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淺析建築保溫節能設計及其應用

發布于2019-01-24 14:26:17 | 來源:【河南銘葦實業有限公司】

     随着時代的進步,對建築材料及其設計的要求不斷提高,我國的建築保溫節能設計及其應用也逐步擴大到建築各個方面。同時,為了減緩對我國礦物資源等能源的使用以及減少對世界環境的影響,建築行業也在找尋有效地提高能源使用率的方法。不僅僅是對于礦物能源的使用需要進行改革,在發展與保護環境中尋找一個平衡點。也需要在尋找新的可替代的能源以及再生能源進行有效利用。本文從多個角度說明了建築保溫節能設計及其應用的重要性以及主要方式,簡析我國對于建築保溫節能設計和應用的現況。 

  不僅是在我國,乃至全世界,在建築行業進行的能源消耗,每年都是一個龐大的數字。其中包括建造、使用和維護等等建築環節中需要使用的能源。因此,加強在建築中保溫節能設計的應用就顯得尤為重要。在我國,在建築行業中掀起的一股改革風暴已經逐漸顯露出優勢。節能設計作為一種新興的理念逐漸被運用于我國建築設計中。要從根本上達到減少能耗,提高能源利用率,從而實現能源與環境的可持續發展,就需要我們從多方面進行努力。 
  1 建築保溫節能的重要性 
  建築保溫節能,從實質上來說就是提高能源利用率。如何在滿足人類對建築的需要的同時,将能源的使用降低到最小,并且用于合理的地方,是建築設計師們追求的目标。而自然能夠承受的所取不是無限的,因此要在滿足人類日益增長的物質文化需求的同時保持自然的可持續發展,是人類一個重要的課題。很多的自然資源并不是取之不盡用之不竭的,它們的形成直到人類開采需要成千上萬年的積累,跟不上人類開采和使用的速度,因此,如果沒有計劃節制地使用,必然會使我國的的自然能源受到不能恢複的破壞。在我國,對于能源的開采是以石油、天然氣和煤礦為主。這三種自然資源的儲存量已經不多,為了緩解能源枯竭帶來的壓力,我國正大力發展利用風能、核能等其他生物能的使用。但由于起步晚,科學技術沒有達到一定程度的水平還需要面臨很多問題。 
  1.1 我國的土地資源豐富,種類多,自然的資源和能源的儲藏量也豐富,這在地理上有一定的優勢。但同時,我國也是人口第一大國,從人均擁有的能源來說,我國的能源儲存量還是遠遠不夠。要滿足衆多人口的使用,所需要的能源是一個龐大的數字,但也是我國必須要解決的一個問題,拖得越久就越不利。而且我國大多是農村人口,經濟文化發展程度低,這也就制約了科學技術的使用和發展。 
  1.2 正因為我國的土地資源種類多,能源儲藏的種類也多。不同的地理環境造成的能源的分布不均。能源的分布問題又間接地對工業等對能源需求量大的行業的發展。雖然可以通過運輸等方式解決一部分的能源問題,但長距離運輸會提高生産成本,而且并不能從根本上解決能源的使用問題。而且,民用能源的需求量也不小,在能源稀缺的地區,依然需要靠運輸來解決能源使用的問題。 
  1.3 我國在能源使用方面的科學技術水平還不高,并不能很好地使用能源。能源利用率低一直是我國科學家緻力解決的一個問題。相對于發達國家,我國的能源利用率低了百分之十,這讓我國的能源很大一部分被浪費了。 
  2 建築保溫節能的設計 
