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摘要:随着当今经济的飞速发展,建筑业也成为众多发展迅速的行业之一。但近年来可持续发展理念的提出,建筑行业高能耗问题也受到广泛关注。所以现在建筑行业在实际生产中积极的探寻降低资源消耗的方法,大力发展节能技术,力求实现建筑业的可持续发展。本文便以此作为论述的对象,以自己实际工作经验为参考,分析建筑设计中节能技术的实际应用。
关键词:节能技术;建筑设计;应用
1引言
我国能源资源短缺问题在近些年来愈发的突出,由于建筑行业对能源需求量的增长,建筑行业能源供不应求的问题也也愈发尖锐。所以目前建筑行业进步的瓶颈就在于如何开发节能技术,降低资源使用量。目前新开发的节能技术,也在越来越多的建筑工程项目中得到使用。
2建筑物整体节能设计分析
目前的建筑物在其设计阶段,会从多方面考虑其节能环节的设计。这包括了其实际的功能需求,其所在地区的环境、气候等方面,以此来设计建筑的形状、外观,主要窗口的方向以及内部空间的规划和与其他建筑的间距,节能材料的选用也要适合此建筑。详细来说,设计期间应该注意下面几点。
第一,建筑内部空间设计、布局的规划要合理。例如建筑的降温如果是主要通过自然通风,此时内部的布局规划就要保证足够的通畅,窗户要对应且窗口面积足够大,自然通风降温的效果才好,能源消耗自然会降低。要是建筑物里安装了空调,就要重点考虑到内部空间的紧凑性,窗口就相对要小,建筑的外表面积也要减少,这样空调的使用就会更加的节能,降低建筑对能耗的消耗。
第二,限制建筑的体形系数。建筑物的外表面积与包围的体积的比值称为建筑的体形系数。两个建筑物体积一样,如果其中一个的外表面积比另外一个大,那么它每个单位空间的散热面积会更大。多年的实验观察表明,每增加0.01的体形系数,建筑能耗会上升百分之2.5。因此,在满足实际使用条件的前提下,建筑物的体形系数在设计中尽可能的降低,能使建筑的节能效果更好。但有些建筑物在设计时会追求外形上的美观,此时建筑的体形系数的降低就比较困难,如果考虑到节能的因素,可以加装围护结构的热阻,从而实现能耗的降低。
第三,建筑物的朝向和外形要设计合理。在我们生活中常见的建筑物都是南北朝向的,这是因为朝向的不同,建筑的冷负荷不一样。一般相同形状的建筑东西朝向的就要比南北朝向的冷负荷大。在设计中,安装空调系统的房间一般不选择东西朝向,通常也不会选择平顶建筑的最顶层。空调建筑的平面形状,使用外维护结构表面积小的,这样在在相同体积下冷负荷会更低,节能效果也会更好。
3屋面节能技术的应用分析
一般来讲,顶层的房屋外侧护体的面积都会有3到5个面,比非顶层房间多一到两个面,如果其屋面保温隔热的效果不好的话,在夏天高温、冬天寒冷的环境下,顶层房屋的热环境和空调耗能会比较高。这时候,建筑的设计和施工应该使用节能技术,增强屋面的保温隔热效果。通常要从这几个方面入手,首先就是要使用隔热护暖效果好的建筑材料,材料的选择要考虑要建筑所在区域的通风、气温、降水等自然环境和建筑在施工过程中的情况,材料的热导功能要弱且蓄热能力要强。此外,考虑到屋面荷载不能过大的问题,应该使用密度小的隔热材料。在降水较多的地区,为保证屋面隔热保温效果不受雨水天气的影响,在材料选择时要注意材料吸水率不能过高,或者选择的保温隔热材料上有通气装置,能让材料中水分及时蒸发,不影响其隔热保暖的效果。其次,注重屋面形状的设计。例如将保温材料设置在防水层上,这样的屋面设计称为倒置形保温屋面,这种屋面防水的效果更好,而且隔热保温性能会更强。在隔热结构设计方面,屋面内部会有一个封闭的空气层,为了便于施工和保障隔热性能,一般空气层的设计厚度不会低于100毫米,且不会高于150毫米。有些时候,我们会见到有些建筑的屋顶种有植被,建有储水层,这些也都是能达到降低建筑能耗的目的。
