论文部分内容阅读
【摘 要】国家城市化脚步不断加快,城市建筑对于能源的需求日益增加。能源的过度消耗带来一系列环境问题,我国各地出现的雾霾天气正是能源问题的表象。节能环保已经成为当务之急。文章从建筑节能概念出发,分析当前建筑节能现状,阐述了建筑节能的主要影响因素。
【关键词】建筑;节能;影响因素
建筑业的发展是城市化进程的主要表现。建筑的发展应该不止是数量增加,高度的提升,更重要的应该是建筑本身对于能耗的节约及控制。节能建筑、绿色建筑已成为房地产行业近些年的关注焦点。作为能源消耗大国,为适应当今世界发展趋势,对于建筑节能的设计以及节能建筑的建造就显得尤为重要。
1.建筑节能的概念
建筑节能具体指在建筑物的规划、设计、新建(改建、扩建)、改造和使用过程中,执行节能标准,采用节能型的技术、工艺、设备、材料和产品,提高保温隔热性能和采暖供热、空调制冷制热系统效率,加强建筑物用能系统的运行管理,利用可再生能源,在保证室内热环境质量的前提下,增大室内外能量交换热阻,以减少供热系统、空调制冷制热、照明、热水供应因大量热消耗而产生的能耗。
2.国内建筑节能设计的一般规定
目前国内的居住建筑设计对于建筑热工设计的一般规定是在建筑总平面设计及单体建筑设计上应考虑利用冬季日照,夏季自然通风及太阳能等可再生能源。十二层及以下的住宅建筑必须采用太阳能光热系统,并与建筑进行一体化设计。其次建筑物的朝向以为南北或接近南北向,其应避开冬季主导风向。同时建筑物不宜设有三面外墙的房间,同一房间不宜有两个及两个以上不同朝向的外窗。
3.我国建筑节能现状
3.1 我国民用建筑运行能耗在近十年来占全国总能耗的比例一直维持在20%-25%,2011年中国建筑运行总能耗是全国总能耗的百分之十九点七四,已达到6.87亿吨标准煤。随着居民生活水平的提高,对舒适度要求的提升,建筑能耗呈急剧上升趋势。
3.2节能技术的运用同建筑所处的气候条件密不可分。在不同的气候条件下,适用的节能技术也不相同。我国冬季寒冷的北方多数地区,现有的建筑围护结构及供热系统普遍存在如下问题:室外管网局部老化,保温层脱落,阀门漏水,热损失严重;窗户气密性较低,传热系数较大,年久失修,透风现象严重;墙体外无保温,房间散热快,冬季室内温度较低;屋面防水频繁需要维修;供热管网失衡,热力分布不均匀,冬季不同用户室内温差较大;不能对供热区域内实际热量进行测量、跟踪和监控,能源浪费非常严重。
3.3我国建筑节能状况明显落后于发达国家。七十年代的能源危机之后,发达国家积极推行建筑节能技术的研究与应用。建筑节能亟待改善。上个世纪八十年代初,国家提出建筑节能战略,并在科研机构和高等院校内开展了众多建筑节能新技术、新材料和新产品的研究开发。“十一五”期间国家科技支撑计划把建筑节能、绿色建筑、可再生能源建筑应用等作为重点,在建筑节能与新能源开发利用、绿色建筑技术、既有建筑综合改造、地下空间综合利用等方面突破了一系列关键技术,研发了大批的新技术、新产品、新装置,促进了建筑节能和绿色建筑科技水平的整体提升。在国家科技支撑计划支持建筑节能研究开发的同时,各地围绕建筑节能工作发展需要,结合地区实际,积极筹措资金,安排科研项目,为建筑节能深入发展提供科技储备。但新技术、新产品在实践中推广应用率较低,研究开发与实际应用出现脱节现象,建筑节能企业由于资金缺乏,产业化能力较弱,在配套技术、施工、使用过程中出现施工工艺不成熟、节能产品性能不稳定等问题,太阳能、地热、风能、核能等清洁可再生能源在建筑中的应用刚刚提上日程,利用比例较低。
