建筑工程设计与节能措施分析

潘剑锋　周晓明

摘 要:随着建筑业快速发展,能源的渐渐减少,各个国家在建筑设计方面也提倡环保节能的设计,已经把节约能源作为了重要关注的课题。因此,合理地使用和有效地利用能源,抓好房屋建筑的节能设计,提高能源的有效利用率,必将促进全社会建筑节能技术的进步,会带动国家和地方的建筑节能事业。

关键词:建筑工程设计节能措施

中图分类号:TU2 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2012)07(c)-0070-01

1 建筑工程设计中的建筑节能

建筑在建造和使用过程中,建筑能耗一般是指在采暖、通风、空调、热水供应、照明、炊事、家用电器和电梯等方面的消耗的能源。在居住建筑和公共建筑的规划、设计、建造和使用过程中,建筑节能实质是在满足人们对建筑舒适性需求的前提下,达到在建筑建造和使用过程中能源利用率尽量提高的目的。通常是指通过各种技术措施以及采用节能型系统和可再生能源利用系统,切实降低建筑能耗和最大限度使用可再生自然能源的活动。建筑节能决定了其未来发展将与绿色建筑、生态建筑以及智能建筑有效融合的目标,所追求的是低消耗、少排放、可再生能源利用的资源节约型。

2 建筑工程设计中的建筑节能分析

2.1 建筑工程位置选择方面

(1)建筑朝向

建筑布局应考虑朝向与节能的因素。应考虑当地的气候条件,选取受气候变化影响最小的方向。坐北朝南的建筑物能够降低日射影响,避免太阳的东照西晒,配合以遮阳隔热,效果将更加显著。除此之外。

(2)建筑面宽与进深。每户住宅的建筑面宽直接关系到其迎风面的大小。住宅建筑需要自然采光及充分享受日照,需要保持合适的面宽与进深进,降低空调等耗能工具的使用。单户住宅建筑面宽越大越有利于自然换气,其迎风面就会越宽,建筑进深则关系到建筑的自然采光及气流在室内的流通。—般来说,建筑进深越窄,在建筑受光面宽一定的情况下,建筑进深越窄,空气受到的阻碍就会越少,则空气在建筑内部流通的的距离就会越短;同时则建筑内部可受到口照的面积就会越大。当然,建筑的面宽和进深也同时受到用地形状,在满足使用及法规要求前提下,内部空间设计等因素的制约,应尽可能的加大建筑面宽,缩短建筑进深。

2.2 建筑构造节能设计方面

(1)墙体节能

通过黏贴剂固定在墙体结构内,在墙体主体结构内侧覆盖一层保温材料,外墙内保温技术是在保温材料外侧做保护层和饰面。在保温材料外侧抹砂浆和其他保护装饰,外墙外保温技术是在墙体主体结构外侧粘贴保温材料。外墙外保温是目前大力倡导的一种保温形式,外墙内保温技术虽有一些优点,但亦存在较为突出的缺点,由于保温层置于建筑物围护结构外侧缓冲了因温度变化导致结构变形产生的应力,减少空气中有害气体和紫外线对围墙结构的侵蚀,避免了雨、雪、冻、融、干湿循环所造成的结构破坏。

(2)屋顶节能

屋顶在整个建筑围护结构中所占的比例虽然远低于外墙。但对顶层房间而言,其保温隔热性能的好坏,却是比例最大的围护结构,采用高效保温材料、架空型保温、倒置保温等方式进行合理的保温和隔热设计,可以起到很好的隔热、保温效果,直接影响顶层房间的室内热环境与建筑能耗。我国冬季低温地区的采暖大多数地区还在用煤,夏季高温地区的降温一般都是用电,合理的屋顶保温和隔热设计可节省大量的能耗。在南方夏热冬暖地区的地区既提高防水层的耐久性,又达到良好的隔热的效果,普遍采用的是保温层设在防水层外的倒置式屋面做法。保温层设在板楼上防水层内的做法,在北方夏热冬冷的地区很普遍,在冬季可以起到良好的保温的效果。

