境的相互影响与作用，来调整局部小环境与微气候，为建筑体提供更良好的周边环境。 结语 我国作为世界能耗大国,对于发展可持续发展的生态建筑,减少建筑能耗更是刻不容缓。而建筑节能是减少建筑能耗的有效方法,同时也是节约经济的有效方法。因此,在进行建筑节能设计时,应从不同角度,依据建筑规范对节能进行优化设计,充分利用我国现有的自然条件,充分挖掘节能潜力,从而实现节约能源,减少能源消耗,真正的做到建筑节能。相信在不久的将来,建筑节能事业必将在我国展现欣欣向荣的景象。 参考文献：专业论文网/土木建筑类/节能设计；节能与造价；绿色建筑；太阳能的利用；外墙保温技术；