建筑節能的理論分析與應用研究探討

舒益柳

北京清華同衡規劃設計研究院有限公司貴州分公司 貴州 貴陽 550009

引言

伴隨著時代的發展與進步，使得建筑節能化的發展，已經成為建筑行業未來發展的主要趨勢。另外，社會對于建筑的功能性以及質量性提出了更高的要求，因此為了滿足這樣的建設需求，就需要積極地做好建筑工程項目的節能環保工作，以此全面提升建筑的節能化水平。

1 建筑節能的基礎理論分析

1.1 技術發展現狀

伴隨著經濟社會的發展，使得我國的建筑節能化發展進程，已經成為引導未來建筑行業發展的重要方向。但是相比較西方的發達國家而言，我國在建筑領域進行節能化的起步比較晚，同時理論方面的研究深入程度還不足，因此進行建筑行業發展進程中，經常出現一些大規模的建筑工程，存在著材料浪費、建筑環保屬性不高的問題。建筑行業相比較其他行業，對于能耗要求比較高，因此成為對環境造成影響的重要行業之一。我國的建筑行業發展進程中，對于建筑節能重視程度還不夠，也導致了建筑能耗量的不斷提升。

在現階段的建筑節能化的建設以及發展進程中，已經進行了一定的行業規劃以及調整，但是由于還是處于建筑行業發展的基礎階段，因此也存在較大的問題。例如當下基本上只有5%左右的建筑企業，使用了節能化的建筑技術，因此就會導致總體的建筑行業始終是高能耗的產業發展模式，無法實現全面的節能環保發展。其次，建筑物的自身特性導致在建設過程中，伴隨著建筑規模的擴大，也勢必會導致建筑的總體傳熱量的提升，這些都會成為能耗問題的組成部分。在建筑設計當中，也存在著大量建設節能設計不合理的問題，在進行建筑外墻以及窗戶的導熱性的設計上，基本上要高出發達國家3倍以上。

1.2 分析方法

節能建筑的建設過程中，建筑的墻體進行傳熱是一種較為復雜，同時不穩定的反應過程，例如墻體內外表面都會進行一定程度的散熱、吸熱以及自然的導熱。同時，受到外界環境的影響，無論是空氣的溫度、濕度還是太陽輻射的光照強度，都會伴隨季節的變化，而逐漸發生了一定的改變。因此，墻體的非穩態性的導熱理論分析，就是需要明確出墻體當下的溫度場，以及對熱量進行分析。

在進行導熱的問題分析中，可以使用到大量的分析方式，其中解析分解法就是一種導熱的微分方程，可以很好地對墻體導熱性能進行了解。

1.3 復合墻體節能

在過去進行建筑工程項目的建設過程中，所采用的基本上是實心黏土磚，這樣單一性的材料使用下，主要是為了能夠保障對建筑起到良好的承重效果。但是，這樣的墻體材料在保溫效果上并不理想，因此就是始終無法達到應有的節能建設效果。在使用一些高效的復合型材料之后，可以極大地提升建筑工程項目的材料復合效果。例如，在進行使用過程中，由于強度比較高，同時保溫效果也比較好，因此就可以很好的提升建筑的質量以及效果。伴隨著我國科學技術的發展，現階段實心黏土磚已經全面禁止使用，未來的復合墻體制作方式，成為建筑行業普遍的共識。

這樣的材料在實際使用的過程中，其產生的50mm 后聚苯板，基本上就相當于2倍于這個厚度上的傳統實心磚墻體，這是一種在傳統的設計過程中，在得到節能化效果之后，就可以保持較高厚度的重要建設方式。這種對于復合墻體的處理方式，相比較傳統的材料使用，有著極大的節能化的提升空間。因此，這種節能化的處理方式下，也相應地保障了一個良好的保溫效果。在冬季的實際使用中，發揮出了較高的保溫效果[1]。

2 建筑節能存在不足

2.1 研究力度不足

我國建筑行業正在不斷地發展當中，但是在一些節能的先進技術研究上，始終存在著資源投入量不足的問題，因此一些材料的國產化發展并不可觀。例如，在復合墻體的地震、傳熱性能、水蒸氣的研究中，得到不綜合性的考量以及分析，這樣會導致在實際的使用過程中，無法發揮出材料的真實性能，進而就會導致在一些實際的小區建設環節，無法保障節能環保的效果，從而對建筑物的功能性帶來一定量的負面影響[2]。

2.2 建筑材料性能不強

在當下很多建筑工程項目的建設開展中，所使用的一些新型的節能建材，無論是在性能上，還是在價格上，都沒有足夠的優勢，因此就會導致項目的開展進程中，無法保障項目得到良好的應用，另外，也會導致建筑工程單位對于這樣的材料使用積極性不高。我國當下大量節能化的材料都是來自于國外，因此這樣材料的直接引進，會導致與當地的實際建筑工程建設情況，產生一定的差異，進而直接導致工程項目受到影響，無法保障建設的合理性[3]。