(3)门窗节能

1)在窗墙比的选择上,应区别不同的朝向。窗大小与空调负荷关系甚大,窗墙比宜适当控制。对南向窗,在选择合适玻璃层数充分利用太阳辐射热,采取有效措施减少热耗的前提下可适当增加窗面积;而对其他朝向的窗,应在满足居室采光环境质量要求的条件下适当减少开窗面积以降低热耗。

2)窗材料热阻方面。近年来涌现的节能门窗的保温性和气密性都较好。窗框:用高效保温材料镶嵌于金属窗框之间,选用导热系数较小的塑料窗框以减少通过窗框部分的热耗,利用空腹钢窗内的空气间层达到增加窗框热阻的目的,对金属窗框进行断热处理,加大窗框的热阻;玻璃:选用合适的玻璃品种,可在普通玻璃上贴隔热膜代替节能玻璃,适当选择热反射玻璃、吸热玻璃、低辐射玻璃或中空玻璃;采用气密条,加强窗的气密性,提高窗用型材的规格尺寸、尺寸稳定性、准确度和组装的精确度以增加开启缝隙部位的搭接量,提高外窗气密水平,减少开启缝的宽度达到减少空气渗透的目的。

3)组织穿堂风通过,需要安排好门窗相对位置及开启方式;设置可调节的活动遮阳,如窗盖板、遮阳棚、百页、窗帘、热反射帘或自动卷帘等,以便冬季得到日照,夏季减少太阳辐射得热,特别对西向、南向窗要更加重视。

2.3 高效保温的节能材料应用方面

在建筑物外围结构中,墙体所占的面积最大,外墙和屋顶的保温设计十分重要,冬季通过屋顶散热量约为9％,外墙散失的热能约为建筑总耗热量的22％。为了实现节能,根本出路在于发展高效保温的外保温复合外墙围护体系。尽可能采用各种新型保温材料,可以减少散热量,形成多样化的高效节能、经济的新型围护体系,实现节能的要求,提高保温性能。从屋面节能来看,有高效保温材料保温屋面和结构与保温合一的复合节能屋面板两大类。从墙体节能来看,有复合外墙和单一材料外墙两大类,单一材料外墙包括加气混凝土外墙、空心砖外墙、空心砖块外墙等。复合外墙又包括内保温复合外墙、保温材料央芯复合外墙和外保温复合外墙三类。

2.4 新能源应用方面

日前,新型的太阳能建筑技术等在我国已经得到充分的利用,被动式的太阳能集热供水系统是太阳能利用的主要形式,为生活或者生产提供热水,收到了比较好的效果。这一系统简单实用,在我国大部分地区都得到了广泛的使用;通过外在电源的启动,帮助运行,主动式的太阳能系统指的是并借助泵或者电扇等装置来传递和转换太阳能,如:将太阳能转化成为可利用的电能的太阳能光伏发电设备。

因为受自然季节变化的影响程度比较小,地下水、湖泊水以及深层土壤等温度的稳定性较高,所以在进行深水层的交换时候,通过水来作为能量的传输介质,将地热从地下水中提取出来,给室内进行供暖。因为深层土壤的温度稳定,所以仅仅需要驱动热泵运转的电力供应即可,在位住宅等供暖制冷时候,不需要其他的热能来供热。地热能热泵的能源使用效率一般比正常的热泵要高出一半或者以上。这样就真正做到了节能减排,有效的减少了二氧化碳和其他有害气体的排放,起到了可持续发展的目的。

3 结语

建筑节能应该立足于我国不同建筑的用能特点和建筑的全生命周期过程,是一个系统工程,在规划、设计、运行等各个阶段通过技术集成化的解决手段,优化供能系统设计、降低建筑能源需求、提高运行效率、开发新型能源系统方式。

参考文献

[1] 张江艳.加强建筑节能设计之我见.城市建设理论研究(电子版),2012(3).

[2] 冯炳权.小议建筑工程中建筑节能设计的几点看法.民营科技,2011(4).

[3] 赵阳,张赟.建筑节能设计的探讨.城市建设理论研究(电子版),2011(26).