改善夏季室内热环境的节能措施论文_马里

改善夏季室内热环境的节能措施论文_马里

二十一冶建设集团有限公司 甘肃白银 730900

摘要:在住宅中室内环境设计较为重要,和谐高效的室内环境设计会给居住者带来舒适宜居之感,凸显设计合理性。伴随我国科学发展观及构建生态文明型社会发展理念的深入影响,使当前室内环境设计越发在意环保属性,期许通过生态化住宅建设理念,推动我国室内环境的创新变革,凸显人与自然和谐共处的设计发展理念。基于此,为了使我国室内环境设计更加科学高效,在接下来的文章中,将围绕改善夏季室内热环境的节能措施方面展开详细分析。

关键词:夏季;室内;热环境;节能措施

引言:湿度是影响我国夏热冬冷地区夏季室内热环境的主要因素之一.过去单纯采取夏日通风隔热、冬季保温防寒措施,改善室内环境以能耗剧增为代价;产生的大量污染物给大气环境造成诸如温室效应、臭氧层空洞等严峻问题。基于此,文章围绕改善夏季室内热环境的节能措施方面进行分析,具有重要的现实意义。

一、建筑热环境

建筑物外围护结构将人们的生活与工作空间分为室内和室外两部分,因而,建筑热环境也就分为室内热环境和室外热环境。建筑物常年经受室内外各种热环境因子的作用,属于室外的因子如太阳辐射、空气的温湿度、风、雨雪等,统称为室外热环境;属于室内的因子如空气温湿度、生产和生活散发的热量与水分等,则称为室内热环境。

二、室内热环境的构成要素及影响

人对建筑环境的要求,最基本的一条就是室内热环境的舒适性。室内热环境是否舒适,主要表象就是冷热感。这种冷热感取决于人体向周围环境散发的热量和人体新陈代谢过程中产生的热量之间的关系。如果让散热量和产热量保持一个相对平衡的状态,那么,这种环境对人体的健康和舒适性都是至关重要的。这种平衡状态,即使在外界环境有较大变化的情况下,也能使体内核心组织的温度波动很小。为了使室内环境达到这种热平衡,我们就要了解影响室内热环境的各种环境因素,这些因素主要包括空气温度、平均辐射温度、空气流速和空气湿度四个方面。

三、建筑能耗分析与节能设计

(一)建筑采暖

在冬季,居住建筑室内温度一般要求达到18℃,甚至较高的要求要达到20℃。为了保证室内温度达到要求,就要不断的向房间内提供热量。由于冬季室外温度较低,建筑物会通过围护结构从室内向室外散失热量,所以,为了保证室内舒适的温度,在采暖地区需设置采暖设备,并配有适当的通风换气设备。建筑物能够吸收并得到的热量我们称之为建筑物的总得热。建筑物的总得热经分析可知由以下几个部分组成:70%~75%为采暖设备提供的热量;15%~20%为太阳能热量,通过窗户和建筑物围护结构传递给室内;8%~12%为建筑物内部得热,这部分包括家电和人体散热、照明散热和炊事散热等。建筑物在得热的过程中同时也会散失热量,热量散失渠道主要有:70%~80%为建筑物围护结构散热,20%~30%为门窗缝隙的空气渗透耗热量。采暖设计时,一般的民用建筑和工业建筑,这些产生热量很少的建筑,在进行供热负荷计算时一般只考虑由门窗等缝隙或孔洞进入到室内的冷空气的耗热量和建筑围护结构的传热耗热量。经过以上分析,在建筑物采暖设计过程中要想达到节能的目的,需要采取以下几种措施:第一,为了减少空气渗透耗热量,需要提高建筑物门窗的严密性;第二,为了减少传热耗热量,需要加强建筑物外围护结构的保温,并尽量减小建筑物外表面积;第三,尽量利用太阳辐射得热。总之,在尽量减少建筑物总失热量的同时努力提高建筑物的得热,最终达到节约供热量的目的。