  2.1 在建築的規劃節能設計方面 對于建築的選址等方面,要進行詳細的布局規劃。不僅要考慮當地的環境和氣候等因素,對于人類的活動等都需要納入考慮的範圍。可以使用坐北朝南的建築朝向。這種朝向的好處在于能夠在冬季等寒冷的季節還能夠保持充足的日照。而且在夏季還可以保持良好的通風環境。因此将建築設置在南向是習慣。這樣的設置可以在夏季通過東南風帶走多餘的熱量。建築群間的熱島效應就得到緩解。從而降低室内居住的溫度。要保持南北縱向間距,讓建築得到充分的日照。以上是對民用建築的要求,對于工業建築的要求則稍有不同。在工業建築的使用中,首先要考慮的是滿足工業生産的需要。在這個前提下,建築的布局以及構築物的設置都是為其服務的。可以将一系列的生産車間設置在一個生産區,這樣能夠方便使用。同時将宿舍、餐廳等設置為生活區。這樣的好處是減少土地的使用,不僅方便人們生活,對于建築材料的使用也能相對減少。綜合來說,總的布局還需要看綠化的影響。綠化不僅能夠調節居住生産區的空氣,還能夠在夏季提供陰涼,在冬季阻擋寒風,對環境有着一定程度的改善作用。因此還需要将綠化進行合理的布局,以達到最好的效果。 
  2.2 在型體節能方面 建築的設計不僅要求美觀大方,更需要有實用價值。美觀大方的基本要求就是緊湊。盡量減少建築的錯落,使得建築之間能夠相互呼應。增加進深和減少面寬是我們常用的方法。這種方法能夠有效減少建築牆體表面積從而達到節能的效果。同時,還可以通過增加層數來增大土地使用率。 
  2.3 牆體節能設計方面 牆體能夠達到保暖的效果,就能夠實現能量的損耗減少,因此在建築方面通常使用複合牆體保溫來實現。外牆内保溫就是在牆體内側塗抹保溫砂漿以及粘貼保溫闆等,增強外牆的保溫能力。這種方法的好處在于操作簡單、安全,但缺點也很明顯,就是會形成“熱橋”,影響使用。外保溫就是将外牆上增加保溫材料。優點在于不會形成“熱橋”,不影響使用,同時,還可以起到保護牆體的作用,延長牆體的使用壽命,而且使用外牆保溫,并不會減少用戶對建築的使用面積。因此,外保溫是現在建築的重要保溫節能方式。 
  2.4 在屋面節能設計方面 屋面對于建築有非常重要的作用。因此對于屋面的設計也需要針對其使用來進行有效的設計。首先需要采用密度小導熱系數低的材料來使用。其次,還需要采用吸水率低的材料。因為如果保溫層吸入過多的水分,會使保溫效果降低。在現在的建築中,多采用聚苯乙烯保溫闆。同時采用正鋪法,可以形成良好的護圍結構。防水層不會直接曝露在陽光下,可以延長使用壽命。如果采用倒鋪法,需要使用閉孔型。随着我國建築行業的發展,保溫節能技術也在進步。現在多采用雙面彩鋼保溫屋面闆。這種材料的好處在于具有一定程度的剛度和強度,能夠滿足建築的要求。在具有良好的荷載能力的同時,還能夠對屋面的結構起到一定的完整系統性。這就讓屋面的護圍結構既美觀又有實用性。因此不僅提高的施工的速度,也達到了一定的施工質量要求。 
  2.5 在門窗節能設計方面 對于建築中的門窗,用戶的要求已經不僅局限在過去的通風等基本要求中。還需要有美觀、便于觀看風景等功能。因此,就産生了建築要求與用戶要求的矛盾。對于建築的保溫性,我們希望門窗的開口越小越好,因此這樣能夠減小門窗的散熱,同時也能提高保溫效果。但用戶希望門窗越大越好,這樣能夠增大采光面積,同時能夠達到好的景觀效果。要解決這個問題就需要從門窗自身的性質來解決。不僅要将門窗與牆體的接縫以及其自身結構的接縫處盡量嚴密,減少冷風的滲透。通常通過門窗的結構和玻璃的材料等兩方面來提高門窗的保溫效果。同時,還需要将窗牆比控制在一定範圍内。 
  3 建築保溫節能技術措施與應用 
