建筑节能技术论文
随着能源紧缺，资源有限的警钟一再敲响，建筑节能措施也成为当前国内外节能领域的一个热点研究课题。下面是小编为大家精心推荐的建筑节能技术论文，希望能够对您有所帮助。
建筑节能技术论文篇一
浅谈建筑节能设计发展
摘要：随着能源紧缺，资源有限的警钟一再敲响，建筑节能措施也成为当前国内外节能领域的一个热点研究课题。同时合理地确定建筑朝向、平面形状、空间布局、外观体型、间距、层高及对建筑周围环境进行绿化设计，以改善建筑的微气候环境，最大限度减少建筑物能耗量，获得理想的节能效果。新建建筑的节能性能是由多个环节决定的，包括建筑设计，暖通空调设计，水电设计等建筑节能设计。
关键词：建筑节能，节能设计，节能效果
近年来，节能已是全世界共同关注的话题。随着能源紧缺，资源有限的警钟一再敲响，建筑节能措施也成为当前国内外节能领域的一个热点研究课题。据统计，在西方发达国家，建筑能耗占社会总能耗的30%～45%。而我国的建筑能耗也已占社会总能耗的20%～25%，正逐步上升到30%，因此建筑节能成为当务之急。
一、节能设计先从规划入手
在总体规划和单体设计中，应根据建筑功能要求和当地气候情况，改善建筑外环境，包括冬季防风、夏季及过渡季节促进自然通风以及夏季室外热岛效应的控制。同时合理地确定建筑朝向、平面形状、空间布局、外观体型、间距、层高及对建筑周围环境进行绿化设计，以改善建筑的微气候环境，最大限度减少建筑物能耗量，获得理想的节能效果。
1.建筑选址及空间布局
建筑选址需注意向阳问题。在规划设计中应注意合理利用太阳辐射。建筑选址还应注意冬季防风和夏季有效利用自然通风的问题。冬季为防止冷风渗透而增加采暖能耗，建筑应选择避风基址建造;夏季则应顺应当地的盛行风向，尽可能利用自然通风。由于冬夏两季盛行风向的不同，建筑群体的选址和规划布局可通过协调和权衡来解决防风和通风的问题，从而实现节能的目标。
2.建筑朝向
选择合理的建筑朝向是建筑布置中优先考虑的问题。朝向选择所需考虑的因素主要有：冬季日照和防风、夏季防晒和自然通风、降雨、利用地形和节约用地等。
3.绿化环境
绿化对改善建筑群体的气候条件十分重要，它能调节气温，降低温室效应，减少大气污染，消减噪声，遮阳隔热，是改善建筑群体微小气候、优化建筑室内环境、节约建筑能耗的有效措施。
二、围护结构是建筑节能的重点
改善建筑围护结构，如外墙、屋顶和门窗的保温隔热性能，可以直接有效地减少建筑物的冷热负荷，是建筑设计上的重要节能措施。
1.外墙节能措施
首先是采用新型墙体材料，即在进行经济性、可行性分析的前提下，在墙体内外侧敷设保温隔热新材料。
其次，采用复合墙体围护结构是近年来日益普及的一项技术。复合墙体主要是通过在墙体主体结构基础上增加复合的绝热保温材料来改善整个墙体的热工性能。其优点在于既不会使墙体过重，又能承重，保温效果也较好，目前在发达国家的新建筑中被广泛应用。根据复合材料与主体结构位置的不同，分为外墙内保温技术、外墙外保温技术和夹心保温技术。在我国，外墙内保温技术应用广泛，其造价低廉，安装方便。随着节能标准的提高，外墙外保温技术已成为重点推广的节能技术。目前我国建筑中采用的外墙外保温方式主要有粘贴聚苯板、现抹聚苯颗粒、大模内置聚苯板、JSY聚合铝镁超泡保温隔音板等外保温系统。
2.屋顶节能措施
屋顶节能技术是通过改善屋面层的热工性能阻止热量的传递来实现的，包括屋顶保温和屋顶隔热两方面。由于保温和隔热所针对的围护结构对象不同，所采取的构造形式也有所区别。目前我国采用的屋顶保温隔热措施主要有外保温屋顶、倒置式屋面、架空型屋面、种植屋面等。其中，采用种植屋面的措施，对屋面进行绿色覆盖，既可遮阳，又能隔热，而且通过光合作用，可消耗或转化部分能量，也起到美化环境作用。因此植物覆盖法是空调节能的较好方法。
3.门窗节能措施
