建筑節能新技術論文
建筑節能新技術論文
建筑節能有利于長遠的保障國家能源安全、保護環境、提高人民群眾生活質量、貫徹落實科學發展觀。下面是小編為大家精心推薦的建筑節能新技術論文，希望能夠對您有所幫助。
建筑節能新技術論文篇一
高層建筑節能設計
中圖分類號：TU 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0745(2012)05-0026-01
摘要：文中敘述了高層建筑節能與氣候、地理條件的關系。同時分析了建筑位置、朝向與接受太陽輻射熱能的關系及高層圍護結構墻體的保溫、隔熱存在的問題及今后發展方向。
關鍵詞：高層建筑 圍護結構 節能
復合墻體節能是我國的國策,建筑節能是節能中的重中之重,應該列為我國建設工作中的重要位置。1996年中國建筑年消耗3.3億噸標準煤,占能源消耗總量的24%,到2001年已達到3.76億噸,占總量消耗的27·6%,年增長比例千分之五;隨著建筑業的高速發展和人民生活質量的改善,建筑能耗占全社會總能耗的比例還會繼續增長。據有關數據顯示,我國當前的房屋建設規模堪稱世界第一。在每年竣工面積當中,只有五六千萬平方米是節能建筑,只占6%左右,也就是說有94%屬于高耗能建筑。我國的高層建筑有近七十年的歷史,然而城市中任何建筑都是城市設計、規劃的一部分,城市設計是一項十分復雜的工作,我國在這方面的經驗不多,而且管理機制尚不健全,往往受一些因素的影響,工作不甚周密和協調,有待于探索和改進,因此,高層建筑設計仍處在一個不太成熟的階段。
建筑節能包含兩部分內容,一部分是加強圍護結構的保溫隔熱能力,另一部分就是從供暖、供冷的熱源、輸送渠道及實現方式來節約能源。一般的房子里, 30%的熱量從窗戶跑掉了。如果選用雙層玻璃,中間再充上惰性氣體,就可在一定程度上阻斷熱量散發。35%熱量從墻體散發,如采用隔熱材料,增加保溫層,節能效果就很明顯。
智能化建筑首先要達到節能的標準和良好的居住舒適度,其次才是家具的智能化和安全保衛的智能化。實際上,智能化建筑不一定就是豪華的,但它必須是低能耗的。美國有些智能化建筑造價比普通建筑還低15%,因為它們追求合理的結構,講究實用功能和外觀的簡潔,利用了可回收材料,而不追求豪華裝飾。還可以充分利用地熱泵技術,如冰島等國家,建筑房子時先在地上打兩個洞,通過電泵將地下水循環起來,為整座房子供熱。惟一耗能的就是電泵。而在丹麥等國,由于地處海邊,太陽能和風能的利用條件得天獨厚,使用熱泵技術時結合風能與太陽能,用風能與太陽能來帶動電泵就可以做到“零能耗”。所以建筑節能不僅是建筑本身的節能,且由城市的綜合環境、氣候條件、總體布局;建筑物的形體變化、朝向;外圍護結構保溫、隔熱的性能;門窗質量等許多綜合性因素構成,因此,高層建筑的節能首先應為設計者重視。
1.優化建筑位置及朝向設計高層建筑的定位
首先應考慮對城市環境的影響容積率過高很難滿足日照要求,陽光有著巨大輻射能量。據有關資料分析,地球每年接收的能量有60億億千瓦,這么大能量棄之可惜,從某種意義上講地球本身就是巨大的太陽能接收器,陽光不僅對人的身體健康有著很大影響,對建筑的節能也有著十分重要意義。城市規劃應注重應用日照原理,合理的確定建筑位置與朝向,使每幢建筑能接收更多的太陽輻射熱能,因此,建筑的方位與節能有著直接關系。在確定建筑的方位時首先應考慮環境情況,按其太陽高度角做出日影響圖,以確定冬季每天的日照時間,建筑南向開窗面積盡可能大些,在滿足采光條件下,北向、東向窗盡可能小些,從而獲得更多的太陽光線,減少熱損失,保持室內舒適的溫度環境。
