建筑節(jié)能研究
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建筑節(jié)能研究【1】
摘要：節(jié)能減排是全球關(guān)注的問題。
當前，我國處于工業(yè)化和城鎮(zhèn)化的快速發(fā)展時期，伴隨著建筑總量的不斷攀升，能源消耗急劇上升。
作為節(jié)能減排的重要內(nèi)容，建筑節(jié)能也倍受關(guān)注。
本文根據(jù)自己多年的工作經(jīng)驗，闡述了建筑節(jié)能的措施。
關(guān)鍵詞：建筑 節(jié)能 措施
建筑節(jié)能是指在滿足人們正常生活，學習和工作需要的前提下，在建筑規(guī)劃設(shè)計、建筑材料生產(chǎn)、建筑物施工及使用過程中，采用新材料、新技術(shù)，合理設(shè)計建筑圍護結(jié)構(gòu)的熱工性能，提高采暖、制冷，照明、通風、給排水和管道系統(tǒng)的運行效率，降低能耗，合理、科學、有效的利用能源，從而達到提高建筑舒適性及節(jié)約能源的目的。
簡單來說，就是用盡量少的能源，過盡量舒適的日子。
一、 整體及外部環(huán)境的節(jié)能設(shè)計
(1)合理的選址
建筑選址主要是根據(jù)當?shù)氐臍夂�、土質(zhì)、水質(zhì)、地形及周圍環(huán)境條件等因素的綜合狀況來確定。
建筑設(shè)計中，既要使建筑在其整個生命周期中保持適宜的微氣候環(huán)境，為建筑節(jié)能創(chuàng)造條件，同時又要不破壞整體生態(tài)環(huán)境的平衡。
還有一個因素就是坡度問題，坡地對建筑節(jié)能的影響，主要是太陽輻射得熱和通風兩個方面，影響效果因坡向和坡度大小而不同。
基地的坡向為南向或接近南向，將有利于基地內(nèi)建筑的冬季太陽輻射得熱，也便于提高建筑用地的容積率。
(2)合理的外部環(huán)境設(shè)計
在建筑位址確定之后，應(yīng)研究其微氣候特征。
根據(jù)建筑功能的需求，應(yīng)通過合理的外部環(huán)境設(shè)計來改善既有的微氣候環(huán)境，創(chuàng)造建筑節(jié)能的有利環(huán)境。
在建筑周圍合理布置樹木、植被，既可有效地遮擋風沙、凈化空氣，還能遮陽、降噪，從而減少空調(diào)能耗。
創(chuàng)造人工自然環(huán)境，如在建筑附近設(shè)置水面，利用水來平衡環(huán)境溫度、降風沙及收集雨水等作用。
(3)合理的規(guī)劃和體型設(shè)計
合理的建筑規(guī)劃和體型設(shè)計能有效地適應(yīng)惡劣的微氣候環(huán)境。
它包括對建筑整體體量、建筑體型及建筑形體組合、建筑日照及朝向等方面的確定。
像蒙古包的圓形平面，圓錐形屋頂能有效地適應(yīng)草原的惡劣氣候，起到減少建筑的散熱面積、抵抗風沙的效果;對于沿海濕熱地區(qū)，引入自然通風對節(jié)能非常重要，在規(guī)劃布局上，可以通過建筑的向陽面和背陰面形成不同的氣壓，即使在無風時也能形成通風，在建筑體型設(shè)計上形成風洞，使自然風在其中回旋得到極好的通風效 果，達到節(jié)能的目的。
日照及朝向選擇的原則是冬季能獲得足夠的日照并避開主導(dǎo)風向，夏季能利用自然通風并防止太陽輻射。
然而建筑的朝向、方位以及建筑總平面的設(shè)計應(yīng)考慮多方面的因素，建筑受到社會歷史文化、地形、城市規(guī)劃、道路、環(huán)境等條件的制約，要想使建筑物的朝向均滿足夏季防熱和冬季保溫是困難的，因此，只能權(quán)衡各個因素之間的得失，找到一個平衡點，選擇出這一地區(qū)建筑的最佳朝向和較好朝向，盡量避免東西向日曬。
二、單體的節(jié)能設(shè)計
(1)墻體節(jié)能
