建筑節能及優化方法研究

陳海叢　劉美萍

摘 要：隨著我國經濟的快速發展，對能源的使用也不斷在增加。雖然我國的資源比較豐富但是要想獲得持久發展就應該把資源的合理利用作為重點。現在建筑行業不斷發展直接帶來了資源的巨大消耗。所以在建筑中對于資源的節能刻不容緩。本文通過對建筑的節能以及節能方法展開深入研究從而讓在建筑中更加合理有效的利用資源。

關鍵詞：建筑節能設計；節能；優化設計

引 言

國家經濟的快速發展直接帶動了建筑行業的快速發展，建筑不僅跟人們的生活聯系密切同時還是一個地區經濟發展快慢的一個標志。但是建筑行業的快速發展同樣也給能源帶來了巨大的消耗。根據當前的建筑行業的發展，截止到2020年中國的建筑耗能將是現在耗能的三倍以上。所以在實際的建筑過程中應該把建筑節能作為重點去抓。在不斷杜絕建筑過程中的能源浪費的同時，積極開展能源優化方法從而保證了能源的有效利用。

1 建筑節能的重要性

1.1 建筑節能有助于環境保護

隨著人們生活水平的不斷提高，人們對于居住的環境質量也在提高。居民為了更好的滿足自己的生活質量，很多家庭都安裝了空調，雖然這樣會讓生活質量提高。但是由于空調的安裝數量增多不僅會帶來電能源的巨大使用，同時空調還會產生很多對人身體有害的物質。這樣不僅影響了環境還在一定程度上造成能源的浪費。所以在進行建筑的過程中應該考慮到建筑節能，通過建筑節能來取代空調帶來的環境污染。

1.2 提高居民的生活質量

在實際的建筑中，很多的節能技術都應用到了建筑中。例如；建筑中的保溫材料的使用，雙層玻璃的安裝、建筑形態的設計等。通過這些節能方法的應用，在很大程度上改善了居民居住房屋中的熱環境。由于保溫材料等新型材料的使用讓整個建筑熱效率在不斷的提高，這樣直接給國家節約了很多熱能源。同時也讓居民減少資金浪費。

1.3 促進經濟的發展

雖然我國的能源總量排在世界第二，但是中國人口眾多。這樣平均到每個人身上的話資源就相對匱乏。隨著有限資源的不斷減少，人均占有量也在不斷的下降。中國改革開放以后經濟呈現快速發展的趨勢，建筑行業的不斷增長給能源帶來嚴峻的挑戰。對于現在能源浪費非常嚴重情況來看，要想更好的降低能源浪費就該把建筑節能作為一個重點去對待。

2 建筑節能的優化

2.1 對外窗的設計方法

在炎熱的夏天，窗戶可以有效的遮擋陽光從而避免了大量的熱量進入屋內。所以窗戶的傳熱系數的大小直接影響著屋內溫度的高低。當窗戶的傳熱系數很小的話可以保證整個建筑的屋內的涼爽。當屋內溫度降低時才會間接的減少電能的浪費。所以窗戶傳熱系數的和建筑的制冷有著密切的聯系。①控制好窗和墻的比例關系。根據一般的情況來說，通常的建筑中窗戶的面積都不大。根據設計的規定每個方位的窗戶都有相應的比例關系。所以在對窗戶設計的時候應該根據標準的規定來設計，防止出現只為了增加立面的效果卻忽視了窗戶時候可以開啟，這樣直接影響到節能。②窗戶類型的選取。在實際的窗戶選取過程中遮陽系數（SC）直接影響到節能。為了更好的節能應該首選節能系數較小的窗戶。建筑中普遍安裝的窗戶有；鋁合金窗戶、塑料窗戶、鋼窗戶等。在對窗戶節能工程中應該選擇玻璃窗戶，因為玻璃窗戶在種類上分為很多種，其次玻璃也屬于可在回收資源。雖然一般的玻璃在性能和節能上都比較差點，但是優質的玻璃對于節能還是效率很高的。

2.2 屋面的合理設置

①在屋面上安裝隔熱板。為了保證屋內的溫度，降低傳熱系數，通常采用的辦法是在地面上安裝隔熱板。要想更好的滿足隔熱效果，在進行隔熱材料選取的時候應當首選那些導熱性小，蓄熱能力大的材料。在實際的施工安裝過程中通常選用傳熱系數較小的材料，通過增加實體材料的厚度有效的降低了圍護結構表面的溫度，同時還增加了外圍護結構的熱穩性。②通風式隔熱屋頂的安裝。在炎熱的夏天，屋頂可以采取一定的措施降低屋頂的溫度。但是在實際的過程中，不管如何改進還是有一定的溫度傳到屋內。通風屋頂的設計在一定程度上可以大大減少外界傳到屋內的熱量。這種設計通過外界的空氣流動帶走屋頂的熱量，當外界的空氣流動越大時帶走的熱量也就相應的增加。所以，跟其它的設計相比通風式屋頂技術隔熱效果更好帶走屋頂熱量的速度更快。③增加反射。眾所周知物體的外表顏色和吸熱量有著直接的關系。所以在對外表面進行設計處理的時候應該首先選取那些顏色較淺的物質，或者是在表面涂抹顏色較淺的涂料。增大陽關的反色同時也降低了建筑外面吸收的熱量。

