建筑構造中的建筑節(jié)能分析

前言：想要寫出一篇引人入勝的文章？我們特意為您整理了建筑構造中的建筑節(jié)能分析范文，希望能給你帶來靈感和參考，敬請閱讀。

［摘要］隨著世界經(jīng)濟的持續(xù)發(fā)展和世界人口的不斷增長，世界能源消費總量也在逐年增長，在我國，建筑能耗占到總能耗的46.7%，排在社會總能耗的首位，為實現(xiàn)經(jīng)濟持續(xù)發(fā)展和保護環(huán)境必須實現(xiàn)節(jié)能，進行建筑節(jié)能。

［關鍵詞］建筑構造；降溫；采暖；節(jié)能

1引言

建筑節(jié)能就是在建筑設計、材料生產、項目施工及使用過程中，合理地使用和有效利用能源，以便在滿足同等需要或達到相同目的的條件下，盡可能降低能源消耗。它是在保證睡提高建筑舒適性的條件下，積極地節(jié)省能源，提高能源的利用率。建筑能耗包括兩個方面，一是建造過程的能耗，二是使用過程的能耗，如建筑材料、建筑構配件及建筑設備的加工、生產、運輸、施工、安裝等方面的能耗，及建筑使用期間采暖、空調、照明、家用電器、公共建筑設施運行和熱水供應的能耗。日常使用能耗與建筑能耗之比為（8：2）-（9：1），主要包括采暖和降溫能耗。

2建筑節(jié)能的基本原理

當前，我國建筑在冬季主要依靠設備供暖及設置圍護結構保溫來滿足室內采暖的正常溫度。

2.1建筑的得熱與失熱

2.1.1得熱的基本途徑

建筑得熱主要依靠采暖系統(tǒng)所供給的熱量，包括熱力公司集中供暖、壁掛爐天然氣供暖或余熱等取暖方式。同時，可以通過窗采光方式獲得太陽輻射熱（普通玻璃對陽光的透過率高達80%—90%）、家用電器、人體的散熱；鑒于上述總結可知，建筑節(jié)能可從提高采暖系統(tǒng)的熱效率、采取建筑措施增加太陽熱的獲得等方式增加建筑物的得熱量。

2.1.2建筑失熱途徑

建筑失熱主要包括外墻、屋頂、門窗和地面的熱傳導損失由于通風和空氣滲透所產生的熱損失、由于熱水排入下水道所帶走的熱量損失、潛熱損失等。綜上所述，建筑節(jié)能中應盡量減少熱損失，注重加強建筑物外維護結構的保溫措施，提高建筑構配件的氣密性和水密性。在保持適當室溫的條件下，減少采暖設備必須提供的熱量，達到節(jié)約熱能源，有效改善建筑環(huán)境的目的。

2.2建筑的傳熱方式

2.2.1輻射傳熱

由于物體表面具有一定溫度并發(fā)射電磁波射至附近物體表面，即轉換為熱。向外界輻射熱的能力，不同的物體也有所不同。材料的這種性質對于保溫節(jié)能關系很大。

2.2.2對流換熱

當液體在溫度較高的情況下移動時，會將熱量傳給鄰近溫度較低的物體。同理，液體在溫度較低的情況下移動時，也將會吸收鄰近溫度較高物體的熱量，從而出現(xiàn)對流換熱現(xiàn)象。

2.2.3導熱

物體內部直接接觸的物質質點的熱運動所引起的熱能傳遞使熱能由高溫處向低溫處直接轉移。

2.2.4熱導率

熱導率在數(shù)值上等于單位溫度梯度下的熱通量。

3建筑節(jié)能的措施與構造

3.1提高維護結構熱阻的措施

提高維護結構的熱阻措施主要有：增加圍護結構的厚度；選擇熱導率小的材料。保溫材料的種類：按材質分多孔的、板狀的和松散的；按化學成分有無機材料（膨脹礦碴、泡沫混凝土等）和有機材料（軟木、甘蔗板、稻殼等）；以及塑料保溫、隔熱材料、鋁箔反射材料）。

