摘要:建筑节能是一个漫长的成长过程,并不是一朝一夕便可完成,需要不断地进行探索,并完善,从而达到降低建筑能耗的目的。好的节能建筑得到充分利用和适应气候条件。因此,建设者在工作中应当因地制宜,合理利用环境资源,以规划、设计、环境配置的建筑手法来改善和创造舒适的居住环境,创造出健康舒适节能的室内外环境。
关键词:建筑;节能;门窗;外墙;屋面
建筑的节能包括两方面:一是对建筑规划分区、群体和单体、建筑朝向、间距、太阳辐射、风向以及外部空间环境进行研究后,设计出的低能耗建筑;二是通过对建筑构造增附保温隔热的材料,以达到建筑节能的目的。
1.建筑节能构造之门窗节能构造
在建筑节能政策的推动下,铝合金节能门窗、玻璃钢节能门窗、铝塑复合门窗等一大批新型环保门窗节能产品不断涌现、新品迭出。据不完全统计,目前各地建筑节能型门窗市场占有率提高较快,已占到整个门窗市场的50%。所以,大力发展门窗节能新产品,不管是经济效益还是社会效益,都是十分巨大的。
1.1 影响门窗热量损耗因素分析
影响门窗热量损耗大小的因素很多,主要有以下几方面:
1.1.1 门窗的传热系数
门窗的传热系数是指在单位时间内通过单位面积的传热量。传热系数越大,则在冬季通过门窗的热量损失就越大。门窗传热系数又与门窗的材料、类型有关。
1.1.2 门窗的气密性
门窗的气密性是指在门窗关闭状态下,阻止空气渗透的能力。门窗气密性等级的高低,对热量的损失影响极大,室外风力变化会对室温产生不利的影响,气密性等级越高,则热量损失就越少,对室温的影响也越小。
1.2 门窗节能主要途径
主要是保温隔热。其措施包括:选择节能窗型、提高门窗的保温性能、提高门窗的气密性、确定合适的窗墙比和朝向。
1.2.1 选择节能窗型
窗型是影响节能性能的第一要素。推拉窗的节能效果差,而平开窗和固定窗的节能效果优越。平开窗的窗扇和窗框间一般有橡胶密封压条,在窗扇关闭后,密封条被压得很紧,几乎没有空隙,很难形成对流,热量流失主要是玻璃、窗扇和窗框型材本身的热传导、辐射散热和窗扇与窗框接触位置的空气渗漏,热损失相对减少。
1.2.2 提高门窗的气密性
我国住宅中多数门窗,特别是钢窗的气密性很差,在风压和热压的共同作用下,冬季室外冷空气通过门窗缝隙进入室内,从而增加了供暧热量的消耗。如设置泡沫塑料密封条,使用新型的、密封性能良好的门窗材料。而门窗框与墙间的缝隙可用密封膏以及边框设灰口等密封;扇与扇之间的密封可用密封条、高低缝及缝外压条等;扇与玻璃之间的密封可用各种弹性压条等。
1.2.3 确定合适的窗墙比和朝向
一般来说,窗户的传热系数大于同朝向、同面积的外墙传热系数,因此,能量的损失随着窗墙比例的增加而增加。在采光和通风允许的条件下,控制窗墙比例比设置保温窗帘和窗板更加有效,即窗墙面积比设计越小,热量损耗就越小,节能效果越佳。热量损耗还与外窗的朝向有关,南、北朝向的窗户太阳辐射强度和日照率高,窗户所获得的太阳辐射热多。
2.建筑外墙节能构造
在建筑中,外围护结构的能耗较大,外围护结构中墙体又占了很大份额。所以建筑节能构造中墙体的节能构造是建筑节能构造一个最重要的组成部分。我国幅员辽阔,气候差异大,因此,墙体除满足结构方面的要求外,作为外围护结构还应满足建筑对节能构造方面的要求。
建筑外墙的隔热与保温能力是影响建筑能耗的主要因素,也是减少建筑能耗,达到建筑节能要求的主要途径。因此,建筑外墙的节能构造主要以保温与隔热的构造为出发点,达到建筑节能要求。
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2.1外墙保温与隔热的要求
建筑在使用中因对热工环境舒适性的要求会带来一定的建筑能耗,从节能的角度出发,也为了降低建筑长期运营费用,要求作为外围护结构的外墙具有良好的热稳定性,使室内温度环境在外界环境气温变化的情况下保持相对的稳定,减少对空调和采暖设备的依赖。