3 建筑節能的實際應用

3.1 門窗節能

門窗的合理設計，可以很好地改善室內的溫度環境，這也是建筑工程項目，實現高水平節能的重要環節。在過去對建筑工程的調查中發現，門窗出現的熱損失，基本上占據著整體熱損失的大部分。這樣就需要在進行設計的工程中，需要保障門窗保溫處理的合理性。首先，要保障使用的材料有著較高的保溫效果，適當的控制門窗的數量，以及在門窗的比例關系上，進行針對性的調整。其次，要做好門窗的密封處理工作，避免出現門窗的漏氣問題，進而導致保溫效果的下降。現階段在進行門窗的玻璃使用上，基本上都需要使用一些較為合理的高性能玻璃材料，或者可以使用一些含有這氧化亞鐵的吸熱材料玻璃，這樣的材料可以很好地起到保溫的效果。

圖1 門窗節能可有效改善室內的溫度環境

3.2 屋頂節能

相比傳統的建設方式而言，現代化的節能建筑工程的開展，可以使屋頂的建設工作起到良好的節能化的效果。例如，極大降低了屋頂的吸熱量，并在熱量傳遞的過程中，帶來良好的優勢性效果。例如，在現階段的屋頂建設中，提出了調養能太陽能屋頂結構設計方式，這是一種在建設的過程中，可以十分有效的控制熱量的散失，同時可以很好地實現材料可循環，積極利用太陽能的方式，提升能量的使用效果。需要注意的是，進行建設的過程中，結合起當下建筑的實際建設結構，進行針對性的設計，以此保障整個建筑工程項目可以發揮出應有的建筑效果。

圖2 節能型太陽能屋頂結構設計

3.3 墻體節能

伴隨著我國建筑行業的發展，使得人們在建筑領域的建設中，所使用的材料種類越來越多，因此為了進一步的提升建筑工程項目的保溫水平，既要積極的采用一些良好的建筑技術，進行針對性的節能設計。例如，當下在建筑的建設過程中，所采用的雙層玻璃幕墻，就可以很好的起到節能效果。

圖3 透明絕熱玻璃墻及綠化節能墻的綜合應用

在保溫外墻的設計過程中，當下基本上可以分為兩種不同的類型，分別為單一材料墻體，以及一些復合材料墻體，這是一種在進行建設的過程中，所形成的一種較為有效的磚墻結構類型。實際的施工建設環節，為了保障節能的效果，就需要降低一些黏土磚的使用量，積極的使用一些空心磚的方式，形成一個良好的建筑結構類型。

當下出現的透明絕熱墻的建設中，這樣墻體比較普遍，主要是需要有外墻以及絕熱材料進行復合使用。這樣的墻體在設計的建設環節，可以很好地形成對外界環境以及溫度的熱阻效果。因此，室內溫度始終保持在一個良好的程度上。

其次，這樣的墻體在進行使用的過程中，往往在實際的現代化建筑設計中，出現了越來越多的類型。其中雙層玻璃幕墻的設計方式，就是一種可以很好地發揮出節能化效果的玻璃外墻類型。在實際的使用過程中，往往需要構建出兩層或者三層的結構層次，這樣便于內部空氣流通，并在墻體上的百葉上，可以進行靈活性的調整，使得控制起來較為的便利。

在綠化墻體的建設過程中，則是需要在建筑外表面的設計中，需要將其使用大量的植物，這樣所形成的綠化覆蓋，形成了綠化墻體的設計方式。這些落葉植物在實際使用過程中，不僅僅可以很好地削弱夏季的日照情況，同時也相應的在冬季來臨之后，能夠起到一個良好的保溫效果，因此成為當下進行墻體建設的重要方案之一。

3.4 建筑周圍環境的改善

在建筑設計的過程中，還需要提前對周圍環境進行良好的調查，這樣所形成的調查方式下，可以十分有效的對當地自然條件，以及對建筑的朝向，進行良好的合理設計，這樣保障建筑在日后的投入使用之后，充分利用好各種資源條件，形成一個良好的空間環境結構，進而發揮出節能化的效果。

3.5 水域與綠化的氣溫調節

這是一種在進行水域以及綠化帶的設計中，不僅僅可以從視覺上，為人們帶來一個良好的空間環境，也是一種在進行環境建設的過程中，可以對空氣進行濕度、通風質量方面的有效改善。在這樣的處理過程中，是解決現階段城市熱島效應的關鍵所在，只有保障住宅外圍護的結構設計中，可以很好地得到性能上的調整與改善，才可以積極地保障未來的綠化帶設置中，吸收到大量的熱量，同時植物的根部由于可以吸收水分，對該環境起到改善濕度以及溫度的雙重效果。

4 結束語

綜上所述，進入到新時期之后，社會對于建筑工程項目的建設提出了更高的要求，因此就需要在未來發展進程中，積極保障對其建筑行業進行全面的節能化創新發展，可以很好地提升建筑的水平，推動節能技術的使用。