  3.1 采用可再生的新能源 太陽能是衆多能源中在人們生活中運用最廣的。其優點衆多,不僅資源豐富,無污染,而且使用便捷。我國的太陽能利用技術已經達到了一定水平,可以通過與建築的結合融入到人們的生活中。最常見的形式就是太陽能熱水系統。這種系統的運用逐漸涉及到人們生活的多個方面。建築師對太陽能熱水系統的基本原理和應用方式有深入的了解,通過建築的形式,讓太陽能熱水系統的優勢在建築中體現出來,讓人們的生活更加的便利。太陽能熱水系統能夠有效地節約能源,在保證用戶對能源的使用的前提下,不對環境産生負面的影響,是我國能源利用的一個重要方式。核能與風能等能源的應用大多應用與工業建築方面,這些建築的特點在于對能源的使用量大,但使用率不高,因此需要大量的能源來保證日常生産的需要。因此核能與風能的運用就自然而然地成為其主要能源來源。核能與風能的優點與太陽能一樣,都具有儲藏量大,污染少的優點,因此,提高對可再生能源的使用能力與技術也是我國科研的重點。 
  3.2 建築的耗熱量與建築的體型有密切的聯系 經過研究發現,建築物的體型系數越大,耗熱量就越高。因此需要通過在設計方面的技術要求來控制建築的體形系數。這種方法還需要在日照方面的設計進行結合,來達到良好的效果。從根本上來說,是提高太陽能在建築中的使用,不同的是,這種是利用太陽能本身的能源,而不是通過太陽能熱水系統的轉換。這種效果在冬季尤為明顯。冬季增加日照的範圍和效果,夏季避免強烈日照,是我們的目标。這就要求建築物之間的間距不能太小,因為如果建築物間的間距過小,就影響陽光對建築物的照射。日照間距的考慮因素很多,因為過大的間距會造成土地資源的浪費,這對于我國寸土寸金的環境是不太可能達到的。因此在保證合理的日照條件的同時還要保證一定的開發效益。總的來說,不僅要考慮當地的地理環境日照标準,因為不同的地理環境和日照标準所造成的日照效果是不同的,建築應該根據當地的地理環境來進行建築的考量來确保日照的效果。而且對于建築物周圍的其他建築,以及建築的其他因素也是要考慮的問題之一。建築的高度會對其他的建築産生一定影響,例如建築物過高,會影響其他建築物低層的采光和日照等問題。 
  3.3 建築的室内通風節能設計也很重要 建築的室内實現良好的通風,不僅能夠改善建築的内部空氣質量,為人類生活提供一個舒适的環境,還能夠降低室溫,達到節能的效果。人們居住到通風良好的建築内,對于空調的需求就會降低,不僅減少了電能的消耗,也降低了有害物質在空氣之中的排放,而且,也減少了建築材料的消耗。因此,在建築的設計中,對于通風效果的考量也非常重要。在自然通風的條件方面,需要通過建築的布局來實現。主要的目的是創造良好的自然通風條件。首先需要讓建築的大立面面向夏季主導風向,這樣能夠形成足夠的風壓來形成自然通風的氣流要求。在對建築的整體進行布局的時候,還需要考慮到道路和景觀等環境條件來合理引導風向。通過對風向的合理引導,讓其能夠朝向主要建築。如果有需要,也可以引導其避開主要建築,從而達到對建築物周圍的溫度産生一定影響。同時,還可以通過建築落差,高層建築與低裙房相結合的方法來進行設計來達到創造自然通風條件的效果。好的自然通風的條件不僅能夠為用戶的居住創造一個良好的環境,也能夠減少人類對空調的使用,從而達到節能的效果。 
  4 結語 
  随着我國經濟等多方面的發展以及對未來的規劃,能源問題不僅是支持我國發展的動力,也是制約我國發展的條件。隻有很好地解決了能源問題,我國的發展才能夠在好的形勢下進行。建築作為能源的消耗大戶,對能源問題的影響是巨大的。因此,對建築保溫節能設計的改革勢在必行。我國政府相關部門機構也對建築的保溫節能問題逐漸重視起來,不僅提出了一系列的方式方法來改善我國能源的使用問題,呼籲國民節能減排,提倡低碳生活,對于建築的保溫節能問題也逐步推行相關政策來确保其實施力度。在建築設計自身方面,也需要通過各種方法和渠道來解決保溫節能問題。巧妙地運用布局以及綠化等措施來改變建築與環境的互動,實現保溫節能的良好效果。 
 
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