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摘要:建筑节能设计符合国家厉行节俭,节能减排的政策。我国的房屋建筑大多是砖混建筑,墙体的外围过于单薄,保温效能较差,导致房屋运行陷入了高消耗却又低舒适的处境。本文主要从外墙、外窗、地面及屋顶四个方面深入研究了建筑外围节能设计方案,旨在指出建筑外围结构节能设计的发展方向,为相关领域的工作人员提供有价值的信息,使住房建筑在经济,生态,环保方面符合国家的政策标准。
关键词:外围结构;节能;设计
中图分类号:TE08 文献标识码:A
对住房建筑的能量消耗有直接影响的是冷风的渗透强弱以及外围的保温性能的优劣。据相关研究显示,建筑物采暖热耗的30%以上来自于住宅外围结构的能量损耗,所以,外围结构保温性能的优劣直接决定了建筑物能量损耗的高低,这就影响到建筑物室内是否有适宜的温度及良好的热稳定性。但是长期以来人们忽视居住环境是否舒适,片面地强调增大建筑面积和降低建筑造价,另外住宅建筑普遍没有建筑节能方面的标准规范作为依据,导致住宅居住环境特别是乡村居住环境质量很差。如果建筑物的外围采用了良好的隔热保温设计,夏季会阻挡大量的热量进入室内,冬季又减少了室内的热量散发出去,这样就起到了隔热保温的作用,减少住宅建筑的能量损失。
一、外墙的节能设计
在整个住宅建筑中,所占比例最大的是外墙,它是建筑外围结构中重要的组成部分,减少住宅建筑的能量损失就要有效地进行外墙保温设计。
保温砂浆、聚氨酯(EPS,XPS)、聚苯板以及墙体自保温是目前国内外墙保温市场的主要四种材料。其中市场占有率较高的是保温砂浆和聚苯板,但是其保温性能和阻燃性相对较差,在实际的施工中也很复杂,难度较大;聚氨酯经过不断地改良创新,使其具有了很好的保温性能,并且能够在各种复杂的施工环境中顺利施工。
近年来,新型复合墙体的出现逐渐取代了传统的单一材料墙体,满足了国内市场对建筑材料的要求。新型复合墙体的承重墙采用的是砖或是钢筋砼,并与其他绝缘保温材料复合,使整个墙体起到保温隔热的目的,原理比较简单。依托于承重墙的复合墙体,既没有加厚墙体又起到承重的作用,达到很好的保温效果,为很多发达国家或地区所使用。随着人们对建筑节能意识不断提高,新型复合墙体将会得到越来越广泛的使用。
墙体节能设计还要结合当地环境因地而异,除了采用保温材料和新型的复合墙体,设计的建筑构造还要适应当地自然环境以达到节能效果。
外窗的保温设计
据资料表明,住宅建筑保温能耗的一半以上都来自普通玻璃窗的能量损失,因此外窗是建筑物能耗损失的主要部分,做好了门窗的保温设计会有助于整个建筑的保温工作。
(一)门窗的设计,要因地而异,应根据当地具体的气候特征进行合理设置。
在气候炎热干燥的地区,窗户就要设计的比较小,减少了在白天通过窗户进入室内的太阳辐射,并且减少夜间通过窗户散失的热量,维持了室内温度的恒定,这样通过合理控制窗户与墙体的比例来达到外窗节能设计的目的。
(二)提高玻璃门窗的热工性能也能减少窗户的热能耗。一方面要采用中空低辐射玻璃和经过特殊工艺处理过的门窗型材,另一方面还需提升框扇之间、窗墙之间的接缝,以提高门窗的气密性。
(三)增加窗玻璃层数也是改善门窗绝热性能的一项重要措施,在内外层玻璃之间形成密闭空气层,这样双层窗的传热系数要比单层窗降低一半,三层窗的传热系数比双层窗又降低了1/3。
(四)除此之外能够起到有效地提升住宅建筑保温隔热性能的做法就是,在玻璃窗处增加遮阳设备,如在玻璃层中加百叶,或者在窗户上方设计外遮阳等,不仅美观而且可以起到很好的遮阳保温效果。
地面的保温设计
以往对冬季采暖状况仅以气温为标准,但只是这一个衡量指标却不够全面,随着人们对住宅建筑室内环境状况的要求不断提高,地面的热工性能也列入了参考的范围。
