基于建筑節能設計中的要點問題分析

【摘要】本文首先分析了目前建筑節能存在的主要問題，然后深入探討了建筑節能改造以及節能建筑構造設計在屋面設計、建筑墻體設計以及門窗設計方面提高節能效率的方法和措施。在此談了談自己的觀點和看法，可與同行共同探討。

【關鍵詞】建筑節能；技術改造；構造設計

前言

建筑節能設計是建筑設計人員所必須重點掌握的，為了達到理想的建筑節能效果，設計者必須執行建筑節能標準和民用建筑熱工設計規范，采取不同的設計手法來有效降低建筑建造和使用中的能源消耗。而采取何種的建筑節能設計能使得節能效果達到理想的目標，這是值得探討的課題。建筑系統本身是巨大的能源消費者，在我國已占到能源消費總量25%以上，而在發達國家比例更大，占到能源消費總量的35%～40%。可見，建筑節能已成為世界各國迫切需要解決的問題。目前，建筑能耗增長的速度將遠遠超過我國能源生產可能增長的速度，建筑節能成為世界潮流是一種歷史的必然，是一種客觀的社會需要。

一、建筑節能現狀與問題分析研究

1、建筑節能工作的主要內容。我國從20世紀80年代初期確定了第一個建筑節能設計標準，即《民用建筑節能設計標準（采暖居住建筑部分）》（JGJ26-86）。比1980～1981年當地通用設計能耗標準水平的基礎上節能了30%。隨后，1998年1月1日施行的《中華人民共和國節約能源法》，而后，2000年2月建設部發布《民用建筑節能管理規定》。這些法律法規為我國建筑節能工作提供了指導，促進了建筑向著綠色，節能，可持續方向發展。

2、建筑節能存在的問題。經過多年節能工作取得了不少成績，但也遇到了不少困難，節能效果不理想。主要表現建筑節能管理體系不完善；建筑節能的市場與產品、技術之間的關系陷入雞生蛋怪圈；建筑節能缺乏全面的政策支撐體系等方面。主要原因如下：1）根據有關數據顯示，建筑節能設計的增量成本約為220元/m2，這筆額外投資是否會被投入決定于房地產購買者的意愿，而并非取決于是否強制執行節能標準。而我國相當長一段時間，以建筑節能設計標準強制執行、墻體材料革新推廣和對投資商實行100%信任措施為主要內容的節能措施，使得這種缺乏經濟激勵的節能措施很難取得成效。2）建筑節能并不只是建筑部門的工作，而是一個牽涉到多個層次、多個方面的工作。建筑節能管理體系不完善，管理體制的不順暢導致建筑節能初衷相分離。

二、住宅節能改造技術措施分析研究

建筑技術節能措施的目的在于提高能源利用效率，降低建筑物的能耗損失，從而實現建筑節能，受眾多因素影響，如圍護結構和傳熱系數，建筑物體型系數，換氣次數，窗墻面積比，樓層因數等。下面就住宅建筑外圍護結構節能改造方面進行探討。

1、建筑物外墻節能改造。（1）外墻外保溫系統改造方案：對于夏熱冬冷地區既有住宅建筑采用增隔熱性能、強外墻體的保溫，降低室內外溫差和嚴格控制體型系數，減少外墻傳熱面積更為有效。（2）設置溫度阻尼區：通過樓梯間墻的傳熱量約占12%，因此加強對住宅建筑樓梯間節能技術改造就顯得很有必要。具體措施為：開敞式改造為封閉式，以增強住宅外圍護結構保溫隔熱性能，同時設置樓梯間窗戶，避免冬季西北風灌入。

2、保溫節能屋面改造。屋頂是建筑物圍護結構的一部分。平屋頂保溫材料可采用吸濕性小的憎水材料，可在保溫層上應鋪設一定重量的防護層。坡屋頂保溫將保溫層置于瓦材下面或擦條之間或吊頂棚上面，可根據工程具體要求選用板狀材料、松散材料或整體材料。