2.優化圍護結構墻體設計
(1)外墻是圍護結構的主體部分,高層建筑的圍護結構不同于磚石結構房屋,前者是鋼筋混凝土框架或剪力墻結構承重,因此,圍護結構屬于填充材料,為了減輕荷載,達到保溫、隔熱要求,采用輕質高效保溫材料。
(2)高層建筑的圍護墻體不宜采用外側保溫的聚苯乙烯泡沫板,巖棉板等輕質保溫材料。復合墻體由于框架梁拉、剪力墻的嵌入,墻體內容易造成冷橋,是保溫、隔熱的薄弱環節。據測定,高層建筑所出現的冷橋約占整個熱損失的5% ~13%,因此應引起設計者重視,采取有效構造措施盡可能避免產生冷橋。
(3)國外普遍推廣采用混凝土空心砌塊用于高層建筑圍護結構保溫,歐、美各國取得不少先進經驗。某些歐美國家50%左右的建筑已應用多種形式的混凝土空心砌塊。由于混凝土空心砌塊保溫效果好,又具有一定強度,避免了輕質復合材料墻體的一些弊端。
3.影響建筑節能的其他因素
(1)高層建筑外圍護墻體耗能量較大,占整個建筑耗能的25%左右。建筑的形體變化是建筑外露面積的主要因素之一,體形系數越大耗能越多。因此,基于能量損耗的考慮,高層建筑的形體變化不宜過多、復雜。
(2)高層建筑的“風環境”是影響建筑耗能因素之一。在冬季,風力對建筑的熱損失很大,增大冷空氣的滲透量,使室內熱損失加大。由于建筑某些部位處理不當,墻體內部易產生冷凝水。因此,建筑保溫材料的選用,建筑構造的合理性應建立在科學、可靠的基礎上。
4.施工注意事項
(1)加強混凝土養護。不能因為摻了膨脹纖維而放松對混凝土的養護,膨脹纖維防水劑在混凝土早期養護過程中必須有充足的水分,才可以發揮作用,為了充分發揮膨脹纖維防水劑的補償收縮作用,潮濕環境下的養護時間不少于14 d;
(2)適當延長混凝土攪拌時間,膨脹纖維混凝土與普通混凝土的施工工藝相差不大,但由于加入了聚丙烯纖維,為保證它們在混凝土中的均勻分散,攪拌時間比普通混凝土適當延長90 s,但不宜攪拌時間過長,否則會損壞纖維;
(3)重視振搗。加入膨脹纖維,并不改變混凝土的施工工藝,混凝土一定要振搗密實,不能過振或漏振,杜絕出現蜂窩、麻面;
(4)加強抹面。當混凝土初凝后,終凝前進行二次抹壓收光,使混凝土的面層再次達到密實,同底部結合牢固,整個抹壓時間控制在混凝土終凝前完成。
在混凝土中摻入膨脹纖維,配制成膨脹聚丙烯纖維混凝土,不僅能顯著提高混凝土的抗裂、抗滲性能,還能增加混凝土的抗沖擊、抗彎曲、耐磨、延性、韌性、抗疲勞等性能,膨脹纖維混凝土不僅用于土建工程,還可用于市政工程的水廠、污水處理廠、道路橋梁等,應用前景非常廣闊。
參考文獻：
[1]魏薇, 秦洛峰, 黃俊. 法蘭克福高層建筑發展規劃[J]. 華中建筑 , 2005,(01)
[2]卓剛. 我國高層建筑應追求健康發展[J]. 建筑 , 2001,(07)
建筑節能新技術論文篇二
建筑節能設計研究
【摘 要】文章主要對建筑節能在建筑設計中的重要性以及如何落實建筑節能措施進行了闡述。
【關鍵詞】建筑 設計 節能
1 建筑節能的重要性