現(xiàn)在大多建筑采用的是空心磚和砌塊砌體。
空心磚承重墻一般采用整磚平砌，孔洞沿垂直方向且長圓孔順墻長方向設(shè)置，空心磚不宜破鑿，不夠整磚時用實心磚外砌。
墻中洞口預(yù)埋件和管道處，應(yīng)用實心磚砌筑，并在砌筑時留出或預(yù)埋，不得隨意鑿孔和用水泥砂漿填孔。
避免外墻體出現(xiàn)通縫、不密實、冷熱橋的現(xiàn)象。
墻體的保溫層通常設(shè)置在墻體的內(nèi)側(cè)或外側(cè)。
設(shè)在內(nèi)側(cè)技術(shù)措施簡單，但保溫效果不如外側(cè);設(shè)在外側(cè)可節(jié)省使用面積，但措施不當易產(chǎn)生開裂、滲水、脫落、耐久性減弱等問題，其造價一般也高于內(nèi)設(shè)置。
施工工藝一般采用抹灰、噴涂、干掛、粘貼、復(fù)合等方式。
以各種輕骨料加入水泥、石灰、石膏、化學聚合物等膠結(jié)料，并加入少量助劑按一定比例配制而成的保溫砂漿，一般都采用抹灰的施工方式。
保溫砂漿應(yīng)在基層質(zhì)檢驗收合格，屋面防水層完工，與墻體相連的隔墻、門窗框、管線施工不破壞保溫層的情況下方可施工。
施工時環(huán)境溫度不低于5℃，夏季應(yīng)注意保濕養(yǎng)護。
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(2)門窗節(jié)能
外門窗是住宅等建筑能耗散失的最薄弱部位，其能耗占建筑總能耗的比例較大，所以在保證日照、采光、通風、觀景要求的條件下，盡量減小住宅外門窗洞口的面積，提高外門窗的氣密性，減少冷風滲透，盡可能提高外門窗本身的保溫性能，減少外門窗自身的散熱量。
控制住宅窗墻比，《民用建筑節(jié)能設(shè)計標準》對建筑不同朝向的窗墻比做了嚴格的規(guī)定，各朝向都不盡相同，且一般情況下北向的窗墻比要比南向的小一半。
設(shè)置“溫度阻尼區(qū)”。
目前已經(jīng)使用的方法有很多，在住宅中，將北陽臺的外門、窗全部用密封陽臺封閉起來，外門設(shè)防風門斗，樓梯間計成封閉式的，對屋頂上人孔進行封閉處理等措施均能收到良好的節(jié)能效果。
改善住宅門窗的保溫性能。
主要有戶門與陽臺門應(yīng)在滿足防火、防盜要求的情況下，在門的空腹內(nèi)填充聚苯乙烯板或巖棉板，以增加其絕熱性能;窗戶最好采用鋼塑復(fù)合窗和塑料窗。
提高住宅外門窗的氣密性，減少冷空氣滲透。
可以設(shè)置泡沫塑料密封條，使用新型的、密封性能良好的門窗材料等，且門窗在這方面的措施是很相近的。
(3)屋面節(jié)能
通常屋面保溫是將密度低、導(dǎo)熱系數(shù)小、吸水率低、有一定強度的保溫材料設(shè)置在防水層和屋面板之間。
可選擇的保溫材料很多，板塊狀有加氣混凝土塊、水泥或瀝青珍珠巖板、水泥聚苯板、水泥蛭石板、聚苯乙烯板、各種輕骨料混凝土板等;散料加水泥等膠結(jié)料現(xiàn)場澆筑的有珍珠巖、蛭石、陶粒、浮石、廢聚苯粒、爐渣等;采用松散料直接或袋裝設(shè)置在尖頂屋面下或吊頂上部的有膨脹珍珠巖、玻璃棉、巖棉、廢聚苯粒等;現(xiàn)場發(fā)泡澆筑的有硬質(zhì)聚氨脂泡沫塑料和粉煤灰、水泥為主料的泡沫混凝土等。
屋面同時應(yīng)采取有效的隔熱措施，通常在屋面結(jié)構(gòu)上部或下部設(shè)置通風隔熱層、采用高效保溫材料隔熱、屋頂結(jié)構(gòu)上設(shè)反射層或蓄水植被等。
(4)配電系統(tǒng)節(jié)能
變壓器是配電系統(tǒng)的重要部分，在我國供電系統(tǒng)中電網(wǎng)損耗占供電容量7.7%，其中變壓器損耗占60%左右，因此降低變壓器的供電損耗，在節(jié)能降耗方面具有重要的意義。
降低變壓器自身的損耗，合理選擇變壓器的容量。
