淺談建筑節(jié)能設計-設計論文
作者:郭秀軍來源:原創(chuàng)日期:2012-07-16人氣:932
控制體型系數(shù)。體型系數(shù)是指建筑物與室外大氣接觸的外表面積(不計地面)與其所包轉的建筑體積之
比。體型系數(shù)越大,說明單位建筑所分擔的熱散失面積越大,能耗就越多。有研究資料表明,體型系數(shù)每增加0.01,耗熱量指標約增加2.5%,一般宜控制在0.30以下。建筑體型系數(shù)還與建筑物的體型是否規(guī)整及建筑物體量大小有關。
(二)控制表面面積系數(shù)。從獲取更多的日照輻射,降低耗能的觀點來看,表面面積系數(shù)越小越好。從節(jié)能意義來說,長軸朝向東西方長方形體型最好,正方形次之,而長軸朝向南北方的長方形體型的建筑節(jié)能效果最若。
(三)選擇適當?shù)拈L寬比。對正南朝向來說,一般長寬比越大,得熱越多。但需注意,隨著朝向的變化,其得熱量會逐漸減少。當偏角達到67度時,各種長寬比體型建筑的得熱基本趨于一致。當偏角為90度時,則長寬比越大,得熱越少。
(四)最低耗能體型的選擇。所謂最低耗能體型,是指建筑的各方面尺寸預期有效傳熱系數(shù)相對應的最佳體型。一般來講,當各面的平均有效傳熱系數(shù)不同時,傳熱系數(shù)相對較少的面具有相應較大面積的體型是最佳體型;當各面的平均系數(shù)相同時,最小的體型系數(shù)是最佳體型。
三、結構方面的節(jié)能設計
建筑結構主要由墻、屋頂和門窗構成。建筑物的能耗主要取決于結構的熱傳導和冷風滲透,住宅結構的散熱量要占采暖熱耗的1/3以上。顯然,如果建筑結構具有良好的保溫隔崜能,便可減少室內、室外的熱量交換,從而減少所需要提供的采暖和制冷能量。
(一)墻體節(jié)能設計。于外墻在整個建筑外包面積中所占的比例最大,對建筑能耗的影響也最大,因此,墻體的保溫隔熱是建筑節(jié)能的一個重要部分。在設計時應控制墻體的傳熱系數(shù),采用多層復合墻體。根據(jù)保溫層砌體如加氣混凝土自保溫砌體,也可采用多層復合墻體。根據(jù)保溫層位置的不同,復合墻體可分為外保溫、內保溫、及夾心保溫墻體,每種保溫形式有各自的優(yōu)缺點。外墻內保溫和自保溫由于結構的原因很難消除熱橋,而采用外保溫則由于保溫層橋頭住整個外墻面而有利于避免熱橋的產生,內保溫還會受二次裝修的影響,并占使用空間,國家已開始限制在居住建筑內使用它,但對于間隙使用的房間內保溫是合理的。夾心保溫是兩側為墻體材料,中間為保溫材料,這種材料有其內外裝修時的集成點。另一方面,外墻外保溫體系可以保護主體結構,延長建筑物壽命??梢苑奖愕貙εf有建筑物進行節(jié)能發(fā)行。從長遠來看,外保溫的優(yōu)越性明顯高于其它形式,因此外墻應采用外保溫來達到節(jié)能目的。
(二)窗節(jié)能。窗在建筑中的主要作用是采光、通風,同時也起作用,設法減少窗耗熱和提高窗得熱是建筑節(jié)能的重點工作之一。
1.適當控制窗墻比。在窗墻比的選擇上,應區(qū)別不同的朝向。對南向窗,在選擇合適下班層數(shù)及采取有效措施減少熱耗的前提下可適當增加窗面積,充分利用太陽國別射熱;而對其他朝向的窗,應在滿足居室采光環(huán)境質量要求的條件下適當減少開窗面積以降低熱耗。