4. 建筑节能的主要影响因素
根据涉及的范围不同,可以将建筑节能影响因素分为:气候设计与环境规划因素 、整体设计因素 、单体设计因素等等,这将是一个负责而庞大的系统。就设计角度而言,不可能对所有因素都面面俱到。在设计之初根据特定的气候条件,明确对建筑节能影响最大的因素,并在设计过程中给予重点的关注。同时,各因素对不同类型的能耗节约的贡献,也存在着交叉的影响,因此,为了在照明能耗、供热能耗与空调能耗之间寻找平衡点,就必须全面地考虑这些因素,对建筑设计的不同方案从能效角度进行方案比较,使建筑设计达到高能效的目的 。
4.1气候条件对室内热环境的影响
外界气候条件直接影响住宅能耗,与建筑物密切相关的气候因素有:太阳辐射、空气温度、空气湿度、风及降水等。
太阳辐射强度:冬季晴天多,日照时间长,太阳入射角低,太阳辐射度大,南向窗户阳光射入深度大,可达到提高室内温度,节约采暖用能的效果。严寒和寒冷地区冬季应加强对太阳能的利用。
4.2建筑朝向及体形系数
建筑朝向對建筑能耗具有显著的影响,在不同朝向的建筑中,以东西朝向的建筑能耗最高。体形系数是指建筑物的外表面积和外表面积所包的体积之比。体形系数是评价建筑节能效果的一个重要指标。建筑物体形系数越大,则表明建筑单位面积对应的外围护结构表面积越大大,外围护结构的传热损失越大,体形系数越小则表现出建筑外围护结构面积越小,热损失越小,因此从提高建筑节能效率的角度出发,应尽量减小建筑物的体形系数。
4.3自然通风对建筑节能的影响
将自然通风纳入建筑节能范围是十分必要, 通过可开启外窗或通风换气装置,保持良好的通风,在不同季节,一方面可以将室外新鲜空气带进室内,改善室内的热舒适度,另一方面可以带走大量的热量,减少空调运行的时间,提高了空调设备的效率,降低建筑物的实际使用能耗。
4.4窗墙面积比
窗墙面积比是指建筑层高与开间定位线所围成的面积(即房间立面单元面积与窗户洞口面积)之比。一般情况下,窗墙面积比越大,釆暖和空调耗能量越大,因此从节能的角度出发,把窗墙比作为评价建筑体形的另一个重要建筑节能评价指标,对窗墙面积比进行限制。通常情况下,应在满足室内采光要求的基础上进行窗墙比的改造。
近年来居住建筑的窗墙面积比有越来越大的趋势,这是因为商品住宅的购买者大都希望自己的住宅更加通透明亮,尤其是客厅比较流行落地门窗、飘窗等。因此,规定每套房间允许一个房间窗墙面积比可以小于等于0.6。但当窗墙面积比增加时,应首先考虑减小窗户(含阳台透明部分)的传热系数和遮阳系数。
4.5围护结构
高性能建筑围护结构能有效减少建筑能耗。根据建筑功能、造型和地域气候等特点,合理采用高性能围护结构、外遮阳和内遮阳,减小空调负荷,从而达到节约能耗的效果。
建筑物的保温隔热和气密性:建筑围护结构的保温隔热性能和门窗的气密性是影响建筑能耗的主要内在因素。若采用节能墙体,在冬天散热少,保温效果更好,而在夏天也能更好地阻挡热传递,那么就能减少人们依靠主动方式来达到舒适温度的时间,减少采暖或空调制冷的能耗。加强围护结构的保温,特别是加强窗户,包括阳台门的保温性和气密性,是节约采暖能耗的关键环节。
5.结语
建筑耗能占能源消耗的很大比重,但存在巨大的节能潜力,因此建筑节能工作的开展,能为社会的有续发展起到重大作用。在建筑设计过程中,相关工作人员应当对影响建筑节能的因素进行综合考虑,避免建筑产生较大的能耗,为我国可持续发展做出贡献。
参考文献:
[1]张霖.绿色建筑的建筑节能技术[J] .广西城镇建设,2011,(01): 59-63.