輸電線路合理選用導(dǎo)線，目前配電系統(tǒng)中選用的導(dǎo)線多為銅線和鋁線，由于銅的電導(dǎo)率比鋁高，所以除一些特殊線路選用鋁錢外，配電系統(tǒng)中應(yīng)盡量選用銅線。
住宅照明設(shè)計中要盡可能多選用高效和長壽命的節(jié)能光源，在建筑設(shè)計中最優(yōu)先選擇的光源是節(jié)能燈和LED燈。
照明燈具的控制方式要根據(jù)建筑的類別、使用的不同特點和要求區(qū)別對待，做到既方便使用，又節(jié)約電能。
(5)對建筑進行夜間通風
夜間通風方法的方法主要適用于夏季，其原理是在夜間引入室外的冷空氣，通過冷空氣與建筑維護結(jié)構(gòu)的蓄熱材料接觸換熱，冷卻建筑材料，達到蓄冷目的。
在夏季，氣溫炎熱，為了獲得舒適的室內(nèi)環(huán)境，則需要空調(diào)等降溫。
而此時，因為夜間的室外溫度比室內(nèi)低得多，所以夜間室外冷空氣則可以作為一種很好的自然冷源加以利用。
針對夜間通風的原理來說，只要室外的溫度低于室內(nèi)的溫度，就可以將它作為一種冷源加以利用。
在講求節(jié)約社會的今天，節(jié)能要從每一個方面做起，對于建筑這個耗能大頭，更應(yīng)該做好榜樣，從材料、結(jié)構(gòu)，技術(shù)等方面的一點一滴做好節(jié)能。
建筑節(jié)能【2】
【摘 要】本文介紹了我國的建筑節(jié)能現(xiàn)狀及其缺憾，從建筑節(jié)能計算方面提出更加合理及科學的計算，并結(jié)合國外在節(jié)能方面的經(jīng)驗，旨在提高節(jié)能意識和引起對節(jié)能的重視。
【關(guān)鍵詞】節(jié)能;住宅;建筑能耗;意識
自從20世紀80年代我國開展建筑節(jié)能工作以來，已經(jīng)取得了許多顯著的成績，自北向南逐漸展開了節(jié)能研究和實踐，并且出臺了一定數(shù)量的節(jié)能規(guī)范和標準，人們的節(jié)能意識也得到一定的提高。
但是，我們的節(jié)能工作還存在很多不足的地方，阻礙了節(jié)能效益的進一步提高。
1. 中國的節(jié)能起步較晚，但已取得了多方面的進展。
而由于中國國土面積大，覆蓋的氣候區(qū)域多，從南方炎熱地區(qū)到北方嚴寒地區(qū)氣候變化較大，同時，中國的經(jīng)濟發(fā)展很不平衡，給節(jié)能工作帶來了困難，中國的建筑節(jié)能技術(shù)和節(jié)能管理還不完整，有些照搬國外的現(xiàn)成技術(shù)與經(jīng)驗，很不適合中國的國情。
為確保節(jié)能工作的繼續(xù)深入，實現(xiàn)節(jié)能的預(yù)定目標，節(jié)能構(gòu)造、保溫和隔熱材料、玻璃材料、門窗技術(shù)有待于進一步的研究和發(fā)展。
礦物能源仍是目前使用的主要能源，新型的、無污染的可再生性能源的應(yīng)用研究需要進一步的實施和推廣。
適合本國國情的計算機節(jié)能軟件不能完全提高，居住和工作環(huán)境的改善對熱舒適要求也不斷提高，冬季供熱采暖和夏季空調(diào)降溫，建筑耗能將急劇增加。
因此，中國建筑節(jié)能形式嚴峻，任務(wù)繁重。
2. 近年來，隨著我國城鎮(zhèn)化進程加快，人民生活水平提高，住宅建設(shè)的需求量也日益增長。
然而傳統(tǒng)住宅建設(shè)資源消耗大，污染嚴重，無法滿足“四節(jié)一環(huán)保”的要求。
因此，建設(shè)節(jié)能省地型住宅、推進住宅產(chǎn)業(yè)化勢在必行。
目前，部分地區(qū)和城市已經(jīng)清醒地意識到，住宅產(chǎn)業(yè)是未來發(fā)展的朝陽產(chǎn)業(yè)，極具市場潛力，將成為帶動地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展的重要力量。