隨著我國城市化建設進程的高速發展，我國的建筑能耗逐年大幅上升，已達全社會能源消耗量的32%，加上每年房屋建筑材料生產能耗約13%，建筑總能耗已達全國能源總消耗量的45%。我國現有建筑面積為400億m2，絕大部分為高能耗建筑，且每年新建建筑近20億m2，其中95%以上仍是高能耗建筑。如果繼續執行節能水平較低的設計標準，將留下很重的能耗負擔和治理困難。
2 建筑節能設計
2.1 整體及外部環境的節能設計
建筑整體及外部環境設計是在分析建筑周圍氣候環境條件的基礎上，通過選址、規劃、外部環境和體型朝向等設計，使建筑獲得一個良好的外部微氣候環境，達到節能的目的。
2.1.1 合理選址
建筑選址主要是根據當地的氣候、地質、水質、地形及周圍環境條件等因素的綜合狀況來確定。建筑設計中，既要使建筑在其整個生命周期中保持適宜的微氣候環境，為建筑節能創造條件，同時又要不破壞整體生態環境的平衡。
2.1.2 合理的外部環境設計
在建筑位址確定之后，應研究其微氣候特征。根據建筑功能的需求，應通過合理的外部環境設計來改善既有的微氣候環境，創造建筑節能的有利環境，主要方法為：①在建筑周圍布置樹木、植被，既能有效地遮擋風沙、凈化空氣，還能遮陽、降噪;②創造人工自然環境，如在建筑附近設置水面，利用水來平衡環境溫度、降風沙及收集雨水等作用。
2.1.3 合理的規劃和體型設計
合理的建筑規劃和體型設計能有效地適應惡劣的微氣候環境。它包括對建筑整體體量、建筑體型及建筑形體組合、建筑日照及朝向等方面的確定。
日照及朝向選擇的原則是冬季能獲得足夠的日照并避開主導風向，夏季能利用自然通風并防止太陽輻射。然而建筑的朝向、方位以及建筑總平面的設計應考慮多方面的因素，建筑受到社會歷史文化、地形、城市規劃、道路、環境等條件的制約，要想使建筑物的朝向均滿足夏季防熱和冬季保溫是困難的，因此，只能權衡各個因素之間的得失，找到一個平衡點，選擇出這一地區建筑的最佳朝向和較好朝向，盡量避免東西向日曬。
2.2 單體的節能設計
單體的節能設計，主要是通過對建筑各部分的節能構造設計、建筑內部空間的合理分隔設計，以及一些新型建筑節能材料和設備的設計與選擇等，來更好地利用既有的建筑外部氣候環境條件，以達到節能和改善室內微氣候環境的效果。
2.2.1 建筑各部位的節能構造設計
建筑各部位的節能構造設計，主要是在滿足其作為建筑的基本組成部分的要求之外，通過對各部位的造型、結構、材料等方面加以進一步設計，充分利用建筑外部氣候環境條件，達到節能和改善室內微氣候環境的效果。
屋頂的節能設計。屋頂是建筑物與室外大氣接觸的一個重要部分，主要節能措施為：①采用坡屋頂;②加強屋面保溫;③根據需要，設置保溫隔熱屋面。
樓板層的節能設計。主要是利用其結構中空間，以及對樓板吊頂造型加以設計。
建筑外圍墻體的節能設計。墻體的節能設計除了適應氣候條件做好保溫、防潮、隔熱等措施以外，還應體現在能夠改善微氣候環境條件的特殊構造上。
建筑門窗的節能設計。據統計資料，在我國既有的高耗能建筑有40%的耗能是通過門窗散失的。因此，解決好門窗節能的問題相當重要。門窗的節能設計應主要考慮：①控制建筑不同朝向的窗墻面積比;②設置遮陽措施，我國節能標準中規定，夏熱冬暖地區、夏熱冬冷地區以及寒冷地區中制冷負荷大的建筑的外窗(包括透明幕墻)宜設置外部遮陽;③根據需要合理地組織門窗的通風換氣，盡量采用自然通風;④嚴寒、寒冷地區建筑的外門宜設門斗或采取其它減少冷風滲透的措施，其它地區建筑外門也應采取保溫隔熱節能措施;⑤選擇高性能的建筑門窗和幕墻技術，建筑門窗和建筑幕墻要改變消極保溫隔熱的單一節能觀念，把節能和合理利用太陽能、地下熱(水)能、風能結合起來積極選擇節能和用能(利用太陽能、冷能、風能、地熱能)相結合的門窗及幕墻產品。
