建筑節能設計措施的論文
摘要:我國的建筑材料行業(yè)是一種高耗能的行業(yè)，大多數的建筑材料產(chǎn)品能源的消耗量占據世界首位，并且我國的建筑大多屬于高耗能的建筑。目前我國提倡建設節約型社會(huì )，在建筑節能設計環(huán)節大力推廣節能材料的應用，采取先進(jìn)的節能措施，對于降低我國建筑耗能、創(chuàng )造經(jīng)濟效益和社會(huì )效益意義重大�；诖�，本文對建筑節能設計環(huán)節節能材料及措施的應用進(jìn)行了探討。
關(guān)鍵詞:建筑節能;節能材料;節能措施
建筑耗能的不斷增加已經(jīng)為我國的國民經(jīng)濟產(chǎn)生巨大的負擔，嚴重制約著(zhù)我國經(jīng)濟的可持續發(fā)展。建筑規模的不斷擴大和建筑能耗的不斷增加，使得我國必須向著(zhù)節約型的建筑方向發(fā)展，這不僅僅是我國國情的需要，而且是重視環(huán)境和視覺(jué)美觀(guān)的必要。節能建筑概念的提出，給建筑設計和技術(shù)提出了新的要求，給人們創(chuàng )造一個(gè)舒適的工作生活環(huán)境之外，還需要提高資源的利用率。因此，探索建筑節能材料及新興節能設計措施的應用就有了重要的現實(shí)意義。
1建筑節能的重要性
目前，全球范圍內石油、煤炭、天然氣這三種傳統的能源已經(jīng)供不應求，人們逐漸向高成本的生物能、水利風(fēng)力發(fā)電、太陽(yáng)能和核能等進(jìn)行探索。但是，我國的能源缺乏問(wèn)題愈發(fā)的突出。主要存在以下幾方面的問(wèn)題。1)人口基數大，人均能源占有量低、儲備量低。2)能源結構主要以煤炭為主，大約占75%，全國每年的煤炭消耗量已超過(guò)13億t。3)能源資源分布不均衡，主要表現在經(jīng)濟發(fā)達地區能源極其缺乏和農村商業(yè)能源供應不到位，從而造成北煤南運、西氣東送、西電東送。4)能源利用效率低，終端利用效率僅僅為33%，與發(fā)達國家進(jìn)行比較，利用率偏低。隨著(zhù)城市建設速度的不斷發(fā)展，建筑物的能耗每年不斷地上升，占全球能源消耗的32%。此外，由于我國房屋建筑材料每年能耗大約為13%，建筑物總能耗已經(jīng)占據全國能源總消耗量的50%。我國現有的建筑物面積為400億m2，大多數建筑物都屬于高能耗建筑，并且每年新增的建筑物面積大約為20億m2，其中有超過(guò)95%以上的建筑物屬于高能耗建筑物［1］。如果仍然按照低節能水平來(lái)進(jìn)行建筑物的設計，我國將要面臨巨大的能耗壓力和治理問(wèn)題。大面積的建筑能耗，已經(jīng)嚴重制約我國經(jīng)濟的可持續發(fā)展，因此，建筑行業(yè)全民節能刻不容緩。
2建筑節能設計環(huán)節節能材料的優(yōu)化選擇
隨著(zhù)社會(huì )的不斷發(fā)展，人們的生活質(zhì)量也在不斷地提高，人們對居住環(huán)境、生活環(huán)境的要求也越來(lái)越高。設計人員在對建筑物進(jìn)行節能設計時(shí)，需要將節能意識充分地融入到建筑工程的各個(gè)環(huán)節中。比如，建筑節能設計、建筑物整體規劃節能設計、建筑物施工過(guò)程節能設計等。建筑材料是建筑工程的基礎，選擇節能環(huán)保的建筑物材料，能夠推進(jìn)建筑工程節能工作的進(jìn)程。新型的建筑物節能材料的設計，需要能夠有效地彌補傳統建筑材料的缺陷，有效地解決建筑工程的節能環(huán)保問(wèn)題。技術(shù)人員通過(guò)對新型材料的不斷研究和應用，提高建筑材料的使用效率，減少資源的消耗。設計人員在對建筑屋面、墻體保溫材料進(jìn)行設計時(shí)，最大限度地選擇節能、環(huán)保的材料，最常用的材料為硅酸鹽磚、保溫隔熱復合墻材料、水泥纖維板等。