3. 就我國而言，由于熱工測試手段和計算方法的限制，盡管有了一個住宅節(jié)能標準，但對實際住宅節(jié)能的評價很大程度上偏離了住宅的實際情況。
作為設(shè)計院來說，節(jié)能住宅按照住宅節(jié)能設(shè)計規(guī)程設(shè)計，圍護結(jié)構(gòu)的傳熱系數(shù)由所采用的建筑材料在“標準”附錄上所列出的熱性能資料計算，或者所采用的建筑材料通過導(dǎo)熱系數(shù)測試值來推算結(jié)構(gòu)的傳熱系數(shù)。
事實上，“標準”附錄上的材料性能只能作為參考，與現(xiàn)今采用的許多新型材料性能有一定差距，特別對于超輕材料，不同密度其導(dǎo)熱系數(shù)可相差幾倍。
實驗室做出的導(dǎo)熱系數(shù)值是在完全干燥的情況下的試驗值，建筑材料在結(jié)構(gòu)應(yīng)用中可能的含水狀態(tài)也相差很遠。
因此說，建筑結(jié)構(gòu)的熱性能應(yīng)該以實際測試的值為準。
建筑能耗，是熱量通過建筑圍護結(jié)構(gòu)的傳遞，這種傳遞和空氣的流通過程完全不一樣。
建筑圍護結(jié)構(gòu)和房間內(nèi)的家具等都是熱的容器，能夠存儲和釋放較大的能量。
當室內(nèi)有一溫度擾量時，并不是直接通過圍護結(jié)構(gòu)，而是先存儲起來，然后逐步釋放，整個圍護結(jié)構(gòu)的熱過程，就是許多擾量疊加的結(jié)果。
根據(jù)這一現(xiàn)象，說明建筑圍護結(jié)構(gòu)本身存在著一個和外界環(huán)境無關(guān)的僅取決于自身的熱性能，就如同電容的電性能一樣，電容的大小和電壓無關(guān)。
這個性能就是圍護結(jié)構(gòu)的反應(yīng)系數(shù)。
在外界環(huán)境的影響下，熱量通過圍護結(jié)構(gòu)的過程必然受到圍護結(jié)構(gòu)反應(yīng)系數(shù)的作用，通過長時間對熱流和溫度的測試，采用動態(tài)的計算分析方法，就可以找出圍護結(jié)構(gòu)的反應(yīng)系數(shù)。
然后，反過來，通過反應(yīng)系數(shù)和所測得溫度和熱流的邊界條件，就可以說明在任何時候，熱量通過建筑圍護結(jié)構(gòu)的過程狀況通過動態(tài)的測試和計算所得到的圍護結(jié)構(gòu)的反應(yīng)系數(shù)，就可以按“標準”所給定的邊界條件，即室內(nèi)外計算溫度，計算各部位的傳熱系數(shù)。
將每個部位的傳熱系數(shù)與“標準”所限定值或建議值進行比較，能夠得出該部位傳熱系數(shù)達到標準的情況。
計算得到的傳熱系數(shù)和傳統(tǒng)建筑結(jié)構(gòu)相應(yīng)部位的傳熱系數(shù)比較，可以得出節(jié)能率。
在墻體、屋面、門、窗的傳熱量得出后按傳熱面積進行加權(quán)系數(shù)計算，可以得出住宅的平均傳熱系數(shù)和單位面積的耗熱量。
應(yīng)計算出圍護結(jié)構(gòu)的熱穩(wěn)定性能指標和熱惰性能指標，可以判定節(jié)能住宅在室外環(huán)境溫度波動下，室內(nèi)溫度是否穩(wěn)定。
應(yīng)計算出了露點溫度值和圍護結(jié)構(gòu)內(nèi)表面的最低值，用以判定圍護結(jié)構(gòu)表面是否有結(jié)露的可能。
通過對特殊結(jié)構(gòu)部位的測試和計算，可以判斷節(jié)能薄弱部位的傳熱狀況。
通過對圍護結(jié)構(gòu)各層材料的導(dǎo)熱系數(shù)的擬合，可以發(fā)現(xiàn)，可能存在的保溫材料保溫性能的變化情況。
熱負荷計算程序，不僅得出建筑