建筑物圍護結構細部的節能設計。細部的節能設計對于建筑物的整體節能也非常重要，應從以下各部位著手：①熱橋部位應采取口可靠的保溫與“斷橋”措施;②外墻出挑構件及附墻部件，如陽臺、雨罩、靠外墻陽臺欄板、空調室外機擱板、附壁柱、凸窗、裝飾線等均應采取隔斷熱橋和保溫措施;③窗口外側四周墻面，應進行保溫處理;④門、窗框與墻體之間的縫隙，應采用高效保溫材料填堵;⑤門、窗框四周與抹灰層之間的縫隙，宜采用保溫材料和嵌縫密封膏密封，避免不同材料界面開裂，影響門、窗的熱工性能;⑥采用全玻璃幕墻時，隔墻、樓板或梁與幕墻之間的間隙，應填充保溫材料。
2.2.2 合理的建筑空間設計
合理的空間設計是在充分滿足建筑使用功能要求的前提下，對建筑空間進行合理分隔(平面分隔和豎向分隔)，以改善室內保溫、通風、采光等微氣候條件，達到節能目的。
2.2.3 選用建筑節能材料
合理選用建筑節能材料也是全面建筑節能的一個重要方面。建筑材料的選擇應遵循健康、高效、經濟、節能的原則。一方面，隨著科技的發展，大量的新型高效材料不斷被研制并應用到建筑設計中去，更好地起到節能效果。另一方面，要結合當地的實際情況，發掘出一些地方節能材料，更好地應用到建筑節能中去。
3 加強建筑節能設計方面的學習
3.1 學習現有的節能技術
當前，很多建筑師不太懂節能技術，以及如何把節能技術應用到建筑當中。建筑師不能只是設計時套用標準圖，更重要的是要明白節能原理，才能在設計中按照不同的工程、不同的部位，采取相應的節能措施，所以必須加強建筑節能方面的學習。
3.2 學習建筑節能新“理念”
在推行節能理念同時，眼睛不僅要“向外看”，引進學習國外先進節能理念，而且要學會“向內看”，從傳統建筑模式、風格中學習節能辦法。強調中國節能建筑發展的民族性、地域性應該是設計師們的共同理念。
這種以房子包圍院子的建筑方式，有效地減少了冷空氣入侵，符合京津一帶夏季炎熱，冬季嚴寒的氣候特點。中國傳統民居都是在與周邊生態環境共存共生的條件下，各類功能利用與自然環境達到完備效果的典范，并且各自擁有獨立的形態樣式，可以成為當代建筑節能的借用范式，形成新的節能理念。
4 小結
全面的建筑節能有利于從根本上促進能源資源節約和合理利用，緩解我國能源資源供應與經濟社會發展的矛盾;有利于加快發展循環經濟，實現經濟社會的可持續發展;有利于長遠的保障國家能源安全、保護環境、提高人民群眾生活質量、貫徹落實科學發展觀。
【參考文獻】
[1]中華人民共和國建設部標準定額司. 全國統一建筑工程預算工程量計算規則土建工程(GJDGZ-101-95). 北京： 中國計劃出版社，2001.
[2] 山東省建設廳. 山東省建筑工程工程量清單計價辦法. 北京：中國建筑工業出版社，
作者簡介：
崔秀偉、男、1985年4月、河南林州人、大專、助理工程師、工作于河南潤恒建筑工程有限公司
趙立 男 1983年3月，河北省三河市燕郊開發區 大專 河南潤恒的
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3.保溫技術論文
5.高層建筑論文