其中，硅酸鹽磚分為粉煤灰加氣混凝土砌塊、砂石加氣混凝土砌塊等，這樣能夠有效地減少紅磚對土地資源和環(huán)境的污染，是我國大力推廣的墻體材料，與普通的墻體材料進(jìn)行比較，具有一定的抗震性、防火性、隔音、抗滲性和節能保溫性，便于施工和使用［2］。水泥纖維板由纖維類(lèi)物質(zhì)和水泥混合制成，具有一定的韌性，可以直接進(jìn)行螺絲的裝訂，裝訂好螺絲之后，釘頭和螺絲不會(huì )暴露在纖維板的表面。對混合材料涂抹樹(shù)脂之后，顏色不會(huì )發(fā)生改變，并且還能起到一定的隔熱、防火、防坍塌的作用。
3建筑節能設計措施的應用
3.1整體及外部環(huán)境的節能設計措施的應用
建筑物提倡節能，需要對其規劃進(jìn)行重視，這樣才能有效地避免在單體方案設計中出現一些難以解決的問(wèn)題。以節能為核心來(lái)對設計進(jìn)行指導，充分考慮建筑物的容積率、日照距離、建筑物的基礎和建筑物周邊的環(huán)境等，制定出科學(xué)合理的設計方案，從整體上為建筑物的節能環(huán)保創(chuàng )造條件。1)建筑物的朝向。建筑物朝向的選擇，冬天寒冷季節能夠獲得充分的日照并且有效地避開(kāi)主導風(fēng)向，夏天炎熱季節能夠充分利用自然通風(fēng)的條件并且防止人們接受長(cháng)時(shí)間的太陽(yáng)輻射。針對我國中南部地區的建筑節能設計，建筑物朝向的選擇需要結合南方地區的氣候條件、地理環(huán)境、歷史文化和城市規劃等進(jìn)行全面的考慮，對各個(gè)因素之間的利弊進(jìn)行權衡，最大限度地滿(mǎn)足節能和舒適的要求。2)建筑間距。較大的間距不僅僅能夠獲得充分的日照時(shí)間和日照質(zhì)量，而且還能夠增加建筑物的風(fēng)速和風(fēng)量。但是這與節能原則相矛盾，因此，在規劃時(shí)需要在節能和建筑物間距之間找到一個(gè)相對的平衡點(diǎn)，對節能設計進(jìn)行優(yōu)化，這樣才能達到節能的目的。
3.2門(mén)窗節能設計措施的應用
對建筑物的門(mén)窗進(jìn)行設計時(shí)，需要采用節能玻璃。節能玻璃具有能夠有效地防止灰塵、防止噪音、隔熱、提高熱導率等特點(diǎn)，將節能玻璃安裝在門(mén)窗中，不僅僅能夠有效提高建筑物室內的能見(jiàn)度，而且還能夠降低門(mén)窗的能源消耗。此外，在進(jìn)行門(mén)窗設計時(shí)，需要對門(mén)窗和墻體的比例進(jìn)行科學(xué)合理的設計，門(mén)窗是確保建筑物室內空氣流通的設備，因此，選擇科學(xué)、合理的比例才能對居住環(huán)境進(jìn)行優(yōu)化，提高人們的舒適度。在進(jìn)行門(mén)窗設計時(shí)，確保室內采光和通風(fēng)良好，最大限度地縮小門(mén)窗的面積，從而起到節能環(huán)保的效果。另外，在進(jìn)行門(mén)窗設計時(shí)，需要使用密封膏和彈性密封型材料，這樣可以提高門(mén)窗的氣密性。通過(guò)對建筑環(huán)境的考慮，設計人員需要根據建筑物的朝向和南方地區的日照特點(diǎn)對建筑物進(jìn)行遮陽(yáng)設計，減少陽(yáng)光對建筑物的直射。
3.3屋面節能設計措施的應用
在對建筑物的屋面進(jìn)行節能設計時(shí)，需要對屋面面板和屋面防水層之間的物理特性進(jìn)行充分考慮，一般建議選擇密度低、具有較強的吸水性并且導熱系數小的節能材料，從而實(shí)現建筑物屋面保溫的效果，達到節能的目的。屋面保溫材料的種類(lèi)較多，現場(chǎng)澆筑可以使用珍珠巖、陶瓷顆粒等;板塊可以使用瀝青或者水泥珍珠巖板、聚苯乙烯板或水泥聚苯板等［3］。在對建筑物進(jìn)行節能設計時(shí)，屋面保溫節能設計有兩種方式:1)反鋪法，將保溫材料放置于防水層的上方;2)發(fā)泡澆筑法，將水泥、粉煤灰和硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料等材料混合而成的泡沫混凝土進(jìn)行現場(chǎng)澆筑。這兩種方式都能夠實(shí)現節能環(huán)保的目的，提高了資源的利用率。