不同季节对外窗性能要求不一样，冬季在要求窗户保温隔热性能好的同时，还希望其有更高的太阳能辐射透过率，能最大限度地利用太阳能，减少采暖负荷;夏季则希望阻挡太阳辐射进入室内，避免增大空调负荷，这时窗户遮阳设计显得十分重要，尤其对太阳辐射强度较大的水平面和东西立面的遮阳设计。因此，门窗节能主要从减少渗透量、减少传热量和减少太阳辐射能三个方面进行，针对门窗的节能措施主要包括五方面：尽量减少门窗面积;设置遮阳设施;提高门窗气密性;尽量使用新型保温节能门窗;合理控制窗墙比。
三、空调系统节能设计措施
空调的出现给人们带来了舒适的居住环境，但是随着全球能源危机的不断逼近，使制冷空调这一建筑能源消耗大户面临严重考验，节能降耗成为空调系统设计的关键环节。我国的建筑能耗约占全国总能耗的35%，空调能耗则占建筑能耗的50%～60%。。伴随人们生活水平的提高，这一比例还在不断上升。因此，制冷空调系统是目前建筑能耗中问题最多的系统，同时也是最具节能潜力的部分。
空调系统的节能措施很多，主要有水力系统的平衡技术、水泵和风机的变频技术、变水量和变风量技术、热回收技术等。在空调冷热源的选择上有地源热泵技术、空气热泵技术、燃气热泵技术等，还有起到“移峰填谷”平衡电力作用的蓄能空调等。其中重要的空调新技术包括地源热泵技术、燃气热泵技术。
四、节能设计是建筑师义不容辞的责任
新建建筑的节能性能是由多个环节决定的，包括建筑设计，暖通空调设计，水电设计等建筑节能设计。还包括建筑材料，建筑构配件，建筑施工。建筑设备安装，工程竣工验收等等。对于新建建筑节能的关键环节在于建筑设计。而在整个与建筑相关的设计行业，建筑师处于统筹其他专业的地位，起着协调各专业工种的作用，建筑师的节能意识肯定会影响到其他工种的业内人士。建筑节能设计先行已经成为时下行业内的普遍观点，基于这种认识，在建筑设计中推进建筑节能也就是我们的职业责任。
建筑设计方案是否满足节能设计要求在很大程度上决定了其整个寿命周期内是否达到建筑节能的目的，建筑节能设计要求建筑设计人员在设计阶段对所设计的建筑进行建筑能耗分析，以评价建筑方案是否节能。从建筑设计的角度看，建筑节能设计并不是比原来的建筑设计多了很多步骤或很多内容，或许大家觉得提供节能计算书或者节能判定表是多出来的环节，但实际上不管你填不填那个表，交不交那个计算书，从建筑设计满足功能要求上讲，你一样要分析建筑的平面布置形式、建筑的体形特征以及建筑构造的形式。节能建筑并不是让人感觉高不可攀的“高技术”、“高造价”的建筑，建筑节能设计也不是让人感觉难不可及的非常规设计，节能建筑还是建筑，建筑节能设计还是建筑设计，只不过在建筑设计的某些环节考虑减少能耗，采用的仍然是我们常规的建筑设计手法。
节能设计中采用的措施
1、控制建筑物体型系数。体型系数是影响建筑节能的关键技术参数，民用建筑节能设计标准要求节能建筑体型系数(S)宜控制在0.3或0.3以下，体型系数过大对建筑节能不利。一般情况下，高层建筑的体型系数不易超过0.3;但多层、特别是低层建筑若外型复杂，体型系数易超过0.3，对建筑节能不利。根据规划部门及建设(开发)方对建筑外观的要求，不少多层建筑外型较为复杂，加上现行提倡坡屋顶等因素，使建筑体型系数较难控制在0.3以下，而别墅类建筑的体型系数基本上都超过0.3。。
2、控制窗墙面积比。民用建筑节能设计标准要求窗户面积不宜过大，北朝向的窗墙面积比不应超过0.25，东、西朝向的窗墙面积比不应超过0.30，南朝向的窗墙面积比不应超过0.35。。而现在由于许多建设开发单位认为落地窗有建筑外观较好、利于室内采光，且房子好卖等优点，致使已建成及在建的相当面积的住宅采用落地窗，窗墙面积比大大超过标准要求，有的窗墙面积比甚至接近0.50，而且这种情况已形成一种趋势。
3、应优先推行外墙外保温复合墙体。外墙外保温复合墙体是技术最为合理的墙体保温方式，可使围护结构最大限度的减少局部热桥缺陷，能够对墙体起到保护作用，还可提高房屋有效使用面积，外墙内侧热惰性好，施工技术成熟，造价比夹心复合保温外墙仅稍高。有关部门及设计单位应使建设(开发)单位了解外墙外保温复合墙体的优点，说服建设(开发)单位从长计议采用先进节能技术。