【关键词】建筑;节能;影响因素
建筑业的发展是城市化进程的主要表现。建筑的发展应该不止是数量增加,高度的提升,更重要的应该是建筑本身对于能耗的节约及控制。节能建筑、绿色建筑已成为房地产行业近些年的关注焦点。作为能源消耗大国,为适应当今世界发展趋势,对于建筑节能的设计以及节能建筑的建造就显得尤为重要。
1.建筑节能的概念
建筑节能具体指在建筑物的规划、设计、新建(改建、扩建)、改造和使用过程中,执行节能标准,采用节能型的技术、工艺、设备、材料和产品,提高保温隔热性能和采暖供热、空调制冷制热系统效率,加强建筑物用能系统的运行管理,利用可再生能源,在保证室内热环境质量的前提下,增大室内外能量交换热阻,以减少供热系统、空调制冷制热、照明、热水供应因大量热消耗而产生的能耗。
2.国内建筑节能设计的一般规定
目前国内的居住建筑设计对于建筑热工设计的一般规定是在建筑总平面设计及单体建筑设计上应考虑利用冬季日照,夏季自然通风及太阳能等可再生能源。十二层及以下的住宅建筑必须采用太阳能光热系统,并与建筑进行一体化设计。其次建筑物的朝向以为南北或接近南北向,其应避开冬季主导风向。同时建筑物不宜设有三面外墙的房间,同一房间不宜有两个及两个以上不同朝向的外窗。
3.我国建筑节能现状
3.1 我国民用建筑运行能耗在近十年来占全国总能耗的比例一直维持在20%-25%,2011年中国建筑运行总能耗是全国总能耗的百分之十九点七四,已达到6.87亿吨标准煤。随着居民生活水平的提高,对舒适度要求的提升,建筑能耗呈急剧上升趋势。
3.2节能技术的运用同建筑所处的气候条件密不可分。在不同的气候条件下,适用的节能技术也不相同。我国冬季寒冷的北方多数地区,现有的建筑围护结构及供热系统普遍存在如下问题:室外管网局部老化,保温层脱落,阀门漏水,热损失严重;窗户气密性较低,传热系数较大,年久失修,透风现象严重;墙体外无保温,房间散热快,冬季室内温度较低;屋面防水频繁需要维修;供热管网失衡,热力分布不均匀,冬季不同用户室内温差较大;不能对供热区域内实际热量进行测量、跟踪和监控,能源浪费非常严重。
3.3我国建筑节能状况明显落后于发达国家。七十年代的能源危机之后,发达国家积极推行建筑节能技术的研究与应用。建筑节能亟待改善。上个世纪八十年代初,国家提出建筑节能战略,并在科研机构和高等院校内开展了众多建筑节能新技术、新材料和新产品的研究开发。“十一五”期间国家科技支撑计划把建筑节能、绿色建筑、可再生能源建筑应用等作为重点,在建筑节能与新能源开发利用、绿色建筑技术、既有建筑综合改造、地下空间综合利用等方面突破了一系列关键技术,研发了大批的新技术、新产品、新装置,促进了建筑节能和绿色建筑科技水平的整体提升。在国家科技支撑计划支持建筑节能研究开发的同时,各地围绕建筑节能工作发展需要,结合地区实际,积极筹措资金,安排科研项目,为建筑节能深入发展提供科技储备。但新技术、新产品在实践中推广应用率较低,研究开发与实际应用出现脱节现象,建筑节能企业由于资金缺乏,产业化能力较弱,在配套技术、施工、使用过程中出现施工工艺不成熟、节能产品性能不稳定等问题,太阳能、地热、风能、核能等清洁可再生能源在建筑中的应用刚刚提上日程,利用比例较低。
4. 建筑节能的主要影响因素