2.3 對外墻的設計要求

①增加墻體的熱阻值。就目前的情況來看一般的保溫隔熱都是采用增加墻體的熱阻值。墻體的外表可以采用新型的隔熱材料，具體的隔熱材料一般包括；新型煤粉空心磚、混凝土空心磚、加壓的混凝土空心磚等。②外表進行淺色處理。根據光的反射原理，淺色物質對于熱量的吸收比較小，所以在墻體的外表面可以涂抹或者裝飾淺色的材料。③通過把保溫材料放置在墻體的外側，這樣會讓外界溫度對于主體結構影響變小。有效隔絕溫度的時候也讓建筑變形較小，同時還對墻體內產生的冷橋起到保護作用，從而直接增加建筑的使用壽命。經過對比分析外墻外保溫具有很大的優勢，但是在實際應用中也存在著很多的不利因素，所以對于外墻保溫體系有了更高的要求。根據太陽的輻射和外界溫度的變化為例子說明。由于外保溫材料上的抗裂保護層一般厚度是3～20mm之間。所以當外界的溫度一樣的時候，有保溫材料的建筑溫度變化速度要比沒有保溫層的快30倍左右。所以建筑外墻保溫材料對建筑至關重要。

2.4 自然通風的應用

外界的自然因素也可以做到對建筑的節能。通風可以有效的降低墻體表面的溫度從而有效保證室內的溫度。這樣即使在夏天也會減少空調的開機時間。在建筑進行選址的時候應該根據地區所在的經緯度和風向的流向來進行建造。充分利用上地勢的特點、太陽吸收的熱量被反射、植被的覆蓋等優勢進行節能改善。同時把當地的風能資源充分利用上，用風來降低墻體的外表溫度，從而對建筑節能有更大的優勢。在建筑中也要充分考慮到窗戶的安裝位置，根據風的熱壓和風壓作用，讓室內的空氣和外界的空氣進行交換。除此以外，還可以對風進行導流，讓風向進行轉變以及實現對風量的控制。在進行空堂風設計的時候，可以利用管道對風進行有效利用，用風進行機械的降溫或者是對室內油煙的排放。

3 建筑排水節能以及節水辦法

3.1 有效利用市政水壓

一般市政水壓力在0.2～0.4MPa之間，市政水壓能達到的地區優先利用市政水供給，當市政壓力達不到時則應該采用設備進行加壓供給。

3.2 設計好給水系統

對于高層的建筑供水來說，一般白天的用水量比晚上的用水量小。但是直如果直接用水泵進行加壓供給則節能效果并不是很明顯，所以可以采用水箱水泵聯合供給的方式；對于商業用房則可以采用變頻加壓泵及氣壓罐為一體的聯合式供水方式；對于居民住宅來說可以采用變頻機組加壓的方式進行供水。

3.3 合理選擇加壓泵

在對加壓泵進行選擇的時候，主要考慮到的是上班高峰期的總用水量，對于泵的要求就是在高峰期的時候也能保證水的正常供給。多組泵同時工作的時，應該考慮每個泵的特征曲線，相應的進行安裝氣壓罐和輔助泵以滿足小流量時的需求，同時對于管道的設計也要合理，計算好各個位置的流量損失，從而避免泵的壓力大管道流量小的情況，這樣也是對電能的一種浪費。

3.4 給水最好循環使用

對于很多建筑項目來說，需要用水進行冷卻，這樣可以考慮到水資源的回收利用。通過建一個蓄水池，把冷卻之后的水進行降溫處理后繼續循環使用。如果對于水質的要求高，循環一定次數以后可以把蓄水池中的水對植被進行澆灌，在循環利用水資源的時候不僅做到了水資源的節能利用，同時把死水變成活水也不會讓水質發生太大的變化。

4 總 結

經過上面的分析我們不難看出建筑的節能對國家能源的重要性，在實際過程中建筑的每一個細節都和節能有著或多或少的聯系。建筑節能是一把雙刃劍，如果利用的好可以減少很多能源的浪費，要是應用不好則不僅做不到節能同時還會造成資源的巨大浪費。本文通過對節能的重要性加以說明并對其進行優化研究從而讓建筑更有效的實現節能。

參考文獻

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