建筑节能技术论文篇二
浅谈建筑节能的重要性及建筑的节能设计
摘要:建筑节能有利于从根本上促进能源资源节约和合理利用,缓解我国能源资源供应与经济社会发展的矛盾;有利于加快发展循环经济,实现经济社会的可持续发展;有利于长远的保障国家能源安全、保护环境、提高人民群众生活质量、贯彻落实科学发展观。建筑设计是其中一个很重要的环节。本文从建筑节能的基础出发,对建筑节能设计方面进行了探索。
关键词:建筑节能;建筑节能设计;重要性
一、引言
建筑节能是整个建筑全寿命过程中每一个环节节能的总和。是指建筑在选址、规划、设计、建造和使用过程中,通过合理的规划设计,采用节能型的建筑材料、产品和设备,执行建筑节能标准,加强建筑物节能设备的运行管理,合理设计建筑围护结构的热工性能,提高采暖、制冷、照明、通风、给排水和管道系统的运行效率,以及利用可再生能源,在保证建筑物使用功能和室内热环境质量的前提下,降低建筑能源消耗,合理、有效地利用能源。
如果继续执行节能水平较低的设计标准,将留下很重的能耗负担和治理困难。庞大的建筑能耗,已经成为国民经济的巨大负担。因此建筑行业全面节能势在必行。
二、建筑节能的重要性
目前世界范围内石油、煤炭、天然气三种传统能源日趋枯竭,人类将不得不转向成本较高的生物能、水利、地热、风力、太阳能、核能,而我国的能源问题更加严重。
我国能源发展主要存在四大问题:①人均能源拥有量低、储备量低;②能源结构依然以煤为主,约占75%,全国年耗煤量已超过13亿t;③能源资源分布不均,主要表现在经济发达地区能源短缺和农村商业能源供应不足,造成北煤南运、西气东送、西电东送;④能源利用效率低,能源终端利用效率仅为33%,比发达国家低10%。
随着城市建设的高速发展,我国的建筑能耗逐年大幅度上升,已达全社会能源消耗量的32%,加上每年房屋建筑材料生产能耗约13%,建筑总能耗已达全国能源总消耗量的45%。我国现有建筑面积为400多亿m2,绝大部分为高能耗建筑, 且每年新建建筑近20亿m2,其中95%以上仍是高能耗建筑。如果继续执行节能水平较低的设计标准,将留下很重的能耗负担和治理困难。庞大的建筑能耗,已经成为国民经济的巨大负担。因此建筑行业全面节能势在必行。
三、建筑节能设计的重要性
建筑节能设计是全面的建筑节能中一个很重要的环节,有利于从源头上杜绝能源的浪费。
(一)整体及外部环境的节能设计
建筑整体及外部环境设计是在分析建筑周围气候环境条件的基础上,通过选址、规划、外部环境和体型朝向等设计,使建筑获得一个良好的外部微气候环境,达到节能的目的。
1 合理选址
建筑选址主要是根据当地的气候、土质、水质、地形及周围环境条件等因素的综合状况来确定。建筑设计中,既要使建筑在其整个生命周期中保持适宜的微气候环境,为建筑节能创造条件, 同时又要不破坏整体生态环境的平衡。
2 合理的外部环境设计
在建筑位址确定之后,应研究其微气候特征。根据建筑功能的需求,应通过合理的外部环境设计来改善既有的微气候环境,创造建筑节能的有利环境,主要方法为:①在建筑周围布置树木、植被,既能有效地遮挡风沙、净化空气,还能遮阳、降噪;②创造人工自然环境,如在建筑附近设置水面,利用水来平衡环境温度、降风沙及收集雨水等。
3 合理的规划和体型设计
合理的建筑规划和体型设计能有效地适应恶劣的微气候环境。它包括对建筑整体体量、建筑体型及建筑形体组合、建筑日照及朝向等方面的确定。像蒙古包的圆形平面,圆锥形屋顶能有效地适应草原的恶劣气候,起到减少建筑的散热面积、抵抗风沙的效果;对于沿海湿热地区,引入自然通风对节能非常重要,在规划布局上, 可以通过建筑的向阳面和背阴面形成不同的气压,即使在无风时也能形成通风,在建筑体型设计上形成风洞,使自然风在其中回旋,得到良好的通风效果,从而达到节能的目的。日照及朝向选择的原则是冬季能获得足够的日照并避开主导风向,夏季能利用自然通风并尽量减少太阳辐射。然而建筑的朝向、方位以及建筑总平面的设计应考虑多方面的因素,建筑受到社会历史文化、地形、城市规划、道路、环境等条件的制约,要想使建筑物的朝向同时满足夏季防热和冬季保温通常是困难的,因此, 只能权衡各个因素之间的得失,找到一个平衡点,选择出适合这一地区气候环境的最佳朝向和较好朝向。