2.提高窗材料的熱阻。首先,對金屬窗框進行斷熱處理,用高效保溫材料鑲嵌于金屬窗框之間,加大窗框的熱阻,或利用空腹鋼窗內的空氣間層達到增加窗框熱阻的目的。同時,選用導熱系數(shù)較小的塑料窗框以減少通過窗框部分的熱耗。其次,選用合適的玻璃品種,適當選擇吸熱玻璃、熱反射玻璃、低輻射下班或中空玻璃。還可以普通下班上由隔熱膜代替節(jié)能下班。最后,加強窗的氣密性,采用氣密條,提高外窗氣密水平,提高窗用型材的規(guī)格尺寸、準確度、尺寸穩(wěn)定性和組裝的精確度以增加開啟縫隙部位的搭接量,減少開啟縫的寬度達到減少空氣滲透的目的。
3.設置遮陽設施。設置可調節(jié)的活動遮陽,如遮陽棚、窗蓋板、窗簾、百頁、熱反射簾或自動卷簾等,以便夏季減少太陽輻射得熱,冬季又得到日照,特別對西向、南向窗要更加重視。
(三)屋頂節(jié)能。屋頂是長期直接受太陽輻射的部位,又是遮風避雨的重要結構。屋頂節(jié)能措施的要點,其一是屋頂保溫層不宜選用密度較大、導熱系數(shù)較高的保溫材料,以免屋頂重量、厚度過大;其二是屋頂保溫層不宜選用吸水率較大的保溫材料以防屋頂濕作業(yè)時因保溫層大量吸水而降低保溫效果,如果選用吸水率較高的保溫材料,屋面上應設置排氣孔以排除保溫層內不易排出的水分。倒置式的屋頂防水構造,使用高效的擠塑泡沬板保溫層設于性防水層上部,其上再設置鋼性防水層或隔熱磚。這樣在具有優(yōu)良保溫隔熱性能同時使防水層得到了保護,這種保溫芯板施工方便,價格低廉、不污染環(huán)境;芯板為性制品,不僅適用于具有平面的屋頂,也可用于帶有曲面的屋頂,其保溫工程晚可顯示出它的優(yōu)越性。
建筑節(jié)能設計是一項系統(tǒng)性的工程,涉及到諸多環(huán)節(jié),需要各方面的大力配合。隨著我國建筑節(jié)能工作的開展,以及人們對發(fā)送建筑熱環(huán)境的迫切需求,建筑節(jié)能技術必將得到迅速發(fā)展。
比。體型系數(shù)越大,說明單位建筑所分擔的熱散失面積越大,能耗就越多。有研究資料表明,體型系數(shù)每增加0.01,耗熱量指標約增加2.5%,一般宜控制在0.30以下。建筑體型系數(shù)還與建筑物的體型是否規(guī)整及建筑物體量大小有關。
(二)控制表面面積系數(shù)。從獲取更多的日照輻射,降低耗能的觀點來看,表面面積系數(shù)越小越好。從節(jié)能意義來說,長軸朝向東西方長方形體型最好,正方形次之,而長軸朝向南北方的長方形體型的建筑節(jié)能效果最若。
(三)選擇適當?shù)拈L寬比。對正南朝向來說,一般長寬比越大,得熱越多。但需注意,隨著朝向的變化,其得熱量會逐漸減少。當偏角達到67度時,各種長寬比體型建筑的得熱基本趨于一致。當偏角為90度時,則長寬比越大,得熱越少。
(四)最低耗能體型的選擇。所謂最低耗能體型,是指建筑的各方面尺寸預期有效傳熱系數(shù)相對應的最佳體型。一般來講,當各面的平均有效傳熱系數(shù)不同時,傳熱系數(shù)相對較少的面具有相應較大面積的體型是最佳體型;當各面的平均系數(shù)相同時,最小的體型系數(shù)是最佳體型。
三、結構方面的節(jié)能設計
建筑結構主要由墻、屋頂和門窗構成。建筑物的能耗主要取決于結構的熱傳導和冷風滲透,住宅結構的散熱量要占采暖熱耗的1/3以上。顯然,如果建筑結構具有良好的保溫隔崜能,便可減少室內、室外的熱量交換,從而減少所需要提供的采暖和制冷能量。