3.2圍護結構的保溫構造

單一材料的保溫結構，如陶粒混凝土、浮石、加氣混凝土。復合材料的保溫結構，保溫材料設在低溫一側可避免構件在較大溫差應力作用下縮短結構壽命、減少保溫材料內部產生水蒸氣凝結的可能性，但多數(shù)保溫材料的防水性與耐久性相對較差。夾層保溫結構，在保溫層外側需要設置既要能防水，又要能防止室外各種因素的侵襲的保護層。在傳熱異常部位，鋼筋混凝土柱、梁、墊塊、圈梁、過梁以及板材中的肋條等傳熱異常部位是保溫的薄弱環(huán)節(jié)，熱量一般較容易從以上部位傳遞出去，致使它們的內表面溫度比主體部分低，這些部位通常稱為“冷橋”或者“熱橋”。

3.3防止圍護結構的蒸汽滲透

蒸汽滲透會使建筑材料內部水蒸汽分壓力出現(xiàn)壓力差，致使蒸汽滲透出現(xiàn)凝結水。所以需要在建筑中做隔蒸汽措施：，在蒸氣滲透的保溫高溫一側設置隔蒸汽層，避免凝結水的產生；設置隔蒸汽層，防止或控制內部凝結水是目前保溫構造設計中應用最普遍的一種措施，材料一般采用瀝青、卷材、隔汽涂料以及鋁箔等防潮、防水材料。

3.4建筑節(jié)能與氣候

在建筑物的南側或北側設置交通空間，在干燥帶和熱帶設置交通空間可起到降溫隔熱作用，阻止強烈的陽光進入主要空間。在北方地區(qū)，考慮充足的日照獲取，一般當將交通空間設置在建筑北側或中部。不同氣候區(qū)域接受陽光直接照射的日照范圍也不同，如寒帶及溫帶地區(qū)為南向，在熱帶和亞熱帶考慮在陽光影響，主要需要在建筑物的東西向設置有效的遮陽措施。中庭位置，對室外空間的利用。不同氣候區(qū)域需設置不同的建筑寬厚比、最佳朝向和建筑實體部分的理想位置。

4建筑保溫與隔熱

4.1建筑保溫

建筑構造設計是保證建筑物保溫質量重要環(huán)節(jié)。一般采取以下措施：提高圍護構件熱量在傳遞過程中的熱阻，如墻、屋頂、門窗等建筑主要圍護構件，可通過增加墻厚度、選用新型材料、在墻體內側加設由導熱系數(shù)較小的材料制成的保溫層形成保溫復合墻；在靠近水、蒸汽部位設置防潮層來提高建筑圍護構件的防潮防水能力；避免“熱橋”現(xiàn)象；避免嵌入構件內外貫通，并采取一定的保溫措施，增設保溫材料。

4.2建筑隔熱

炎熱地區(qū)設置良好的建筑隔熱措施來減少設備降溫，不但改善居住條件，而且可以有效節(jié)約能源。一般采取以下措施：提高外圍護構件的熱阻；合理布置建筑物朝向，組織好穿堂風；做好遮陽措施，尤其是西墻的遮陽。

5生態(tài)建筑

生態(tài)建筑是通過組織設計建筑內外空間的各種物態(tài)因素，利用太陽能、風能、地熱能、雨雪等可再生資源來滿足建筑物的使用功能，使物質、能源在建筑生態(tài)系統(tǒng)內部有序的循環(huán)轉換，讓建筑和環(huán)境之間成為一個有機的結合體，獲得高校、低耗、無廢、無污、生態(tài)平衡的建筑環(huán)境?？芍饕扇∫韵麓胧?/p>

5.1材料選用

采用節(jié)能設備與材料和無公害材料，以減少使用、重復使用、循環(huán)使用以及用可再生資源替代不可生資源等為原則，加強生態(tài)建筑在經(jīng)濟上的可行性。

5.2建筑設計

在建筑設計中多工種的配合，考慮結構、設備、園林等專業(yè)通力協(xié)作。利用太陽能等可再生能源，注重自然通風，自然采光與遮陰，為改善小氣候采用多種綠化方式；采用大跨度輕型結構，水的循環(huán)利用，垃圾分類、處理以及充分利用建筑廢棄物等。

5.3建筑使用

為滿足建筑物的維護和使用需要，在建筑中安裝使用地熱能、太陽能、風能等可再生能源的儲存設施。如可在屋頂設置蓄水隔熱屋面或種植屋面，增加建筑物的隔熱和保溫性能；在陽光充足或多風的地區(qū)，在建筑屋頂安裝太陽能或風力發(fā)電的設施。

作者：畢瑩瑩 單位：山東工業(yè)職業(yè)學院