3.4墻體節能設計措施的應用
一般情況下，墻體保溫技術(shù)可以分為兩大類(lèi):內保溫技術(shù)和外保溫技術(shù)。其中外墻保溫技術(shù)在我國北方地區可以取得良好的應用效果。但是對于南方地區來(lái)說(shuō)，夏季時(shí)間長(cháng)，太陽(yáng)輻射強度大、降雨量比較大、季風(fēng)旺盛，居民主要依靠制冷設備來(lái)保持室內濕度和溫度的舒適度。如果使用外墻保溫，每次啟動(dòng)空調設備時(shí)都需要先加熱或降低墻體溫度后才能保持室內恒溫，導致能源被浪費。此外，由于南方地區多雨，外墻保溫飾面容易出現開(kāi)裂、漏水等問(wèn)題，工程質(zhì)量難以保證。而使用外墻內保溫施工技術(shù)則可以取得更好的節能效果，施工質(zhì)量則更容易得到保證，維護難度相對來(lái)說(shuō)也比較低，外飾面的強度也更加容易得到保證，所以，南方地區墻體保溫更適宜選擇外墻內保溫技術(shù)作為墻體節能方式。
3.5采暖空調節能設計措施的應用
根據采暖空調使用冷熱源種類(lèi)的不同，可以將其分為三大類(lèi)，即電力空調、地源熱泵空調和水煤空調。設計人員通過(guò)對空調系統的初期投資費用和運行費用進(jìn)行模擬量化，計算出初期投資所需要的費用，每年資源的平均消耗量、能源使用費用和設備維護費等，在滿(mǎn)足節能環(huán)保的前提下，選擇合適的空調系統。地源熱泵空調屬于可再生能源，具有較高的安全性，節能環(huán)保，受到社會(huì )大眾的喜愛(ài)，并且國家已經(jīng)在住房建筑和城鄉建設部進(jìn)行大力地推廣使用。根據熱源類(lèi)型的不同，可以將其分為土壤熱源泵空調、地表淡水源熱泵空調、海水源熱泵空調、污水源熱泵空調等。設計人員需要根據南方地區的自然氣候條件，將地源、水源和太陽(yáng)能等多種低位熱源進(jìn)行整合，形成熱量交換系統，比如地埋管與冷卻塔復合的換熱系統、地表水、冷卻塔復合的換熱系統、地埋管與太陽(yáng)能集熱裝置復合的換熱系統等。將熱泵空調系統和其他類(lèi)型的空調系統進(jìn)行比較，在滿(mǎn)足用戶(hù)基本需求以外，使用單換熱系統能夠有效地降低成本10%以上，使用復合型換熱系統能夠有效地降低成本15%以上。將此新系統和建筑物結構的節能設計進(jìn)行融合，能夠有效地節約能源65%以上［4］。
4結束語(yǔ)
綜上所述，在我國提倡建設節約型社會(huì )，在建筑節能設計環(huán)節大力推廣節能材料的應用，采取先進(jìn)的節能措施，對于降低我國建筑耗能、創(chuàng )造經(jīng)濟效益和社會(huì )效益意義重大�？偠灾�，隨著(zhù)社會(huì )的不斷發(fā)展，我國的經(jīng)濟和科學(xué)技術(shù)也在快速的發(fā)展過(guò)程中，各個(gè)領(lǐng)域已經(jīng)充分意識到建筑節能設計的重要性，并且已經(jīng)在居民住宅設計、建筑物建設過(guò)程中取得了很好的效果。建筑工程的技能設計不僅會(huì )促進(jìn)建筑企業(yè)的可持續發(fā)展，而且還會(huì )推進(jìn)我國城市化建設的速度，滿(mǎn)足當今社會(huì )節能發(fā)展的需求，從而推動(dòng)我國建筑行業(yè)的快速發(fā)展，對實(shí)現我國可持續發(fā)展目標具有重大意義。
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