目前我国外墙保温技术发展很快,是节能工作的重点。外墙保温技术的发展与节能材料的革新是密不可分的,建筑节能必须以发展新型节能材料为前提,必须有足够的保温绝热材料做基础。节能材料的发展又必须与外墙保温技术相结合,才能真正发挥其作用。正是由于节能材料的不断革新,外墙保温技术的优越性才日益受到人们重视。所以在大力推广外墙保温技术的同时,要加强新型节能材料的开发和利用,从而真正地实现建筑节能。
3.建筑节能构造之楼板节能构造
楼板是建筑之中的承重结构部分,在楼板的建筑设计功能之中,从建筑的节能方面来考虑的,它还有另外三个功能尤其对建筑的节能保温很重要:第一就是它的围护功能,即有时还要起到保温、隔热作用;第二,楼板还能起到隔声作用,以保持上下层互不干扰;第三,楼板还可以起到防火、防水、防潮等功能。
楼板按其使用的材料可分为:砖楼板、木楼板和钢筋混凝土楼板等。砖楼板的施工麻烦,抗震性能较差,楼板层过高,现很少采用。木楼板自重轻,构造简单,保温性能好,但耐久和耐火性差,一般也较少采用。因此楼板的选择和构造设计,是非常重要的。根据不用环境合理地选择不同的楼板构造,对于建筑的节能设计有莫大的作用。在楼板的设计之中,要根据楼板的不用位置,外挑楼板或者是架空楼板等,同时还要考虑当地的对于楼板层的节能规范要求,计算其传热系数以及热惰性指标,楼板上吊顶的设计和楼板之中的结构层如防水层、找平层、保温层等等的合理布置,都是能直接影响到楼板的节能保温的。
4.建筑节能构造之屋顶节能构造
外围护结构类似在建筑节能构造中,主要考虑的是其保温和隔热构造;解决好屋顶的保温与隔热,便可达到建筑的节能要求。
4.1屋顶保温
在寒冷的冬季,室内一般都需要采暖,屋顶层面应有良好的保温性能,以保持室内温度。墙体在稳定传热条件下防止室内热损失的主要措施是提高墙体的热阻,这一原则同样适用于屋顶的保温;通过在屋顶面层设置保温层提高屋顶热阻达到保温目的。屋顶保温层保温材料多为轻质、疏松、多孔或纤维的材料,一般可以选择松散式的保温材料、整体式的保温材料和板状保温材料。
4.2屋顶隔热
在夏季太阳辐射和室外气温综合作用下,从屋顶传入室内的热量要比从墙体传入室内的热量多很多。因此建筑屋顶的隔热尤为重要,应采取适当的构造措施解决屋顶隔热和降温问题。所采用的主要构造做法是:屋顶间层通风隔热、屋顶蓄水隔热、屋顶植被隔热、屋顶反射阳光隔热。
总结
建筑节能是一个漫长的成长过程,并不是一朝一夕便可完成,需要不断地进行探索,并完善,从而达到降低建筑能耗的目的。建筑节能是在满足建筑整体功能和空间需求的前提下,强调集约资源、减少污染为一体的综合性建筑,设计师在工作中应该遵循绿色建筑的基本原则:尊重自然,强调建筑与自然的协调统一。应该尊重当地的生态环境。因地制宜地利用一切可以利用的因素和高效地利用自然资源,正确处理节能、节地、节水、节材、环保及满足建筑功能之间的辩证关系。
好的节能建筑得到充分利用和适应气候条件。因此,建设者在工作中应当因地制宜,合理利用环境资源,以规划、设计、环境配置的建筑手法来改善和创造舒适的居住环境,创造出健康舒适节能的室内外环境。
参考文献:
[1]国家标准《公共建筑节能设计标准》(GB 50189-2015).
[2]国家标准《严寒和寒冷地区居住建筑节能设计标准》JGJ 26-2010.
[3]国家标准《夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准》JGJ 134-2010.
[4]国家标准《夏热冬暖地区居住建筑节能设计标准》JGJ 75-2012.
[5]行业标准《外墙外保温工程技术规程》(JGJ144-2005).
[6]外墙保温应用技术.建设部科技发展促进中心和北京振利高新技术公司.
论文作者:张燕
论文发表刊物:《基层建设》2020年第2期
论文发表时间:2020/4/30