分析民用建筑結(jié)構(gòu)節(jié)能原理

文/劉京華 河北九易莊宸科技股份有限公司 河北石家莊 050031

1、民用建筑結(jié)構(gòu)建設的要求

1.1 要以節(jié)約相關(guān)材料和資金為基礎(chǔ)

當前因受土地資源、材料和能源價格、金融危機等的影響，給民用建筑市場造成了較大的壓力，所以民用建筑在設計時應綜合考慮建筑材料、資金等因素，保證資源浪費問題避免或減少。在實際實踐中應遵循“經(jīng)濟合理、安全適用”的原則，合理的設計建筑結(jié)構(gòu)方案，對相關(guān)材料嚴格進行控制，并根據(jù)實際情況重復、循環(huán)使用相關(guān)資源，保證建筑施工過程中造成的環(huán)境污染問題得到較大程度的降低，同時制定相應的措施合理的應用各項建筑資金，保障建筑設計和自然實現(xiàn)和諧統(tǒng)一。

1.2 以節(jié)約建筑和環(huán)境資源為目的

建筑自身是民用建筑結(jié)構(gòu)節(jié)能的重要方面，高質(zhì)量的建筑必須保證其節(jié)能效果。建筑在實際中的能耗主要包括建造能耗和應用能耗，建造能耗是一種一次性的生產(chǎn)消耗，主要包括建造材料和設備等的生產(chǎn)能耗及建筑在施工和安裝過程中的一些必要的能耗。在實踐中建筑應用能耗實際上屬于一種長期性的包括生活、民用范圍內(nèi)的能耗，建筑使用過程中的相關(guān)照明、空調(diào)、采暖、熱水供應等的能耗都屬于應用能耗。在實踐中民用建筑的結(jié)構(gòu)節(jié)能主要是根據(jù)其圍護結(jié)構(gòu)等采取相關(guān)的節(jié)能措施，使其能源消耗進一步降低。

2、民用建筑結(jié)構(gòu)節(jié)能原理

民用建筑節(jié)能工程的原理主要是相關(guān)于節(jié)能技術(shù)的原理。通常建筑自身的圍護結(jié)構(gòu)對建筑物的能耗起著決定性的作用，圍護結(jié)構(gòu)的熱傳導和冷風滲透共同形成建筑物的能耗，因此也應該從這兩方面分析其節(jié)能。因為民用建筑的圍護結(jié)構(gòu)主要包括墻體、屋面、窗戶（玻璃幕墻）、外遮陽設施等，所發(fā)揮的作用是防熱御寒，保障建筑空間不在外部環(huán)境中暴露，使有一定遮護的建筑使外部環(huán)境對室內(nèi)的影響減少，進而構(gòu)建起舒適自由的空間。

盡管外部環(huán)境會對屋內(nèi)環(huán)境和溫度造成影響，并且屋內(nèi)外的熱流方向在冬夏季是相反的，但為了保障減少流入或流出的熱量，也對房屋的外圍護結(jié)構(gòu)提出了絕熱的要求，所以建筑外圍護結(jié)構(gòu)對民用建筑的能耗有直接影響。民用建筑的節(jié)能途徑主要有墻、門、窗、頂?shù)葒o結(jié)構(gòu)的節(jié)能。通過優(yōu)化設計圍護結(jié)構(gòu)，可使建筑能量的消散和損耗減少，保證房屋達到透光、隔熱、保溫、通風等的整體要求，進而使節(jié)能效果達到最佳。

3、民用建筑結(jié)構(gòu)節(jié)能的主要措施

3.1 墻體的節(jié)能措施

墻體在民用建筑中發(fā)揮的節(jié)能作用比較重要，它既能起到承重的作用，還可實現(xiàn)隔熱、保溫、防潮、防水等的功用，也是民用建筑節(jié)能需要重要考慮的問題。因為大體積的建筑散熱較快，所以從節(jié)能方面來講，想要實現(xiàn)保溫隔熱就應盡可能使建筑體形系數(shù)減小。

當前我國大多數(shù)建筑都選擇實心黏土磚，盡管農(nóng)民民用建筑許多都使用空心磚，但實心黏土磚的使用面積仍然較廣，想要使用實心的黏土磚達到保溫的效果，需要把這些磚堆砌到相應的厚度，但該方法會產(chǎn)生較大的浪費，因此現(xiàn)在許多地區(qū)都在推廣復合墻體技術(shù)，以此構(gòu)成復合保溫墻體。