3、窗戶節能改造。采用可滿足隔熱保溫及氣密性要求的單層窗。把原鋁合金窗或鋼窗改為PVC塑鋼窗，因為其傳熱系數比較低（塑鋼單層窗K=4.7，鋁合金單層窗K=6.4），可以有效改善隔熱性能。實踐證明：綜合采用合格的單層窗和保溫節能屋面節能率可達到3.24%～4.25%。

三、節能建筑構造設計分析研究

建筑節能與建筑構造關系密切，建筑構造節點往往是建筑熱工的薄弱環節，其它部位的構造形式也對建筑的熱工性能產生直接影響，下面來討論建筑構造設計對節能建筑的影響。

1、屋面的設計。屋面由于直接受太陽輻射時間長且面積大，是節能設計的關鍵部位，同時受它因素的影響，屋面保溫結構不宜選擇導熱系數高的和容重大的的材料。節能屋面設計考慮因素較多，通常有以下的幾種做法：（1）高效保溫材料保溫屋面：是通過提高圍護結構本身的熱阻和熱惰性指標來提高隔熱能力，選用材料為聚苯板或再生聚苯板保溫屋面。一般設計有隔熱層的通屋頂比無隔熱層屋頂表面溫度低7℃左右。（2）蓄水屋頂：利用水的比熱大在蓄水屋頂是在平屋頂上蓄一定厚度的水層，這樣不僅在白天多風、氣候干熱地區有效的隔熱，在濕熱地區效果也很明顯。綜合考慮白天隔熱和夜間散熱的因，蓄水屋頂的深度，宜選3～5cm。（3）鋪土種植屋頂：鋪土種植屋頂是在鋼筋混凝土屋面板上鋪土，然后種植作物，利用作物的葉面的蒸騰作用、光合作用及對太陽輻射熱的遮擋作用，來減少太陽輻射熱對屋面的影響。同時，土層能保持一定的水分，也有一定的蓄熱能力，通過水的蒸發吸熱也能提高隔熱效果，如果屋頂不種植，亦可設置花架，種植攀援植物等遮陽，雖然效果不及植被屋頂，但也有一定的隔熱效果。

2、建筑內外墻的設計。節能建筑墻體設計主要從材料和墻體構造設計選擇方面著手。首先，墻體可采用復合墻體、通風墻體等。同時，墻體表面設置生長攀援的植物或遮陽篷等減少結構表面對太陽輻射的吸收，從而降低室外綜合溫度的作用。隨著新型建筑保溫材料的問世，如在建筑的內外表面采用高效熱反射材料（高效節能玻璃、熱反射膜），可反射大部分紅外，從而對建筑物起到保溫隔熱作用，同時提高居住環境的舒適度。

3、門窗的設計。門窗是住宅保溫中的薄弱環節，在北京地區，僅有一面外墻的房間，門窗的熱損失可占房間總熱損失的65%以上。建筑物的熱損失有很大一部分是由于門窗縫隙滲入的冷空氣所致。而滲入的冷空氣量由門窗兩側所承受的風壓差和熱壓差所決定，受建筑物的形式、進出口面積、門窗所處的高度影響。為控制冷氣滲透的一般措施是以橡膠條、油灰封條，設置在窗框和墻體之間、窗扇和玻璃之間、窗框和窗扇之間以提高室內密封性。國外門窗采用低輻射窗，一是在窗的兩層玻璃板間用氮氮氣填充可使窗戶的熱阻提高1/3；二是在窗玻璃的一個內表面蒙上透明薄膜，可以把室內熱量的85%反射回室內。

四、結語

節能工作開展近些年來，取得了顯著成就，但仍然存在許多問題，與發達國家還有相當大的差距。建筑節能改造以及節能建筑構造設計應圍繞屋面、建筑墻體以及門窗方面提高節能效率。隨著新能源開發利用技術的日益提高，相信我國的建筑節能工作將會進一步發展，迎來嶄新的局面。

參考文獻

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