建筑节能概论.docx

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建筑节能概论

建筑节能概论

-----文献读后感

提纲

国内外建筑节能概况

建筑节能方式举例

节能材料及技术的应用

节能施工技术及措施

举例

（1）建筑节能在外墙上的应用

（2）建筑节能在民居中的应用

结束语

提纲

随着社会的发展和人民生活质量的不断提高，生态节能环保的技术正不断受到研究人员的推崇和和广大消费者的欢迎。

对于节能技术，人们知道的往往知识表面，然而它对于我们的日常生活又是非常密切的。

正如人们都知道，地球的资源是有限的，不可再生的。

那么，如何减缓对于有限资源的使用和新能源的开发将是人们日益关注的问题，因而节能型建筑是对于建筑行业最新研究的方向。

国内外节能建筑概况

国内

首先从一个大的背景看，发展节能建筑是必需的。

我国正处于工业化和城镇化快速发展阶段，工业的增长、居民消费结构的升级，特别是中国城镇化进程的快速发展，对能源、经济资源的需求将更加迫切。

与此同时，我国能源、土地、水、原材料等资源严重短缺而实际利用效率低、环境污染严重且仍在不断加剧。

就能源消费而言，在我国石化能源资源探明储量中，90%以上是煤炭，人均储量也仅为世界平均水平的二分之一；人均石油储量仅为世界平均水平的11%；天然气仅为4.5%；而目前我国单位建筑面积能耗是发达国家的2-3倍以上。

就土地的消耗而言，我国人均耕地只有世界人均耕地的1/3，水资源仅是世界人均占有量的1/4；然而，我们仅实心黏土砖每年毁田约12万亩；物耗水平与发达国家相比，钢材消耗高出10%～25%，每拌和1立方米混凝土要多消耗水泥80公斤；卫生洁具的耗水量高出30%以上，而污水回用率仅为发达国家的25%。

先进国家建筑能耗占总能耗百分比

建筑节能方式举例

新能源的利用是节约建筑使用能耗非常有效地办法，新能源通常指非常规、可再生能源，包括有太阳能、地热能、风能等等。

新能源技术用于建筑节能通常有以下几个方面：

1．太阳能致冷

利用太阳能制冷空调有两种方法，一是先实现光一电转换，再以电力推动常规的压缩式制冷机制冷；二是进行光一热转换，以热能制冷。

2．太阳热水器

太阳热水器是太阳能热利用中具有代表性的一种装置，它的用途广泛，形式多样。

人们最常见的一种太阳热水器是架在屋顶的平板热水器，常常是供洗澡用的。

3．太阳房

太阳房是利用太阳能采暖和降温的房子。

人们的生活能耗中，用于采暖和降温的能源占有相当大的比重。

特别对于气候寒冷或炎热的地区，采暖和降温的能耗就更大。

太阳房既可采暖，也能降温，最简便的一种太阳房叫被动式太阳房，建造容易，不需要安装特殊的动力设备。

比较复杂一点，使用方便舒适的另一种太阳房叫主动式太阳房。

更为讲究高级的一种太阳房，则为空调致冷式太阳房。

4．太阳能热发电

太阳能热发电是太阳能利用中的重要项目。

太阳热发电是利用集热器把太阳辐射能转变成热能，然后通过汽轮机、发电机来发电。

根据集热的温度不同，太阳热发电可分为高温热发电和低温热发电两大类。

按太阳能采集方式划分，太阳能热发电站主要有塔式、槽式和盘式三类。

5．地热发电

地热发电是地热利用的最重要方式。

高温地热流体应首先应用于发电。

地热发电不象火力发电那样要备有庞大的锅炉，也不需要消耗燃料，它所用的能源就是地热能。

6．地热供暖

将地热能直接用于采暖、供热和供热水是仅次于地热发电的地热利用方式。

因为这种利用方式简单、经济性好，倍受各国重视，特别是位于高寒地区的西方国家，其中冰岛开发利用得最好。

该国早在1928年就在首都雷克雅未克建成了世界上第一个地热供热系统，现今这一供热系统已发展得非常完善，每小时可从地下抽取7740t80℃的热水，供全市11万居民使用。

7．风力致热

  “风力致热”是将风能转换成热能。

目前有三种转换方法。

一是风力机发电，再将电能通过电阻丝发热，变成热能。

虽然电能转换成热能的效率是100％，但风能转换成电能的效率却很低，因此从能量利用的角度看，这种方法是不可取的。

二是由风力机将风能转换成空气压缩能，再转换成热能，即由风力机带动一离心压缩机，对空气进行绝热压缩而放出热能。

三是将风力机直接转换成热能。

显然第三种方法致热效率最高。

风力机直接转换热能也有多种方法。

最简单的是搅拌液体致热，即风力机带动搅拌器转动，从而使液体（水或油）变热。

“液体挤压致热”是用风力机带动液压泵，使液体加压后再从狭小的阻尼小孔中高速喷出而使工作液体加热。

此外还有固体摩擦致热和涡电流致热等方法。

节能材料及技术应用

从建筑设计与建筑技术两个方面,探讨建筑节能设计方法和节能改造措施,为建筑师设计节能建筑提供理论依据,让新世纪的建筑走可持续发展之路。

　　关键词:

可持续发展;建筑节能;材料,技术

　　外墙保温技术及节能材料

　　在建筑中,外围护结构的热损耗较大,外围护结构中墙体又占了很大的份额。

墙体节能技术的发展是建筑节能技术的一个重要环节,发展外墙保温技术及节能材料是建筑节能的主要实现方式。

节能保温墙体施工技术主要分为外墙内保温和外墙外保温两大类。

外保温是目前大力推广的一种建筑保温节能技术,外保温与内保温相比其技术合理,有明显的优越性,使用同样规格,同样尺寸和性能的保温材料,外保温比内保温的效果好。

　　屋面保温与材料选择

　　建筑屋面的传热损失在建筑维护结构的传热损失中约占9%且对居住环境的舒适影响很大,因此加强屋面的保温隔热性能是建筑节能,也是改善顶层居住环境的一个重要措施。

传统的屋面保温技术不仅保温性能差、热量损失多,而且施工困难,搬运慢,需要做隔气层、排气孔,施工工期长,施工条件苛刻,屋顶结构负荷较大,容易老化,到一定时候就要翻修。

倒置式屋面是一种新型的节能型的屋面保温防水形式,随着材料科学的发展,挤塑聚苯乙烯等新型材料的发展应用,终于使倒置式屋面的设计应用提供了材料基础。

倒置式屋面与普通屋面相比较,主要有如下优点:

构造简单,避免浪费。

　从技术方面加强节能建筑构造设计

　　屋面构造设计

围护结构节能设计中,屋面由于直接受太阳辐射面积大、时间长而成为节能设计的关键部位,又由于屋面其他因素的影响,屋面保温结构不宜选择容重大、导热系数高的材料,以防屋面重量、厚度过大,同时保温材料对防水性能要求较高,因此,节能屋面设计考虑因素较多。

传统的屋面做法将防水层置于整个屋面的最外层,如果采用倒置式屋面,保温层放在防水层的外侧-构造形式,这样就减少了黑色防水层对太阳辐射热的吸收和向室内辐射放热,减轻空调的热负荷;

　墙体设计

　　建筑外墙是建筑室内空间的“外衣”,是室内外空间的一道屏蔽,墙体的面积和构造设计决定室内的小气候,因此,建筑外墙设计是建筑节能设计的一个重要组成部分;节能建筑墙体设计主要从墙体构造设计和材料选择方面着手,提高墙体的热工性能,达到隔热、保湿的目的。

。

举例：

建筑节能技术在建筑外墙外保温中的应用

　　［关键词］外墙外保温；建筑能耗；系统

外保温优于内保温

（1）外墙外保温延长了建筑物的寿命。

外墙内保温的保温层构造位置使得建筑物的外墙与内墙分别处于两个不同的温度环境。

外墙外保温的保温材料保护了主体结构防止风吹雨淋和风化以及碱骨料的反应等对主体外墙的侵蚀，相对延长了整个工程的使用寿命。

（2）外保温是消除热桥的合理途径。

外墙既要承重又要起保温作用，外墙厚度必然较厚。

采用高效保温材料后，墙厚得以减薄。

但如果采用内保温，主墙体越薄，保温层越厚，热桥的问题就越趋于严重。

在寒冷的冬天，热桥不仅会造成额外的热损失，还可能使外墙内表面潮湿、结露，甚至发霉和淌水，而外保温则可以不存在这种问题。

由于外保温避免了热桥，在采用同样厚度的保温材料条件下，外保温要比内保温的热损失减少约20%，从而节约了热能。

　　（3）外保温比内保温更容易控制墙面裂缝。

　　（4）外保温优于内保温的其他功能。

加上有节约能源、改善热环境等一系列好处，综合效应十分明显。

　　我国广泛应用的外墙外保温系统

（1）EPS板薄抹灰外墙外保温系统。

适用范围：

民用建筑混凝土或砌体外墙外保温工程。

（2）机械固定钢丝网架EPS板外墙外保温系统。

适用范围：

民用建筑混凝土或砌块外墙外保温工程。

　　（3）EPS板与砼一次现浇外墙外保温系统。

适用范围：

多层和高层民用建筑现浇混凝土结构外墙外保温工程。

　　（4）胶粉聚苯颗粒外墙外保温系统。

　建筑节能与空间布局设计

　　建筑节能在空间布局设计上主要要考虑立面和平面两个方面,主要要满足通风的要求。

　　立面设计应注意两点。

一是在建筑物的上部设置出风口,使建筑物有良好的通风效果。

具体可在建筑物中部设置若干上下贯通的垂直空间,出风口应高于建筑物屋面。

二是进出风口的高低要适宜。

进出风口的高低决定了室内空气流动的方向,对室内环境影响很大。

其高度应结合房间的实际使用功能设计,起居室、书房、餐厅要以坐姿为参考,厨房可以站姿为参考,卧室可以卧姿为参考。

　　平面设计应注重以下几个问题:

一是尽可能地形成室内空气对流。

合理安排房间的门窗位置和窗户朝向,使形成穿堂风,增加房间内的空气流动,利于室内空气更新。

二是尽可能地增加进出风口面积,合理选择窗户的开启形式,有利于室内保持较为稳定的风速和均匀的流场,提高室内舒适度。

　　建筑节能与围护设计

　　无论是冬季保温还是夏季隔热,都主要是通过墙、屋顶、门和窗等围护结构的传热及空气渗透。

在建筑围护结构设计中主要要注意以下几点。

　　墙体节能:

　　墙体是建筑外围护结构的主体,其所用材料的保温性能直接影响建筑的耗热量。

现阶段浙江地区建筑外墙以240厚粘土空心砖和实心粘土砖为墙体主要材料,基本能满足节能要求。

但建筑外墙有提倡使用加气混凝土砌块的趋势,这种材料虽导热系数较低,约0.2-0.3,可很大程度上降低墙体传热系数。

　　屋面节能:

　　现在,许多高效保温材料已经开始应用于屋面,一些建筑的屋面保温,采用膨胀珍珠岩保温芯板保温层代替常规的沥青珍珠岩或水泥珍珠岩做法,就克服了常规作法的诸多缺点。

　　门窗节能:

　　外门窗是住宅能耗散失的最薄弱部位,其能耗占住宅总能耗的40%。

因此,我们在保证日照、采光、通风、观景要求的条件下,尽量减小住宅外门窗洞口的面积,提高外门窗的气密性,减少冷风渗透,提高外门窗本身的保温性能,减少外门窗本身的传热量。

其主要措施有:

　　控制窗墙比。

　合理选择窗体材料。

塑钢成为应用最为广泛的窗框材料,同时采用复合层玻璃（如中空玻璃窗）等方法提高窗的节能效果。

　　住宅外门及阳台门。

夹板门一般中间填充玻璃棉或矿棉等作为保温材料,节能效果较好。

　　建筑节能与周围环境设计

　建筑绿化设计。

建筑绿化在节能上的含义及作用已是众所周知的,它可以调节温度,尤其是降低夏季温度,树木枝叶形成浓荫可以遮挡太阳辐射和地面、墙面和相邻物的反射热。

经过测试,夏季林地及草坪的气温要平均低于普通场地气温2~3℃。

同时在中午至下午3时的升温速率四周有绿化房间明显优于无绿化房间。

不同的建筑绿化布置方法对节能均能起到一定效果。

如:

临街绿化、楼间绿化、楼旁绿化、屋顶绿化、墙体绿化等,尤其是屋顶绿化和墙体绿化对房屋内温度有直接影响。

在树种选择上以种植由高大常绿乔木与灌木组成的足够量的绿化带,从生态角度改善居住环境。

　　建筑外遮阳设计。

建筑外遮阳能有效地阻隔部分太阳光直接照射到建筑物的外围结构,特别是防止太阳辐射穿过窗户直接进入室内,从而有效降低室内温度,达到节能的最终目标。

在实际设计中,要合理选择外遮阳方式。

建筑外遮阳的设置与建筑物的朝向都有着密切的关系。

对窗户遮阳而言,栅格遮阳是较好的选择,挡板式遮阳、帘式遮阳、百叶遮阳等方式对于窗户遮阳都有非常好的效果。

对于建筑墙体和屋面的遮阳,栅格遮阳和绿化遮阳是较为有效的方法。

同时要合理设置遮阳板,避免影响室内空气的流动速度。

　合理利用再生资源。

太阳能、风能都是生态环保的可再生能源,如果能合理利用将是建筑节能的重要环节。

建筑内部设置“太阳能烟囱”,可实现无风状态的自然通风。

在建筑内部设置太阳能热水系统、空气能热水系统、太阳能供电系统,不仅能大大节约用电量,而且减少了对周围环境的污染。

结束语

建筑节能是一项系统工程,需要配套的工程技术措施,如建筑材料、建筑设计、施工及物业管理、政策法规。

其次是建筑师要树立可持续发展的意识,设计时更多关注建筑节能问题,使人们能重新回到自然界这个人类最基本的生存环境中,充分利用自然资源、经济手段、科学技术和社会力量,精心营造宜人的人居环境,以实现人、自然、社会的和谐共生,最终达到建筑的可持续发展

参考文献：

　浅谈建筑节能技术措施《科技创新导报》张喜滨

　住宅建筑节能检测技术探讨《科技创新导报》林竹华

　建筑施工中的节能管理《建设科技》张延忠

《建筑节能原理与技术》-------戎卫国

《建筑节能工程法规及相关知识》-----赵键

《建筑节能新技术研究与工程应用》-----杨惠忠

网络