一般情況復合保溫墻體的框架結(jié)構(gòu)是使用磚和鋼筋混凝土構(gòu)成，然后使用絕熱材料和薄膜材料為墻體。在墻體的保溫中，應注意保溫層不能過厚，如果這種情況無法避免，則應該使用鋼絲網(wǎng)對其進行加固。同時還應該保證保溫材料具有良好的透氣、防水、防火、抗裂等性能。墻體保溫主要包括內(nèi)保溫和外保溫兩種，內(nèi)保溫是外墻內(nèi)側(cè)使用一些保溫材料起到保溫效果，外保溫主要是外墻的外側(cè)的保溫措施，相比較于外保溫，內(nèi)保溫施工相對簡單，但內(nèi)保溫具有的熱穩(wěn)定性相對較差，因此導致其只能在一些間歇性的供暖房或空調(diào)房內(nèi)應用，它可使溫度在一定范圍內(nèi)保持，其熱氣不會較快的散去。但內(nèi)保溫也容易造成破壞，尤其是在室內(nèi)裝修改水電管道的過程中，內(nèi)保溫的結(jié)構(gòu)很容易遭到破壞，進而影響到其保溫效果，破壞了建筑的內(nèi)保溫后冬季室內(nèi)很容易出現(xiàn)結(jié)露現(xiàn)象。對于室內(nèi)的水蒸氣向墻體外發(fā)散來講，外保溫更加有利，它可以防止墻體受潮，對建筑物的結(jié)構(gòu)起到較大程度的保護作用，進而可延長建筑物的使用壽命，這種墻體還可使一些冷橋問題得到解決。和內(nèi)保溫相比，外保溫具有較好的熱穩(wěn)定性，調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度的速度較慢，在一些長時間集中供暖或連續(xù)運行的空調(diào)房間內(nèi)比較適用，所以外保溫的必要的墻體保溫選擇。

3.2 門窗的節(jié)能措施

門窗作為耗熱的薄弱環(huán)節(jié)，其具有較輕的結(jié)構(gòu)，大多是由玻璃和型材構(gòu)成的。相比較于墻體，門窗具有更差的保溫隔熱性能，大多數(shù)散發(fā)的熱量都是通過門窗進行的，室內(nèi)還有一部分熱量或冷氣是通過窗戶進入的，因此門窗是節(jié)能的關(guān)鍵，想要使門窗的保溫效果得到改善就應該采取隔離的解決措施，如使用氣密簾、塑鋼門、中空的玻璃等，達到提升其保溫節(jié)能效果的目的。

3.3 其他節(jié)能措施

（1）樓板。建筑樓板包括很多種類，在這里指接觸室外的樓板，該樓板的節(jié)能型對建筑整體節(jié)能效果有直接影響，因此在設計建筑節(jié)能保溫的過程中應對其引起高度重視。

（2）玻璃幕墻。當前許多大樓在建設中為了達到美觀的效果都選擇玻璃幕墻，在建設建筑物的過程中應該規(guī)范化的設計玻璃幕墻，應禁止選擇那些檔次較低的產(chǎn)品，防止出現(xiàn)濫用玻璃幕墻的現(xiàn)象。現(xiàn)在市場上的玻璃幕墻主要包括透明的和不透明的兩種，使用的過程中可以把保溫材料加入幕墻和墻體之間，可使建筑的保溫效果得到較大程度的提升。隨著該技術(shù)的廣泛應用其缺點也逐漸凸顯出來，最主要的是使用玻璃幕墻會產(chǎn)生較高的能耗，因此可以根據(jù)實際條件選擇。

（3）遮陽設施。門、窗、玻璃幕墻在建筑物中都屬于遮陽設施，這些設施可以起到良好的調(diào)節(jié)日照的作用。遮陽的方式主要包括百葉窗樣式的自遮陽和外遮陽，當前這兩種方式都得到廣泛的應用，其中歐洲一些國家比較盛行百葉窗的遮陽，而我國則使用著色玻璃較多。

結(jié)語：

綜上所述，當前我國各種民用建筑結(jié)構(gòu)設計會消耗大量的能源，因此就需要在實際設計建筑結(jié)構(gòu)的過程中從國家可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略出發(fā)，對建筑結(jié)構(gòu)設計節(jié)能理念引起充分的重視，并采取科學合理的措施，對各項環(huán)保技術(shù)加強研究，為民用建筑結(jié)構(gòu)達到節(jié)能效果提供堅實的保障，促進我國建筑業(yè)得到穩(wěn)定的發(fā)展。