4门窗节能技术的应用分析
建筑的门窗对能耗的影响通常是三点,门窗所受阳光辐射量,门窗的传热量和门窗的渗透量,减少这三个因素的影响量,便能达到节能的目的。夏天时,太阳的辐射会更强,阳光从窗户射到室内,屋内温度会迅速升高,此时空调能耗会比较高,这种情况在南方更为普遍,可以说南方地区室内温度升高的主要原因就是太阳辐射透过门窗传导的热量,此时,采用合适的材料、装置,提高门窗遮蔽辐射效果以及隔热性能,减少太阳辐射对室内温度的影响,室内外空地热导效应也会降低。家居设计中,常见的百叶窗就是改善门窗遮阳绝热的好方法,而且百叶窗安装在室外将比在室内效果更佳,能够更好的减少室内阳光照射,还可以自主调整自然光的强弱。百叶间的排列距离以及叶面角度能够调节,这样的设计可以应对一天中太阳辐射角的改变,在任何时间段都能通过调整保持最佳遮阳效果。反射百叶中的叶面可以将太阳辐射反射进入室内,这样反射到室内的阳光热量就消弱了许多。建筑设计中,使用中空玻璃、特种玻璃、热反射玻璃来实现减少室内室外温度差。传热系数越低,型材的节能效果越好,降低室内外传热量,也能达到降低能耗的目的。随着密闭性好的门窗材料问世,设计人员多会采用此种门窗,降低房屋内空气与外部热空气的流动交换,减少空调的能耗,实现节能减排的效果。
5墙体节能技术的应用分析
建筑的墙体也是影响其能耗的主要因素之一,墙体结构一般分为单一型和复合型,两种不同结构墙体的节能技术也不尽相同。结构相对简单的单一墙体结构为了节能,通常会使用内部空腔较大的建筑材料,如现在的多孔砖、空心砖以及加气混凝土等。这种建筑材料的使用,可以有效的降低墙体的导热性能,减少建筑对能源的消耗。对于结构较为复杂的复合型墙体,一般设计时会在墙体结构中加一层或者多层的绝热层,现在用的比较多的像玻璃棉、聚苯乙烯塑料等,这些材料构成的绝热层能有效控制墙体的导热性,减少建筑的能耗。目前,将保温层放置主体墙材外面的方法及“外墙外保温技术”,是目前使用最广泛的保温做法,多年的施工经验也表明,这种方法的保温效果最佳,而且相比其他方法施工难度最小,但这种方法有一个弊端,将保温层放置于墙体之外,大大影响了建筑的美观,所以建筑设计时要根据实际需求和建筑物突出的特点来选择合适的技术方法。
6其他细节处技能技术的应用
现在的建筑设计,要充分考虑到建筑的节能性,节能技术使用也应在建筑的细节上得到体现,以达到最佳节能效果。比如节能技术在设计檐口的应用中,为确保顶棚边角不会有结露出现,屋面的排水方法就要参照一般的挑檐屋面设计,务必将屋顶的保温层覆盖住墙身,还应该和外墙保温墙交圈。加一道纤维增强层,让玻璃纤维增强层包围住底边,是勒脚和首层处保温层设计需着重注意的地方。外墙体保温节能技术还不够成熟,某些方面的使用还缺乏施工的技术验证,在设计中要考虑到实际的情况来做选择。
7结束语
综上所述,建筑设计中的节能技术的开发与使用会越来越成熟,节能技术的不断进步也使建筑设计中节能设计更加的细节化,随着现在可持续发展观在人们的观念中越来越重要的地位,建筑设计的意义也更加深厚,设计工作者肩上的担子也更加沉重,不断的发展提高节能技术在建筑设计中的运用,使未来的建筑更加绿色环保,节能减排,也保护了生态环境,为人类创造了一个美好绿色家园。
参考文献
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作者简介
陈利(1980-),女,工程师,本科,主要从事建筑设计工作。