(二)建筑空调

夏季空调降温建筑的室温允许波动范围为±2℃。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在夏季空调建筑的总得热来自于以下几个环节:第一,太阳的辐射。太阳的辐射可以直接通过窗户进入到室内形成热量,另外,太阳辐射还可以通过外墙和屋面吸收最终传入到室内;第二,室内外温差传热。这个环节主要是通过建筑物门窗形成空气渗透换热;第三,建筑内部产生的热量。主要包括家电及照明,人体的散热和炊事过程中产生的热量。这些建筑物总得热,一部分被内部围护结构所吸收和暂时储存,其余的均构成了空调负荷。为了达到空调系统的节能,就要抑制室内产生热量,抑制热量进入到室内,同时要促进室内的热吸收,促进热量向室外散去。抑制辐射热进入室内需要考虑透射传入、反射传入和受热面的条件等。对于透射传入,最好设障碍物,而对各种不同的情况,可以采取不同的方法。为了促进导热散热,要考虑到当室外温度低于室内温度时,室内的热就会通过建筑构件由室内向室外传导。为了冷却建筑物,就要促进这种热传导。受太阳辐射的建筑部位外侧,温度一般都很高。但这些热在凉爽的春秋季节,可以通过受不到阳光照射的外围护结构的阴影部位向室外导热[1]。

(三)整体及外部环境设计

为了创造舒适的室内热环境,在建筑物外部环境设计时就要先创造良好的条件,这也是为了整体建筑节能做考虑。所以在建筑的选址、规划以及形体和朝向等方面,都要进行周密的考虑。对于建筑选址,要考虑到当地的土质、水质及气候、地形等,还要综合考虑周围现有的环境条件。这些因素的优劣直接决定着建筑物所选位置微气候环境是否适宜。除了要考虑周围微气候环境要适宜建筑物的建设,还要考虑建筑物建成后是否会影响到现有的周围生态环境,要保证建筑物建成后在整个生命周期中不使周围的微气候环境遭到破坏,这样才能保证生态环境的平衡。对于建筑物的形体设计,要使其适应周围微气候环境,做到合理设计。在建筑的规划布局上,为了保证在无风的条件下也能够使建筑物形成自然通风,就要使建筑物的向阳面和背阴面的气压存在压差。另外,可以在建筑物的外形设计上增加风洞,能够让自然风在风洞中回旋,使建筑物达到良好的通风效果[2]。

(四)建筑的单体设计

建筑的单体设计,可以有效的利用和改善微气候环境。当建筑物的朝向和位置确定以后,其所处的外部微气候环境就已经基本确定下来了。所以此时若想改善室内微气候环境,就要在建筑单体设计时稍加考虑。比如,可以通过改变建筑物的结构设计和建筑物分隔空间的设计来达到改善室内微气候环境的目的。也可以考虑选用一些新型的建筑材料和设备,从而达到充分利用建筑外部气候环境条件来影响室内环境的目的。建筑的体形和平面设计都会对室内热环境和节能效果产生影响。其体形的控制参数为体形系数。体形系数可以用单位体积所具有的外露面积来表示。在其他条件相同的情况下,体积相同的建筑物,外露面积越小,热损耗也越少。建筑构造设计主要包括建筑围护结构的保温、隔热措施及其解决防潮、防结露、防冷热桥等问题的设计方法。而其中外墙由于占全部建筑围护结构的60%以上,通过外墙的耗热量约占建筑物全部耗热量的40%,因此,提高外墙的保温、隔热性能对改善室内热环境及建筑节能具有重要意义[3]。

结论

为了有效解决建筑室内环境,文章主要围夏季室内热环境的节能措施方面进行了详细分析,希望能够给相关人士提供参考依据[4]。

参考文献:

[1]周浩明.可持续室内环境设计理论[M].北京:中国建筑工业出版社,2017:175-176.

[2][德]克里斯汀•史蒂西.太阳能建筑:策略•前景•概念[M].常玲玲,刘慧译.大连:大连理工大学出版社,2016:60.

[3]刘加平,杨柳.室内热环境设计[M].北京:机械工业出版社,2015:137.

[4][美]诺伯特•莱希纳.建筑师技术设计指南:采暖•降温•照明[M].张利,等译.北京:中国建筑工业出版社,2014:457.

论文作者:马里

论文发表刊物:《基层建设》2018年第28期

论文发表时间:2018/11/14

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