民用建筑设计中节能技术的应用
作者:佚名; 更新时间:2017-01-10

  【摘要】当前,节能环保的概念越来越深入人心,而民用建筑的节能又是保证建筑使用经济性的基础。随着设计理念的不断转变,为了达到建筑节能的目标,设计中,对建筑的整体结构、所用材料以及各种设备设施与所处的热环境等方面均有着更高的要求。在考虑建筑的美观舒适以及居住实用性的同时,更是要将节能的理念贯彻深入,使得民用建筑降低能源消耗。

  【关键词】民用建筑;设计;节能技术

  随着我国经济不断发展,建筑行业不断进步,以及市场对房地产业的大量需求,未来建筑工程项目将会越来越多。而近年来通过调查发现,建筑行业的能源消耗量也随之呈逐年升高的态势。如果新的建筑建设项目依旧按照原有的设计理念与设计标准进行设计的话,将增大经济与资源之间的矛盾,从而影响到人民的生活。而国家节能减排政策的提出,以及民间对环保节能问题的逐渐重视,都在促使建筑行业朝向节能目标发展。

  一、民用建筑节能设计的原则

  (一)建筑节能规划

  在建筑选址时就对其进行节能规划,包括对阳光的合理利用,可以在冬季替代一部分供暖,使得供暖资源的到节约;对风的合理利用,可以在夏季替代一部分空调或者电扇降温,使得电器耗能得到节约;利用建筑群的保暖功能,以及建筑群在规划设计中所能起到的通风效果,来满足通风降温的需求;在设计中,降低不必要的能源浪费,增加建筑保暖层设计,使得冬季室内温度不会逸散造成热能浪费,而对户型以及窗户进行合理设计,对采光进行调节,降低因采光过好与通风较差所造成的夏季室内温度过高问题,从而降低了夏季空调使用率,减少电能损耗。

  (二)构造节能规划

  在建筑物内部,通过对室内结构尺寸以及房屋朝向等方面进行改造,使得房屋内部与外界的能量交换程度大大降低,从而使得能量损失系数降低。对于房屋采暖与降温两个环节,做有针对性的规划设计,从而在室内结构上,减低能源的损耗。达到节能目的。

  二、民用建筑节能设计的应用

  (一)结构通风设计

  民用建筑中通风的设计是一项重要环节,对于室内同空气的合理流通以及空气质量控制具有重要意义。可以改善室内环境,提高人们居住的舒适性。并且通过合理的通风,可以在炎热天气下带走室内高温,降低室内温度,从而减少空调、电扇的使用量,对于电能的节省起到了较大作用。在设计中,要对风压原理合理运用,使得建筑结构的正面与夏季风向一致,由风能引起的压力差会使得建筑内部通风效果明显提高。

  (二)结构采光设计

  在冬季,采光可以代替一部分供暖,所以需要室内阳光照射面积大,照射时间长。在夏季,阳光的直射会使得室内气温急剧升高,增加空调与电扇的使用量,加大能耗。所以,在建筑结构设计时,要对采光问题充分考虑。通过调整建筑间距以及建筑朝向的方法,使得建筑采光合理,适宜人居。

  建筑朝向设计,应该避免与冬季风向一直,降低冬季时冷空气对室内温度的影响程度。与此同时,还要对阳光的照射进行合理规划,结合当地的气候特点以及光照特点,确保建筑物冬季防风与夏季防热的效果。

  (三)绿化环境设计

  植物的光合作用,可以在一定范围内对空气质量进行改善。所以在建筑的设计中,需要合理运用绿化来实现能源节约。高大的树木可以在冬季对寒风起到一定程度的遮挡与导向作用,在夏季可以降低阳光对地面以及墙体的直接照射程度。并且在阳光强烈时,绿化设计还可以对进入室内的眩光问题,起到有效的抑制作用。

  落叶科的植物,由于其具有枝叶茂盛的特点,在夏季可以为人们遮挡太阳。等到植物叶落之时,又可以促进秋冬季节的采光,所以,其天然的落叶时间在很大程度上,解决了建筑的采光问题。