根据涉及的范围不同,可以将建筑节能影响因素分为:气候设计与环境规划因素 、整体设计因素 、单体设计因素等等,这将是一个负责而庞大的系统。就设计角度而言,不可能对所有因素都面面俱到。在设计之初根据特定的气候条件,明确对建筑节能影响最大的因素,并在设计过程中给予重点的关注。同时,各因素对不同类型的能耗节约的贡献,也存在着交叉的影响,因此,为了在照明能耗、供热能耗与空调能耗之间寻找平衡点,就必须全面地考虑这些因素,对建筑设计的不同方案从能效角度进行方案比较,使建筑设计达到高能效的目的 。
4.1气候条件对室内热环境的影响
外界气候条件直接影响住宅能耗,与建筑物密切相关的气候因素有:太阳辐射、空气温度、空气湿度、风及降水等。
太阳辐射强度:冬季晴天多,日照时间长,太阳入射角低,太阳辐射度大,南向窗户阳光射入深度大,可达到提高室内温度,节约采暖用能的效果。严寒和寒冷地区冬季应加强对太阳能的利用。
4.2建筑朝向及体形系数
建筑朝向對建筑能耗具有显著的影响,在不同朝向的建筑中,以东西朝向的建筑能耗最高。体形系数是指建筑物的外表面积和外表面积所包的体积之比。体形系数是评价建筑节能效果的一个重要指标。建筑物体形系数越大,则表明建筑单位面积对应的外围护结构表面积越大大,外围护结构的传热损失越大,体形系数越小则表现出建筑外围护结构面积越小,热损失越小,因此从提高建筑节能效率的角度出发,应尽量减小建筑物的体形系数。
4.3自然通风对建筑节能的影响
将自然通风纳入建筑节能范围是十分必要, 通过可开启外窗或通风换气装置,保持良好的通风,在不同季节,一方面可以将室外新鲜空气带进室内,改善室内的热舒适度,另一方面可以带走大量的热量,减少空调运行的时间,提高了空调设备的效率,降低建筑物的实际使用能耗。
4.4窗墙面积比
窗墙面积比是指建筑层高与开间定位线所围成的面积(即房间立面单元面积与窗户洞口面积)之比。一般情况下,窗墙面积比越大,釆暖和空调耗能量越大,因此从节能的角度出发,把窗墙比作为评价建筑体形的另一个重要建筑节能评价指标,对窗墙面积比进行限制。通常情况下,应在满足室内采光要求的基础上进行窗墙比的改造。
近年来居住建筑的窗墙面积比有越来越大的趋势,这是因为商品住宅的购买者大都希望自己的住宅更加通透明亮,尤其是客厅比较流行落地门窗、飘窗等。因此,规定每套房间允许一个房间窗墙面积比可以小于等于0.6。但当窗墙面积比增加时,应首先考虑减小窗户(含阳台透明部分)的传热系数和遮阳系数。
4.5围护结构
高性能建筑围护结构能有效减少建筑能耗。根据建筑功能、造型和地域气候等特点,合理采用高性能围护结构、外遮阳和内遮阳,减小空调负荷,从而达到节约能耗的效果。
建筑物的保温隔热和气密性:建筑围护结构的保温隔热性能和门窗的气密性是影响建筑能耗的主要内在因素。若采用节能墙体,在冬天散热少,保温效果更好,而在夏天也能更好地阻挡热传递,那么就能减少人们依靠主动方式来达到舒适温度的时间,减少采暖或空调制冷的能耗。加强围护结构的保温,特别是加强窗户,包括阳台门的保温性和气密性,是节约采暖能耗的关键环节。
5.结语
建筑耗能占能源消耗的很大比重,但存在巨大的节能潜力,因此建筑节能工作的开展,能为社会的有续发展起到重大作用。在建筑设计过程中,相关工作人员应当对影响建筑节能的因素进行综合考虑,避免建筑产生较大的能耗,为我国可持续发展做出贡献。
参考文献:
[1]张霖.绿色建筑的建筑节能技术[J] .广西城镇建设,2011,(01): 59-63.