各部分的熱狀況，還能夠給出在保持一定的室內(nèi)溫濕度條件下，所需要的供熱量，以及供熱的時間。
需要說明的是，在某一時刻，供熱量不等于圍護結(jié)構(gòu)的傳熱量，這對于穩(wěn)定室內(nèi)溫度，節(jié)約供熱量具有重要的意義。
4. 目前，在歐洲，特別是在法國，建筑節(jié)能一般都能達到75%以上，為了達到這個標準，它們在建筑材料和科技手段上投入很大比如在外墻用的保溫材料中，它們使用的是10厘米厚的聚苯;在外窗材料方面，低輻射的LOEE玻璃在法國住宅中已經(jīng)很普及了;在通風方面，法國住宅考慮到冬天自然通風會損失大量熱能，基本都使用機械通風;在住宅的使用過程中，法國的大部分住宅在能耗方面都做到了精準地自動調(diào)節(jié)，如采暖方面，有溫控房設(shè)置，可準確、精致地自動調(diào)節(jié)、控制溫度，如果室溫比設(shè)置的溫度高了，采暖設(shè)備就會自然停止工作，不至于出現(xiàn)“熱了開窗”的浪費現(xiàn)象。
與國內(nèi)單純強調(diào)節(jié)能不同，歐洲國家的住宅在節(jié)能的基礎(chǔ)上，更強調(diào)能源的使用效率以及住宅的環(huán)境品質(zhì)。
如在節(jié)能的同時會考慮噪聲、光、空氣質(zhì)量等因素，會在通風、換氣方面有所表現(xiàn)。
而在中國，在住宅的通風、換氣方面，還沒有相關(guān)的國家標準。
相比較國外的住宅節(jié)能性的設(shè)計是有一定的整體性，建筑設(shè)計和節(jié)能系統(tǒng)的結(jié)合已經(jīng)有了系統(tǒng)的成熟。
面對新的社會需求和中國的快速發(fā)展我們應(yīng)對以下方面謀求進一步的發(fā)展。
5. 建筑設(shè)計師在設(shè)計中的節(jié)能意識。
通過學習新的節(jié)能技術(shù)和知識不斷強化節(jié)能意識最終達到節(jié)能設(shè)計的目的同時，建筑是為人服務(wù)的。
因此，建筑的節(jié)能發(fā)展離不開大眾對節(jié)能意識的認識水平。
合理的節(jié)能評價體系促進建筑的發(fā)展。
材料的應(yīng)用也是節(jié)能重要的環(huán)節(jié)。
就新《能源法》中有13項條款內(nèi)容涉及節(jié)能標準，其中4項條款專門針對能效標準而制定。
節(jié)能標準既是企業(yè)實施節(jié)能管理的基礎(chǔ)，又是政府加強節(jié)能監(jiān)管的依據(jù)。
要使政府的節(jié)能監(jiān)管建立在法制的基礎(chǔ)上，必須建立科學的節(jié)能標準體系。
目前，我國節(jié)能標準不夠健全，這次新法規(guī)的頒布對制定強制性的用能產(chǎn)品能效標準、單位產(chǎn)品能耗限額標準，健全建筑節(jié)能標準、交通運輸車船消耗量限值標準等提出了明確要求，力求通過健全的節(jié)能標準，來完善用能產(chǎn)品、高耗能行業(yè)和新建建筑的市場準入制度。
適合我國國情的地域性節(jié)能軟件的利用，南北地區(qū)特別地區(qū)的計算和評價標準，由于各地氣候的條件的不同，建筑構(gòu)造和設(shè)計的方式也不一樣。
合理的節(jié)能軟件的應(yīng)用有助于建筑節(jié)能的發(fā)展。
經(jīng)濟的高速發(fā)展，社會的進一步的和諧。
都促使我國更加強大。
同時，我國的建筑行業(yè)建筑節(jié)能技術(shù)也在不斷的發(fā)展，雖然我們已經(jīng)取得一定的成績，
但是建筑節(jié)能的重要性，是建筑業(yè)一項重要、緊迫而又艱苦的任務(wù)， 值得全社會重視。
參考文獻
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