  (四)保温隔热设计

  建筑墙体的外围结构,是实现室内外能量交换最为频繁的地方。在夏季承受高温,在冬季抵御严寒。所以对建筑的外墙进行保温隔热设计,对于改善室内保暖,调节室内温度具有十分重要的意义。通常采用将保温材料砌入屋面板与防水层之间,实现高效的保温隔热功能。这种方式,要求其使用的保温材料具有高强度,重量轻,导热系数低以及具有不吸水的特性,在工程施工中,这种加设保温材料的方法通常被称作正铺法。

  与正铺法相对应的是一种名为倒铺法的设计施工方法,其具体的操作方式为在保温层以下设置防水层。使用这种倒铺法,可以将保温材料的保温隔热特性充分发挥出来,与此同时也可以降低建筑外空气温度变化对室内温度的影响程度。

  (五)门窗节能设计

  在门窗的设计中,存在门窗比的概念。所谓门窗比,就是指建筑室内墙面面积与窗口大小的比例。经研究表明,门窗比过大的话,会增加空调电扇的使用量,从而增加室内电能消耗。其科学合理的门窗比比值,东西方向门窗比应不大于30%,南方,门窗比不大于35%,北方门窗比不大于25%。

  门窗在建筑整体结构中属于具有较高使用率的结构之一,因此容易出现各种损坏的情况。而在门窗的使用过程中,又是室内外能量交换发生的过程,会流失掉室内能源所提供的热能。所以,在建筑设计中,要充分考虑到门窗的损坏问题以及热量流失问题。注意门窗结构的整体保温性能,在对住户的需求进行满足的同时,需要尽可能的降低门窗面积,以保障室内能量不会流失,从而达到节能的目的。

  在实际设计过程中,要结合建筑所在地的日照特点,对门窗结构进行一定的遮阳保护措施。这种做法可以对室内采光进行调节,降低阳光直射程度。

  对于门窗结构的密实性,当前采用的措施多为双层夹真空玻璃结构,使用这种窗体结构,可以有效降低室外温度与室内之间的相互影响,避免热量流失情况。而采用铝合金结构的窗体,更能使其密实性得到保证。

  (六)外墙节能设计

  在建筑节能问题上,外墙的节能一直是保障建筑整体节能的关键环节。所以,外墙的保温以及隔热,对整体的建筑结构保温具有十分重要的意义。在建筑建设施工时,选用保温隔热效果较好的材料,作为外墙墙体材料。而室内则可以使用节能环保的涂料,结合环保并且轻型的板材实现节能效果。

  对建筑进行节能改造设计,可以在不改变建筑的基本形式的前提下,通过增设外墙保温材料的方式,实现民用建筑的节能。目前所采用最多的节能材料为聚氨酯,通过建筑施工以及改造实践表明,相对于传统的浇筑聚苯板以及粘贴聚苯板等墙体保温措施来说,聚氨酯的隔热性能更为优越。其最高节能效果可以达到65%。

  对于建筑外形有较高要求的话,可以使用外墙内保温技术与外墙隔热措施相结合的手段,对原有的建筑墙体进行保温加固,并在外墙内部增设保温材料。使得建筑外部结构美观。

  (七)新型能源分析

  对于房屋采暖以及降温,不论是从结构入手还是从材料入手,都是在末节上下功夫。真正能解决节能与环保问题还是需要从能源本身着手,例如当前兴起的地源热泵与地板散热相结合的供暖结构。以及光伏发电技术的应用等。

  总结

  为了探讨民用建筑设计的节能应用,本文通过对建筑设计中节能的原则以及具体节能措施进行深入分析,提出了建筑结构通风、建筑结构采光、以及保温隔热与门窗节能设计、外墙节能设计几方面的问题与具体应用措施。并对新型能源的使用进行探讨,希望能为民用建筑在节能方面的设计提供一定借鉴。

  参考文献:

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