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中國節(jié)能網(wǎng)

淺談建筑結(jié)構(gòu)節(jié)能設(shè)計

   2014-09-22 中國節(jié)能網(wǎng)2350
核心提示:近年來,我國有關(guān)建筑節(jié)能方面的管理辦法、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范、技術(shù)規(guī)定不斷頒布,建筑節(jié)能全面推進(jìn),但具體的節(jié)能狀況卻令人擔(dān)憂
       近年來,我國有關(guān)建筑節(jié)能方面的管理辦法、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范、技術(shù)規(guī)定不斷頒布,建筑節(jié)能全面推進(jìn),但具體的節(jié)能狀況卻令人擔(dān)憂。一些建筑節(jié)能的擁護(hù)者沒有看到激勵措施建筑論文代寫代發(fā)和享受優(yōu)惠政策;一些違反建筑節(jié)能強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)的行為、有節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)不執(zhí)行者,也沒有受到應(yīng)有的追究。因此,加快我國建筑節(jié)能的步伐還只停留在喊口號上。對于建筑設(shè)計人員,只有在設(shè)計中大力推廣建筑節(jié)能技術(shù),找到關(guān)鍵的突破口,才有可能把我國建筑節(jié)能產(chǎn)業(yè)推向一個新層次、新高度。
  1、總體規(guī)劃設(shè)計
   1.1建筑選址
   建筑基地不適宜選擇在山谷、洼地及凹地等處建筑論文代寫代發(fā),因冬季冷氣流在凹地里易形成對建筑物的“霜洞”效應(yīng)。位于凹地的底層或半地下層建筑,為保持所需的室內(nèi)溫度所消耗的能量,就會相應(yīng)的增加。所以建筑基地應(yīng)盡量選擇在向陽、避風(fēng)的地段上,為建筑爭取日照創(chuàng)造必要的條件。
   1.2建筑布局
   利用建筑樓群合理布局,充分結(jié)合特定地點的自然環(huán)境因素、氣候特征和建筑物功能。人的行為活動特點等,建立自然——人工生態(tài)平衡系統(tǒng)。具體體現(xiàn)在通過樓體排布的方案組合中,按以下原則挑選規(guī)劃方案:充分利用和爭取日照;避免風(fēng)漏斗的出現(xiàn),合理組織氣流,減少建筑熱損失;利用建建筑論文代寫代發(fā)筑外界面的反射輻射,對夏季炎熱氣候考慮充分。在規(guī)劃布局中,可以通過建筑的手法來盡量改善日照條件,比如:多排多列樓棟布局中,采用錯位布置。利用山墻空隙爭取日照;點、條組合布局時。點式住宅布置在朝向較好位置,條式布置其后,爭取日照。
   1.3建筑形態(tài)
   節(jié)能建筑的形態(tài)不僅要求體型系數(shù)(外表面積/體積)小,建筑論文代寫代發(fā)同時需要夏季日輻射得熱少,冬季還需要對避寒風(fēng)有利。但滿足此三項需要的建筑形體常不一致,因此應(yīng)考慮多種因索的制約,包括當(dāng)?shù)叵募練鉁睾腿蛰椛湔斩取⒔ㄖ?、各圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫狀況和局部的環(huán)境情況,需要具體權(quán)衡得熱和失熱的具體情況,優(yōu)化組合各項因素后得出結(jié)論。加大進(jìn)深由8m增加到14m,可以使建筑耗熱指標(biāo)降低11%~33%,建筑論文代寫代發(fā)因此對于1000—8000m2的住宅,進(jìn)深控制在12—14m有利于建筑節(jié)能。
   1.4建筑的間距與平面布置
   眾所周知,建筑間距是太陽能輻射建筑物的重要影響因子。現(xiàn)行設(shè)計規(guī)范對建筑物的滿窗日照時間已做了明確的規(guī)定:如托兒所、幼兒園的生活用房應(yīng)滿足冬至日滿窗日照不少于3小時;中、小學(xué)校南向的普通教室冬至日底層滿窗日照不應(yīng)小于2小時。然而,目前這些建筑間距標(biāo)準(zhǔn)是以人的健康為出發(fā)點建筑論文代寫代發(fā)而制定的,沒有考慮建筑的節(jié)能要求。因此,根據(jù)不同的地區(qū),不同使用性質(zhì)的建筑物,制定強(qiáng)制性條文,確定合理的建筑間距,充分利用太陽能、風(fēng)能等資源,是提高建筑節(jié)能效果一項有效、經(jīng)濟(jì)的途徑。