(二)单体的节能设计
单体的节能设计,主要是通过对建筑各部分的节能构造设计、建筑内部空间的合理分隔设计,以及一些新型建筑节能材料和设备的设计与选择等,来更好地利用既有的建筑外部气候环境条件,以达到节能和改善室内微气候环境的效果。
1 建筑各部位的节能构造设计
建筑各部位的节能构造设计,主要是在满足其作为建筑的基本组成部分功能的同时,通过对各部位(屋顶、楼板、墙体、门窗等)的造型、结构、材料等方面加以进一步设计,充分利用建筑外部气候环境条件,达到节能和改善室内微气候环境的效果。
屋顶的节能设计。屋顶是建筑物与室外大气接触的一个重要部分,主要节能措施为:①采用坡屋顶;②加强屋面保温措施;③根据需要,设置保温隔热屋面(架空隔热屋面、蓄水屋面、种植屋面等)。
楼板层的节能设计。主要是利用其结构中空空间,以及对楼板吊顶造型加以设计。如将循环水管布置在其中,夏季可以利用冷水循环降低室内温度,冬季利用热水循环取暖。
建筑外围护墙体的节能设计。墙体的节能设计除了适应气候条件做好保温、防潮、隔热等措施以外,还应体现在能够改善微气候环境条件的特殊构造上,如寒冷地区的夹心墙体设计、被动式太阳房中各种蓄热墙体(如水墙)设计、巴格达地区为了适应当地干热气候条件在墙体中的风口设计等;而在马来西亚,杨经文设计的槟榔屿州MennaruUmno大厦外墙中,则外加了一种“捕风墙”的特殊构造设计,在建筑两侧设阳台开口,开口两侧外墙上布置两片挡风墙,使两通风墙形成喇叭状的口袋, 将风捕捉到阳台内,然后通过阳台门的开口大小控制进风量,形成“空气锁”,可以有效地控制室内通风。
建筑门窗的节能设计。据统计资料, 在我国既有的高耗能建筑有40%的耗能是通过门窗散失的。因此,解决好门窗节能的问题相当重要。
建筑物围护结构细部的节能设计。细部的节能设计对于建筑物的整体节能也非常重要,应从以下各部位着手:①热桥部位应采取可靠的保温与“断桥”措施;②外墙出挑构件及附墙部件,如阳台、雨罩、靠外墙阳台栏板、空调室外机搁板、附壁柱、凸窗、装饰线等均应采取隔断热桥和保温措施;③窗口外侧四周墙面,应进行保温处理;④门、窗框与墙体之间的缝隙,应采用高效保温材料填堵;⑤门、窗框四周与抹灰层之间的缝隙,宜采用保温材料和嵌缝密封膏密封,避免不同材料界面开裂, 影响门、窗的热工性能;⑥采用全玻璃幕墙时,隔墙、楼板或梁与幕墙之间的间隙, 应填充保温材料。
2 合理的建筑空间设计
合理的空间设计是在充分满足建筑使用功能要求的前提下,对建筑空间进行合理分隔(平面分隔和竖向分隔),以改善室内保温、通风、采光等微气候条件, 达到节能目的。
3 选用建筑节能材料
合理选用建筑节能材料也是全面建筑节能的一个重要方面。建筑材料的选择应遵循健康、高效、经济、节能的原则。一方面,随着科技的发展,大量的新型高效材料不断被研制并应用到建筑设计中去,更好地起到节能效果。如新型保温材料、防水材料在墙体屋顶中的应用,达到了更好的保温防潮效果;新型透光隔热玻璃(如 Low-E玻璃等)在门窗中的应用,起到了更好的透光隔热效果;采用可调节的铝材遮阳板,达到遮阳的目的。
结语
全面的建筑节能是一项系统工程。目前,国家已制定了《公共建筑节能设计标准》、《夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准》、《夏热冬暖地区居住建筑节能设计标准》等行业标准,对建筑节能做出了明确的政策规定;在具体实践中还必须由设计、施工、各级监督管理部门、开发商、运行管理部门、用户等各个环节,按照国家的节能政策和节能标准的规定,全面地、严格地采取节能措施,让每一位公民真正树立起全面的建筑节能观,将建筑节能真正落到实处。