在室内,人们除了卧床休息以外的绝大部分时间,人的脚都在与地面相接触,地面温度过低会使人脚感到不适,易患冻疮,风湿等疾病,因此地面的热工性能与人体健康有密切的关系。而重要的一个原因就是,地面的温度也对气温有很大的影响。较轻的暖空气由于会向高处流动,就将地面的热量传到整个室内,起到提升气温的作用。良好的建筑地面,既有利于提高建筑的保温效能,又能提供室内适宜的温度。因此,地面的保温设计应予以高度重视。在寒冷地区如我国东北地区的住宅建筑,应在地面铺设保温层以起到保温的作用。
屋顶的节能设计
整个建筑物散热量所占比例最少的是屋顶的耗热量,在7%到8%之间。降低住宅建筑能量损失的一个必不可少的环节就是减少建筑屋顶的能耗,很多外部因素影响了屋顶的节能设计,这就还需要对建筑屋顶的节能进行精心的设计。
(一)采用聚苯板作为保温材料,提高隔热性能,应用于屋顶节能设计中可起到较好的作用。据有关研究数据,在对比有无保温设计的住宅建筑中,两者室内的气溫差可达6℃ 左右。事实证明,屋顶的保温设计确实起到了很好的作用。
(二)在干燥多风的地区,有一种架空型的保温屋顶,它的原理是将遮阳板设置在屋顶的最外层,并与屋顶之间要保持一定的距离,这样遮阳板可拦截一部分照射在屋顶的太阳辐射,这是遮阳的作用,而处在屋顶与遮阳板间的空气又将太阳辐射能转移到周边,这是保温的作用,这种设计就起了很好的保温隔热效果。
总结:本文通过对住宅建筑的外墙、外窗、地面及屋顶的设计进行了深入分析,提出了外围结构节能的设计方案。但节能保温是一项复杂的工程,涉及到很多方面的内容,在今后的设计工作中还需要进行不断的探索,不断提高节能意识,使住宅建筑在实际运行中能够保证室内的舒适气温,减少能量损耗,达到节能的目的。
参考文献:
[1]魏景城,王敏君.公共建筑节能设计心得———浅谈徐汇区公共卫生中心节能设计[J].福建建筑,2008(11)
[2]金虹,李连科,陈庆丰,等.北方村镇住宅外围护结构衰减度指标的研究与应用[J].哈尔滨建筑大学学报,2000(4)
[3]朱志斌,曹懿,潘直纯.关于住宅建筑节能设计的理性思考[J].科技之友,2010(08)
[4]赵鸿,赵为民,孙生根.住宅建筑节能与检测技术[J].住宅科技.2004(3)
[5]艾芳,马静,王华.华北地区典型农宅外围护结构节能生态改造浅谈[J].建筑科学,2008(6)
作者简介:马 强,1983-10,男,本科,助理工程师
关键词:外围结构;节能;设计
中图分类号:TE08 文献标识码:A
对住房建筑的能量消耗有直接影响的是冷风的渗透强弱以及外围的保温性能的优劣。据相关研究显示,建筑物采暖热耗的30%以上来自于住宅外围结构的能量损耗,所以,外围结构保温性能的优劣直接决定了建筑物能量损耗的高低,这就影响到建筑物室内是否有适宜的温度及良好的热稳定性。但是长期以来人们忽视居住环境是否舒适,片面地强调增大建筑面积和降低建筑造价,另外住宅建筑普遍没有建筑节能方面的标准规范作为依据,导致住宅居住环境特别是乡村居住环境质量很差。如果建筑物的外围采用了良好的隔热保温设计,夏季会阻挡大量的热量进入室内,冬季又减少了室内的热量散发出去,这样就起到了隔热保温的作用,减少住宅建筑的能量损失。
一、外墙的节能设计
在整个住宅建筑中,所占比例最大的是外墙,它是建筑外围结构中重要的组成部分,减少住宅建筑的能量损失就要有效地进行外墙保温设计。
保温砂浆、聚氨酯(EPS,XPS)、聚苯板以及墙体自保温是目前国内外墙保温市场的主要四种材料。其中市场占有率较高的是保温砂浆和聚苯板,但是其保温性能和阻燃性相对较差,在实际的施工中也很复杂,难度较大;聚氨酯经过不断地改良创新,使其具有了很好的保温性能,并且能够在各种复杂的施工环境中顺利施工。
近年来,新型复合墙体的出现逐渐取代了传统的单一材料墙体,满足了国内市场对建筑材料的要求。新型复合墙体的承重墙采用的是砖或是钢筋砼,并与其他绝缘保温材料复合,使整个墙体起到保温隔热的目的,原理比较简单。依托于承重墙的复合墙体,既没有加厚墙体又起到承重的作用,达到很好的保温效果,为很多发达国家或地区所使用。随着人们对建筑节能意识不断提高,新型复合墙体将会得到越来越广泛的使用。