   建筑平面的巧妙布局是提高建筑節(jié)能效果的有效途徑之一。建筑物的組成部分如電梯、大門、管道井、外窗等的布置都是建筑節(jié)能的影響因素,如將樓梯、機(jī)房設(shè)計在建筑物的南側(cè)或西側(cè),可以有效阻擋日射;為利于保溫,結(jié)構(gòu)設(shè)計時可挑空中庭形成2次隔熱區(qū)。恰當(dāng)?shù)钠矫娌贾糜兄谛纬衫硐氲耐L(fēng)作用,通過建筑物門窗的合理設(shè)置,形成通風(fēng)口,誘導(dǎo)自然通風(fēng),既起到節(jié)能作用又克服了空調(diào)室內(nèi)空氣品質(zhì)差的缺點。
   門窗是建筑必不可少的組成建筑論文代寫代發(fā)部分,其面積約占建筑外圍護(hù)結(jié)構(gòu)面積的30%,傳熱系數(shù)比墻的大很多,又經(jīng)常開啟,是冬季耗熱的關(guān)鍵部位。其長期使用能耗約占整個建筑長期使用能耗的5建筑論文代寫代發(fā)0%,其中傳熱損失為1/3,冷風(fēng)滲透為1/3??梢姡T窗是建筑能耗散失的最薄弱部位。因此,在保證日照、采光、通風(fēng)、觀景條件下,結(jié)構(gòu)設(shè)計時盡量減少外門窗洞口的面積,合理控制窗墻比。對于窗墻比,《民用建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)(采暖居住部分)》有嚴(yán)格規(guī)定:北向不大于25%;南向不大于35%;東西向不大于30%。同時,為了減少門窗能耗的散失,應(yīng)當(dāng)適當(dāng)確定建筑物的挑檐、遮陽板的尺寸,安裝可調(diào)式百葉、窗簾,調(diào)節(jié)室內(nèi)日照;或采用遮陽系統(tǒng),一般安裝在向陽的外立面或采光屋頂上,可控可調(diào),達(dá)到不同時間,據(jù)不同需要遮擋、反射和引光入室的目的。
   1.5建筑朝向
   建筑朝向是影響建筑節(jié)能效果的重要因素。建筑室內(nèi)熱濕環(huán)境受太陽能輻射熱量的影響較大,建筑朝向則直接影響建筑物受太陽輻射的程度。我國地處北半球,由于太陽高度角和方位角變化規(guī)律的影響,南朝向的建筑,夏季可減少太陽輻射得熱,冬季可增加太陽輻射得熱,是最有利的建筑朝向,所以建筑論文代寫代發(fā)使建筑物為南朝向,是我國建筑節(jié)能的必要條件。
   在一天之中,不同時間的太陽能輻射熱量是不同的,不同使用性質(zhì)的建筑物,對能量的使用時間要求也是不同的。根據(jù)太陽能在不同時段的分布狀況和建筑物的使用性質(zhì)調(diào)整和確定建筑朝向,是充分利用太陽能的有效措施。例如,在我國北方采暖地區(qū),一天之中的13~14時的太陽能輻射熱量最大,建筑物的布置方向應(yīng)為南偏西,這樣可以提高室溫,有利于節(jié)能;而對于我國的南方非采暖地區(qū),建筑物的布置方向應(yīng)為南偏東,以減少太陽輻射對室溫的影響。再如,辦公、學(xué)校等公共建筑只是白天有人使用,夜間室內(nèi)則無人居住,只要白天室溫達(dá)到標(biāo)建筑論文代寫代發(fā)準(zhǔn)即可,并希望上午室溫能夠盡快上升,對于這樣的建筑物,應(yīng)將朝向設(shè)為南偏東為宜:而住宅、旅館、宿舍等居住建筑因夜間住人,希望下午有較強(qiáng)的太陽能輻射熱進(jìn)入室內(nèi),以提高夜間室溫,應(yīng)將朝向設(shè)為南偏西。
  2、建筑單體設(shè)計
   2.1合理控制體形系數(shù)建筑物的體形系數(shù)一般應(yīng)控制在建筑論文代寫代發(fā)0.3以下,平、立面盡量不出現(xiàn)過多的凸凹面,因為住宅表面體積較小,越利于建筑節(jié)能。避免熱損失。當(dāng)然,個別地方點綴一些里出外進(jìn)還是可以的。在此處,平面型基本為長方形,單元組成行列式,增加了冬季直射室內(nèi)的陽光,夏季減少陽光的輻射。合理組織穿堂風(fēng),增強(qiáng)空氣對流,制造合適的小氣候,以減少能源的使用。
