民用建筑节能设计方法探讨论文_吴钊颖

民用建筑节能设计方法探讨论文_吴钊颖

阳江市城市规划设计院 529500

摘要:当前我国粗放型经济增长方式消耗了大量能源导致经济发展受到能源消耗的约束,加上人们对民用建筑的居住舒适度要求伴随不断提高的生活水平也日益增长,更是增加了民用建筑的能源消耗。因此为了使我国经济可持续发展一定要将环境压力减轻,通过有效的能源节约措施将能源约束缓解。

关键词:民用建筑;节能设计方法;探讨

能源的缺乏会使国民经济发展受到严重制约,若不采取有效的节能措施会在未来面临能源危机。民用建筑在施工过程中使用节能设计能够使整体设计的美观性得以满足,在对建筑安全性能及使用功能不影响的前提条件下有效减少能源消耗,同时使人们的居住环境与相应标准相符合,因此本文针对节能设计方法在民用建筑中的应用进行探究。

一.民用建筑结构节能的技术原理

建筑物围护结构的热传导与冷风渗透造成了能源消耗,屋面、墙体、外遮阳设施及窗户等是主要的民用建筑维护结构,通过御寒防热遮护室内为人们提供舒适温暖的环境且不会受到外界气候变化的影响,是建筑物围护结构的作用。建筑物内外在冬夏季的热流方向各不相同,但均要求外围护结构拥有良好的绝热性能才能减少流入或流出的热量,为了使建筑物的能源消耗减少尽可能使用太阳辐射使建筑物内部获取热量。通过对民用建筑的门窗、屋面、墙体等围护结构设计逐步优化,尽可能将能量散失降低,才能使民用建筑的隔热、通风、保温等各种需求得到更好的满足,获取更好的节能效果。注意民用建筑进行节能设计时应当对建筑物的布局、绿化配置、朝向等因素进行综合考虑,如建筑物应选择避风向阳的地段,以南北向或靠近南北向最好,避免东西向,这对争取日照十分有利。

二.民用建筑节能设计方法

1.建筑墙体节能

墙体在建筑物维护结构中起到维护承重和分隔空间的作用,墙体节能措施主要有选用单一材料外墙,也就是外墙选择拥有较强保温性能且隔热的材料;二是使用保温夹心复合墙,也就是将保温材料放置在墙体中间,形成一面夹心墙;三是使外墙内部的保温增加,但由于这种保温材料存在不足应当在外墙内保温措施中谨慎使用;四是将一层保温层粘结在外墙外部,这种外墙外保温节能技术与墙体外隔热与自保温标准相符合,与内保温相比较外墙外保温效果更加明显。由于新型外隔热保温技术可以防止冷热桥出现并对主体结构进行保护,同时还可将室内温度受到室外温度的影响减少,因此成为多种节能技术中最有效的方式[1]。通常建筑外墙比较常用的保温材料有聚苯板、聚氨酯和保温砂浆等,作为墙体保温重要组成部分的外墙体遮阳通常会将钢结构支撑体系设计在保温层外部,之后干挂板材避免阳光直射墙体,同时能够使后侧空气保持流通,有利于散热并提升隔热遮阳的效果。

2.屋面节能

拥有隔热、防水、保温等作用的屋面同样是建筑物维护结构的重要组成部分,夏季太阳光的强烈照射能够使屋面温度上升到60~80℃的最高温度并直接影响到屋内温度。因此屋面保温层常常选用膨胀珍珠岩保温芯板,这种材料有三个优点:一是不会污染环境且价格低廉;二是作为一种柔性制品有广泛的适用性且能够便捷施工;三是其保温效果十分明显。冬季可以利用架空型保温屋面等方式作为屋面保温层,使其隔热保温性能增加并将屋面的能源消耗损失减少。注意屋面保温层不可使用有较大吸水率和过高密度的保温材料,吸水率较大容易导致保温层吸收大量水分从而降低保温效果,而密度过高的材料容易增加屋面重量。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆另外外蓄水和种植屋面也受到了高度重视,作为一种生态节能型屋面的种植屋面拥有良好的隔热保温性能且能够让屋顶内表面温度下降2℃,同时能够使城市绿地面积扩大并增加屋面的保温隔热性能,使城市环境气候得到改善[2]。蓄水屋面则是将屋面蓄水层蒸发制冷原理充分利用,将屋顶内表面温度降低,通常蓄水屋面的蓄水层会保持大约20cm的深度。

