2014二級建筑師考試考點:建筑節(jié)能的技術(shù)措施

　　建筑節(jié)能的技術(shù)措施

　　總體規(guī)劃的節(jié)能思想大量住宅建筑的規(guī)劃總體思想強調(diào)“以人為本，環(huán)境為先”的原則，在滿足住宅的適用性、耐久性的同時，著重強調(diào)“均好性”，注重環(huán)境、節(jié)能、環(huán)保三大主題.提高居住空間的品位，提升城市的品牌.

　　建筑設(shè)計的節(jié)能措施現(xiàn)代建筑在設(shè)計時除保證建筑的安全性、舒適度、智能化和生態(tài)環(huán)境因素外，還應(yīng)注重能源的有效使用和節(jié)約。

　　圍護結(jié)構(gòu)的節(jié)能技術(shù)圍護結(jié)構(gòu)的節(jié)能技術(shù)是指通過采用墻體保溫(外保溫、內(nèi)保溫、自保溫、夾芯保溫等技術(shù))、門窗及屋面節(jié)能等措施，減少建筑的使用能耗。如住宅節(jié)能就是通過圍護結(jié)構(gòu)節(jié)能設(shè)計，達到比傳統(tǒng)住宅節(jié)約能耗25%的目標(biāo)，在結(jié)合設(shè)備節(jié)能設(shè)計上，達到住宅總體使用能耗降低50%的目標(biāo)，到 2010年實施節(jié)能65%的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn).

　　墻體保溫外墻外保溫是在主體墻結(jié)構(gòu)外側(cè)用粘接材料固定一層保溫材料，并在保溫材料外側(cè)抹砂漿或作其它保護裝飾，在外墻根部，女兒墻、陽臺、變形縫等易產(chǎn)生“熱橋”的部位，采用外保溫技術(shù)，可顯著消除“熱橋”造成的熱損失。目前主要采用的方式有：聚苯板保溫砂漿外墻保溫、聚苯板現(xiàn)澆混凝土外墻保溫、聚苯顆粒漿料外墻保溫等.外墻內(nèi)保溫是在墻體結(jié)構(gòu)內(nèi)側(cè)覆蓋一層保溫材料，通過膠粘劑固定在墻體結(jié)構(gòu)內(nèi)，并在保溫材料外側(cè)作保護層和飾面.墻體自保溫是指通過對墻體自身采取一系列新型技術(shù)，使其導(dǎo)熱系數(shù)極低，甚至達到了絕熱的程度。如德國的 TEUBERTMAGU2ICF體系的房屋，由既是保溫層又是一次性永久環(huán)保模板的EPS全絕熱建筑模塊，采用積木式插接后用混凝土澆注而成.其墻體是由內(nèi)外2塊約4.5cm厚EPS全絕熱建筑模塊，用連接橋(專利產(chǎn)品)連接，中間填充混凝土作為外圍護承重墻及分戶墻，屬于絕熱混凝土復(fù)合保溫剪力墻體系，整個建筑全部由混凝土澆注而成，性能滿足德國建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)要求.TEUBERTMAGU2ICF屬于絕熱混凝土復(fù)合保溫剪力墻體系，整體性強，自重輕(比磚混結(jié)構(gòu)輕50%左右)，抗震性好，使用壽命長：其傳熱系數(shù)低，僅為0.117～0.133W/(m2.K)，且不產(chǎn)生“熱橋”，其隔音、防潮性、透氣性均好，有良好的居住舒適性;該體系的材料完全采用水泥、砂、石、鋼筋等而不用粘土磚，保護了土地資源，充分滿足環(huán)保要求;且為全混凝土結(jié)構(gòu)，能適應(yīng)復(fù)雜的體型及造型要求，可利用不同的建筑模塊建造出各種風(fēng)格的建筑.

　　門窗節(jié)能建筑門窗的主要功能是在獲得足夠采光的條件下，需要控制門窗在有太陽光照射時合理得到熱量，而在沒有太陽照射時減少熱量流失.

　　影響門窗獲得能量的因素影響門窗獲得太陽熱能力的因素包括：

　　a)窗戶的位置和方向;

　　b)窗戶產(chǎn)品的設(shè)計(窗戶孔道的數(shù)量);

　　c)使用的玻璃種類;

　　d)內(nèi)部和外部陰影的數(shù)量.