   2.2門窗節(jié)能設(shè)計有屋頂對節(jié)能的影響窗戶對住建筑論文代寫代發(fā)宅影響相當(dāng)大,它既是太陽輻射的得熱處,又是室內(nèi)熱量的失熱處。我們的節(jié)能住宅在滿足采光通風(fēng)的前提下,盡可能縮小北向開窗面積,擴(kuò)大南向開窗面積。同時,陽臺北及戶門冷風(fēng)滲透量大,應(yīng)采取保溫門。雖然屋面熱量僅占整個建筑物的9%,但對頂層房間室內(nèi)熱環(huán)境條件冬、夏季較差,加強(qiáng)屋面結(jié)構(gòu)保溫也是降低能耗的重要措施。目前,屋面選用聚建筑論文代寫代發(fā)苯乙烯泡沫板加空氣隔氣屋,它具有良好的保溫隔熱性能,熱工性能比較好。
2.3新型節(jié)能材科的應(yīng)用,實用粘土磚,浪費土地、耗建筑論文代寫代發(fā)能高、保溫性能差。我國近幾年較為推行的有加氣磚,建筑砌塊、石膏板等各種輕質(zhì)板材及節(jié)能窗,并采取嚴(yán)格措施,限制實心粘土磚的應(yīng)用。門窗的材料也由原來的鋼、木而由塑鋼制品代替,并采用了嵌入式橡膠密封膠條,使窗戶空氣滲透量大大減少,氣密性提高。
  3、建筑節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用
   以墻體為例。節(jié)能墻體是建筑外圍護(hù)結(jié)構(gòu)的主體,所以墻體建筑論文代寫代發(fā)的節(jié)能設(shè)計直接影響到建筑的耗能。墻體節(jié)能有以下兩個途徑:
   3.1建筑保溫節(jié)能設(shè)計建筑保溫分為建筑內(nèi)保溫和建筑外建筑論文代寫代發(fā)保溫兩種。建筑內(nèi)保溫就是在建筑外墻的內(nèi)表面上加設(shè)保溫材料,再在其上粉刷、涂料等,其優(yōu)點是墻體內(nèi)表面不用加強(qiáng)防水層,構(gòu)造處理簡單,保溫材料以免受室外雨水的影響,是一種簡單且效果很好的建筑保溫方式。外保溫是在外墻外表面上做保溫材料,覆以防水層,再設(shè)外墻裝修的構(gòu)造方法,其優(yōu)點多。首先其保溫層設(shè)在外表面,可以有效的保護(hù)建筑論文代寫代發(fā)外墻砌體免受太陽輻射的影響,減小墻體應(yīng)力損害;其次外保溫對建筑柱、梁、墻角等敏感部位處理容易,可以減少熱橋的產(chǎn)生,并可避免內(nèi)表面結(jié)露;再次圍護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)側(cè)為重質(zhì)砌體,有較高的熱容性,可以減少室溫的波動;在夏季,外保溫材料又起到很好的隔熱作用,使墻體不會升溫過快,內(nèi)表面溫度降低,增加了室內(nèi)舒適度。
   3.2建筑隔熱節(jié)能設(shè)計隔熱除考慮外墻部位需設(shè)置外。建筑論文代寫代發(fā)屋頂由于受太陽輻射影響最大,所以也要進(jìn)行隔熱設(shè)計。隔熱設(shè)計主要使用隔熱材料隔熱和隔熱構(gòu)造隔熱。隔熱材料有填充類、板塊類和熱反射類。而現(xiàn)在有一種很廉價的隔熱方式:空氣層的隔熱。這是一種將“空氣”作為隔熱材料的特殊做法,其隔熱性能良好,所以在隔熱構(gòu)造設(shè)計中被經(jīng)常用到。其隔熱原理是通過降低傳熱達(dá)到隔熱的目的,而影建筑論文代寫代發(fā)響其隔熱性能的原因有:空氣間層厚度、熱流方向、空氣間層的密閉程度和兩側(cè)表面的光潔度。這種隔熱方式現(xiàn)在主要被用于炎熱氣候地區(qū)的屋面、墻體、雙層窗中,隔熱效果好。同時空氣間層設(shè)于墻體部分,起隔熱和保溫雙重效果,不過水平構(gòu)件只有隔熱作用。
   3.3采暖節(jié)能水源熱泵技術(shù)是利用地球表面淺層水源(如建筑論文代寫代發(fā)地下水、河流、湖泊)中吸收的太陽能和地?zé)崮芏纬傻牡蜏氐臀粺崮苜Y源,采用熱泵原理,通過少量的高位電能輸入,實現(xiàn)低位熱能轉(zhuǎn)移的一種技術(shù)。眾所周知,地下水溫度在一年內(nèi)波動遠(yuǎn)小于室外空氣,是很好的建筑論文代寫代發(fā)熱泵熱源和空調(diào)冷源。同時,在冬季也不會存在結(jié)露、結(jié)霜等問題。
  4、 結(jié)術(shù)語
   總之,建筑節(jié)能工程作為建設(shè)領(lǐng)域的一個新分部工程已成為我們既定的基本國策。我們需要隨時充實自己,隨時總結(jié)經(jīng)驗,為推動市場節(jié)約能源出一分力。 
 
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