墙体节能设计还要结合当地环境因地而异,除了采用保温材料和新型的复合墙体,设计的建筑构造还要适应当地自然环境以达到节能效果。
外窗的保温设计
据资料表明,住宅建筑保温能耗的一半以上都来自普通玻璃窗的能量损失,因此外窗是建筑物能耗损失的主要部分,做好了门窗的保温设计会有助于整个建筑的保温工作。
(一)门窗的设计,要因地而异,应根据当地具体的气候特征进行合理设置。
在气候炎热干燥的地区,窗户就要设计的比较小,减少了在白天通过窗户进入室内的太阳辐射,并且减少夜间通过窗户散失的热量,维持了室内温度的恒定,这样通过合理控制窗户与墙体的比例来达到外窗节能设计的目的。
(二)提高玻璃门窗的热工性能也能减少窗户的热能耗。一方面要采用中空低辐射玻璃和经过特殊工艺处理过的门窗型材,另一方面还需提升框扇之间、窗墙之间的接缝,以提高门窗的气密性。
(三)增加窗玻璃层数也是改善门窗绝热性能的一项重要措施,在内外层玻璃之间形成密闭空气层,这样双层窗的传热系数要比单层窗降低一半,三层窗的传热系数比双层窗又降低了1/3。
(四)除此之外能够起到有效地提升住宅建筑保温隔热性能的做法就是,在玻璃窗处增加遮阳设备,如在玻璃层中加百叶,或者在窗户上方设计外遮阳等,不仅美观而且可以起到很好的遮阳保温效果。
地面的保温设计
以往对冬季采暖状况仅以气温为标准,但只是这一个衡量指标却不够全面,随着人们对住宅建筑室内环境状况的要求不断提高,地面的热工性能也列入了参考的范围。
在室内,人们除了卧床休息以外的绝大部分时间,人的脚都在与地面相接触,地面温度过低会使人脚感到不适,易患冻疮,风湿等疾病,因此地面的热工性能与人体健康有密切的关系。而重要的一个原因就是,地面的温度也对气温有很大的影响。较轻的暖空气由于会向高处流动,就将地面的热量传到整个室内,起到提升气温的作用。良好的建筑地面,既有利于提高建筑的保温效能,又能提供室内适宜的温度。因此,地面的保温设计应予以高度重视。在寒冷地区如我国东北地区的住宅建筑,应在地面铺设保温层以起到保温的作用。
屋顶的节能设计
整个建筑物散热量所占比例最少的是屋顶的耗热量,在7%到8%之间。降低住宅建筑能量损失的一个必不可少的环节就是减少建筑屋顶的能耗,很多外部因素影响了屋顶的节能设计,这就还需要对建筑屋顶的节能进行精心的设计。
(一)采用聚苯板作为保温材料,提高隔热性能,应用于屋顶节能设计中可起到较好的作用。据有关研究数据,在对比有无保温设计的住宅建筑中,两者室内的气溫差可达6℃ 左右。事实证明,屋顶的保温设计确实起到了很好的作用。
(二)在干燥多风的地区,有一种架空型的保温屋顶,它的原理是将遮阳板设置在屋顶的最外层,并与屋顶之间要保持一定的距离,这样遮阳板可拦截一部分照射在屋顶的太阳辐射,这是遮阳的作用,而处在屋顶与遮阳板间的空气又将太阳辐射能转移到周边,这是保温的作用,这种设计就起了很好的保温隔热效果。
总结:本文通过对住宅建筑的外墙、外窗、地面及屋顶的设计进行了深入分析,提出了外围结构节能的设计方案。但节能保温是一项复杂的工程,涉及到很多方面的内容,在今后的设计工作中还需要进行不断的探索,不断提高节能意识,使住宅建筑在实际运行中能够保证室内的舒适气温,减少能量损耗,达到节能的目的。
参考文献:
[1]魏景城,王敏君.公共建筑节能设计心得———浅谈徐汇区公共卫生中心节能设计[J].福建建筑,2008(11)
[2]金虹,李连科,陈庆丰,等.北方村镇住宅外围护结构衰减度指标的研究与应用[J].哈尔滨建筑大学学报,2000(4)
[3]朱志斌,曹懿,潘直纯.关于住宅建筑节能设计的理性思考[J].科技之友,2010(08)
[4]赵鸿,赵为民,孙生根.住宅建筑节能与检测技术[J].住宅科技.2004(3)
[5]艾芳,马静,王华.华北地区典型农宅外围护结构节能生态改造浅谈[J].建筑科学,2008(6)
作者简介:马 强,1983-10,男,本科,助理工程师