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节能技术在建筑设计中的应用与推广

2018-04-26 14:03:20来源:网络浏览:评论:0

  当前我国的经济和社会保持着高速发展的态势,对能源和经济资源的需求非常迫切。而现状是,我国的能源(特别是不可再生的能源)严重匮乏,而建筑耗能所占比例很大。中国要走可持续性发展的道路,发展节能建筑刻不容缓。

  一、建筑节能要求迫切

  我国建筑能耗总量逐年上升。目前,我国已建房屋中有400亿平方米以上属于高耗能建筑,总量庞大,潜伏巨大能源危机。因此,我国建筑节能状况落后,亟待改善。

  二、节能技术在建筑设计中的应用

  如何能在保持建筑设计美观的前提下,兼顾建筑节能的要求,这是需要设计者钻研和贯彻的宗旨,也是建筑设计中的难点。现阶段主要通过增强建筑围护结构隔热、保温性能的措施,达到建筑节能的目的。

  1.在建筑平立面设计中

  在建筑的规划设计阶段,建筑群的规划布置、建筑物的平面布置应尽量便于自然通风,合理安排建筑物的朝向,宜采用南北向或接近南北向,主要房间宜避开冬季主导风向。其次,应合理安排建筑的空间布局,控制体型系数和窗墙比。在建筑设计中,建筑的体形应尽量简洁,减小体形系数,使条式建筑的体形系数控制在0.35以下,点式建筑的体形系数控制在0.40以下。

  2.在墙体的设计中

  在建筑外围护结构中,墙体所占比重最大,通过围护结构的传热耗热量约占75%~80%。因而,外墙体的保温设计相当重要。而墙体材料的选用也应从节约能源的角度出发,选用空心砖墙及复合墙体。复合墙体技术主要的有两种:

  (1)内保温:将绝热材料复合在墙体内侧。内保温施工速度快,操作方便灵活,可以保证施工进度。内保温应用时间较长,技术成熟,施工技术及检验标准比较完善。但内保温会多占用使用面积,“热桥”问题不易解决,且内墙悬挂和固定物件也容易破坏内保温结构。

  (2)外保温:将绝热材料复合在墙体外侧,能使建筑热稳定性良好,避免热桥现象。外围护层对主体结构有保护作用,可延长结构寿命。缺点是该技术没有内保温技术成熟,对施工要求较高,施工稍有疏忽,就会出现墙面开裂的问题。

  在墙体的节能设计中,应先了解各材料的热阻系数及传热系数,权衡比较,优先选用传热系数小的墙体材料,然后计算外墙的平均传热系数,应考虑结构性冷桥的影响。计算方法如下:

  Km=(K p×F p+K B 1+K B 2×F B 2+K B 3×F B 3)/(Fp+FB 1+FB 2+FB 3)

  —外墙的平均传热系数;Kp—外墙主体部位传热系数;KB—热桥部位传热系数;FP—外墙主体部位的面积;FB—外墙周边热桥部位的面积。

  计算出的墙体传热系数应小于规范要求。

  3.在门窗的设计中

  外门窗是建筑能耗损失最严重的部位。其能耗占建筑总能耗的比例较大,其中传热损失为1/3,冷风渗透为1/3。所以在保证日照、采光、通风、观景要求的前提下,应尽量减小住宅外门窗洞口的面积,提高外门窗的气密性,减小冷风渗透,提高外门窗本身的传热量。在符合窗墙面积比条件下,节能主要措施有:提高住宅外窗的气密性,减小冷空气渗透;减少门窗玻璃的传热系数,通过计算可采用中空玻璃或LOW-E玻璃等;加强户门保温,户门采用填有聚苯板或岩棉板的保温防盗门等。

  4.在屋面的设计中

  为了满足更高的节能要求,高效的保温材料也应用于屋面。一般屋面保温还是采用内保温形式,可采用聚苯乙烯泡沫挤塑板、FHP-Vc复合硅酸盐材料等。为了使屋面防水与保温节能更加完美地结合,目前我们正在研究屋面外保温的应用,也就是倒置式屋面。将防水层设在保温层之下,防止防水层直接暴露在大气中受日晒、冻融等作用老化,使防水层得到保护,从而大大提高其耐久性。

  综上所述,节能技术在建筑方面的应用是多方位的,不但有建筑的形体、朝向、高度等方面的重要因素,还涉及材料、外墙、门窗、屋面、楼板甚至地面等方面,只有在工程设计中牢牢树立节能意识,遵照有关法规精心设计,采用新技术、新工艺,选用具有优越性能的材料,才能做到节约能耗,提高热效率,达到建筑节能的目的。

 

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