(一)墻體節(jié)能設計。于外墻在整個建筑外包面積中所占的比例最大,對建筑能耗的影響也最大,因此,墻體的保溫隔熱是建筑節(jié)能的一個重要部分。在設計時應控制墻體的傳熱系數(shù),采用多層復合墻體。根據(jù)保溫層砌體如加氣混凝土自保溫砌體,也可采用多層復合墻體。根據(jù)保溫層位置的不同,復合墻體可分為外保溫、內保溫、及夾心保溫墻體,每種保溫形式有各自的優(yōu)缺點。外墻內保溫和自保溫由于結構的原因很難消除熱橋,而采用外保溫則由于保溫層橋頭住整個外墻面而有利于避免熱橋的產生,內保溫還會受二次裝修的影響,并占使用空間,國家已開始限制在居住建筑內使用它,但對于間隙使用的房間內保溫是合理的。夾心保溫是兩側為墻體材料,中間為保溫材料,這種材料有其內外裝修時的集成點。另一方面,外墻外保溫體系可以保護主體結構,延長建筑物壽命??梢苑奖愕貙εf有建筑物進行節(jié)能發(fā)行。從長遠來看,外保溫的優(yōu)越性明顯高于其它形式,因此外墻應采用外保溫來達到節(jié)能目的。
(二)窗節(jié)能。窗在建筑中的主要作用是采光、通風,同時也起作用,設法減少窗耗熱和提高窗得熱是建筑節(jié)能的重點工作之一。
1.適當控制窗墻比。在窗墻比的選擇上,應區(qū)別不同的朝向。對南向窗,在選擇合適下班層數(shù)及采取有效措施減少熱耗的前提下可適當增加窗面積,充分利用太陽國別射熱;而對其他朝向的窗,應在滿足居室采光環(huán)境質量要求的條件下適當減少開窗面積以降低熱耗。
2.提高窗材料的熱阻。首先,對金屬窗框進行斷熱處理,用高效保溫材料鑲嵌于金屬窗框之間,加大窗框的熱阻,或利用空腹鋼窗內的空氣間層達到增加窗框熱阻的目的。同時,選用導熱系數(shù)較小的塑料窗框以減少通過窗框部分的熱耗。其次,選用合適的玻璃品種,適當選擇吸熱玻璃、熱反射玻璃、低輻射下班或中空玻璃。還可以普通下班上由隔熱膜代替節(jié)能下班。最后,加強窗的氣密性,采用氣密條,提高外窗氣密水平,提高窗用型材的規(guī)格尺寸、準確度、尺寸穩(wěn)定性和組裝的精確度以增加開啟縫隙部位的搭接量,減少開啟縫的寬度達到減少空氣滲透的目的。
3.設置遮陽設施。設置可調節(jié)的活動遮陽,如遮陽棚、窗蓋板、窗簾、百頁、熱反射簾或自動卷簾等,以便夏季減少太陽輻射得熱,冬季又得到日照,特別對西向、南向窗要更加重視。
(三)屋頂節(jié)能。屋頂是長期直接受太陽輻射的部位,又是遮風避雨的重要結構。屋頂節(jié)能措施的要點,其一是屋頂保溫層不宜選用密度較大、導熱系數(shù)較高的保溫材料,以免屋頂重量、厚度過大;其二是屋頂保溫層不宜選用吸水率較大的保溫材料以防屋頂濕作業(yè)時因保溫層大量吸水而降低保溫效果,如果選用吸水率較高的保溫材料,屋面上應設置排氣孔以排除保溫層內不易排出的水分。倒置式的屋頂防水構造,使用高效的擠塑泡沬板保溫層設于性防水層上部,其上再設置鋼性防水層或隔熱磚。這樣在具有優(yōu)良保溫隔熱性能同時使防水層得到了保護,這種保溫芯板施工方便,價格低廉、不污染環(huán)境;芯板為性制品,不僅適用于具有平面的屋頂,也可用于帶有曲面的屋頂,其保溫工程晚可顯示出它的優(yōu)越性。
建筑節(jié)能設計是一項系統(tǒng)性的工程,涉及到諸多環(huán)節(jié),需要各方面的大力配合。隨著我國建筑節(jié)能工作的開展,以及人們對發(fā)送建筑熱環(huán)境的迫切需求,建筑節(jié)能技術必將得到迅速發(fā)展。
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