3.太阳能和地热的应用

作为可再生资源的太阳能在对生态环境进行改善的同时可将能源危机有效缓解,当前主要利用太阳能的方式有借助太阳能集热器吸收太阳热辐射提高生活用热水的被动式太阳能热水系统,该系统因其简单的结构和适用的经济等优点已经得到广泛应用;利用外在能源借助电扇或泵等装置转换与传递太阳能的主动式太阳能系统,将生活热水提供给民用建筑或为建筑供暖;利用太阳能光伏电池板将吸收的太阳能转化为电能,提供给建筑设备使用的太阳能光伏发电系统[3]。相较于普通的热泵地热能热泵能源拥有更高的利用率,由于深层土壤、地下水等深水层受到自然气候的影响不大,其温度也比较稳定,深水层与作为传输媒介的水进行冷热交换,从地下提取地热作为室内采暖的供给,即使在夏季也可使用。对民用建筑进行制冷供暖时由于低温热源是大地土壤内的低热能,因此单纯对热泵运行的电力供应进行驱动便可将能源消耗极大减少,加上基本恒定的土壤温度可产生高于平常热泵的运行效率,少于平常热泵的制冷剂应用量和二氧化碳排放量,可将环境受到的污染与破坏有效降低。这种方式需要前期进行一定的设备投入,由于地热应用方式能产生良好的经济效益且使用简单,没有较高的资金投入和技术要求且不会受到地理环境的影响,因此受到了越来越多的关注且十分适合民用建筑物的制冷供暖和节能。

4.门窗节能

拥有防水、隔声、隔热、保温等作用的门窗因其占据较大的能源消耗比例,因此需要有效的措施将这种能耗比例降低,如在保证采光通风等前提条件下对门窗隔热保温性能进行改善、增加门窗气密性等。外门窗的保温措施主要是将窗墙面积比尽可能缩小从而使空气渗透耗热量与传热耗热量减少,这种方式对建筑节能极为有利[4],但也会受到建筑立面、室内采光等因素的影响,因此在减小窗墙面积比时应当综合考虑民用建筑的节能效果、实际环境等。通常会对拥有良好密封性能的新型门窗材料进行选用并设置密封条,并使用弹性密闭及松软材料等密封门窗框和墙体间的缝隙,扇与扇、扇与行框间缝隙的密封会使用高低缝、回风槽、泡沫密封条等,玻璃与扇间的缝隙使用各种弹性压条进行密封。设计户门与阳台门时应当充分考虑防火、防盗、隔热及保温等要求,将岩棉板等能够防火隔热的材料填充在门的空腹内,塑料窗与钢塑复合窗通常是安装窗户的主要材料,窗上安装的玻璃也应当选择能够将能源消耗损失降低的玻璃材料。

结语

综上所述,节能形式的民用建筑伴随当前人们对生活居住环境不断提高的要求,一定会成为未来民用建筑发展的主要趋势从而得到大力推广。因此民用建筑应用节能设计方法一定要综合考虑各方面,善用周边的资源建立健全相关的节能系统并对各项设施进行合理配置,才能使民用建筑的节能功效真正实现。

参考文献:

[1]何欣,杨峰俊.节能设计在民用建筑设计中的应用[J].中国住宅设施,2019(10):48-49.

[2]王亮.对民用建筑暖通空调系统节能设计措施的探讨[J].智能城市,2019,5(19):132-133.

[3]黄慰祖.民用建筑中绿色建筑节能设计的应用分析[J].中国住宅设施,2019(08):34-35.

[4]王宇.民用建筑中绿色建筑节能设计的应用[J].住宅与房地产,2019(19):56.

论文作者:吴钊颖

论文发表刊物:《基层建设》2020年第1期

论文发表时间:2020/4/21

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