　　影響門窗熱損失的因素?zé)崮芡菑呐囊幻媪飨蚶涞囊幻?。門窗是構(gòu)成熱能損失的主要因素.我們可以通過合理配置減少門窗熱能損失.在窗戶上能量傳遞方式主要有：輻射傳遞、對流傳遞、傳導(dǎo)傳遞，另外空氣滲漏也是窗戶能量損失的重要組成部分.通過物理和光學(xué)原理可將玻璃表面的發(fā)射率降低，可減少玻璃的輻射傳熱，即使用Low2E玻璃可減少輻射傳熱.窗戶上的傳導(dǎo)損失主要是通過中空玻璃邊部和窗框發(fā)生的，通過改進邊部材料，使用更絕熱的邊部密封材料，如采用Smiggle暖邊密封系統(tǒng)和隔熱窗框材料(如塑鋼門窗、斷橋鋁合金門窗等)，以及改進門窗型材設(shè)計可以有效地減少這些損失.對流熱損失主要在通過中空玻璃間隔內(nèi)氣體運動產(chǎn)生的，如果間隔層太小通過空氣的傳熱是很多的.如果空氣間隔層太大，那么在室內(nèi)側(cè)暖玻璃表面的暖空氣就會上升而室外側(cè)冷玻璃表面的冷空氣就會下降，形成對流，將室內(nèi)的熱量流失。能夠達到最小對流損失的最好中空玻璃間隔層厚度應(yīng)該在12～16mm之間，通常充入特殊氣體如氬氣、氨氣以減少對流損失，這些氣體分別適用于不同的間隔層厚度.

　　屋面保溫節(jié)能屋面是建筑物上部與外界直接接觸的重點部位，其保溫與隔熱對建筑節(jié)能具有重要意義。為達到節(jié)能目的，屋面可設(shè)置隔汽層和封閉的空氣間層，可選擇有憎水性膨脹珍珠巖板、水泥聚苯板、聚苯板等多種保溫材料.屋面外表面采用柔性防水時，應(yīng)使用反陽光輻射的材料.覆土和植草屋面的保溫隔熱效果很明顯，用“建筑夾層防排組合”消除水壓力。在一般的防水層上加塑料凹凸板、蓋土工布，起到防水、排水、擋土、濾水的作用，既是綠化的基層，又是屋面的防排基層，解決了屋面滲漏和種植中排水透氣問題.用輕質(zhì)合成土，草坪厚 20～30cm，荷載約100kgPm2，增加熱阻，達到建設(shè)部節(jié)能標(biāo)準(zhǔn).據(jù)報道，美國芝加哥市政廳屋頂1840m2屋頂花園示范工程，每年可節(jié)省 4000美元的降溫費，屋頂花園比傳統(tǒng)屋面結(jié)構(gòu)壽命長，此隔熱層能使室內(nèi)溫度下降2～3℃，是一種值得推廣的隔熱層。

　　太陽能建筑

　　太陽能是綠色能源中最重要的能源，是取之不盡，用之不竭的天然能源。早在20世紀(jì)30年代，美國就開始太陽房的試驗研究，并先后建成一批實驗太陽房.上世紀(jì)末期，世界上又興起“太陽屋頂”熱。近幾年來，發(fā)達國家已有相當(dāng)水平的“零能房屋”，即完全由太陽能光電轉(zhuǎn)換裝置提供建筑物所需的全部能源消耗，真正做到清潔無污染.太陽能建筑基本上有3種形式：一是被動式，一般構(gòu)造簡單，不需任何輔助能源的建筑，通過建筑方位合理布置和建筑構(gòu)件的恰當(dāng)處理，以自然熱交換方式獲得太陽能、利用太陽能.美國建筑老師發(fā)明太陽能墻，在建筑物的墻體外側(cè)加一層薄薄的黑色打孔鋁板，它能吸收照射到墻體上的80%的太陽能量，被吸入鋁板的空氣經(jīng)預(yù)熱后，通過墻體內(nèi)的泵抽到建筑物內(nèi)，從而節(jié)約中央空調(diào)的能耗。據(jù)估計，鋪設(shè)鋁板的成本，可在3年后從節(jié)能成本中收回，這是被動式太陽房的一種類型.二是主動式，構(gòu)造復(fù)雜，造價高，需用電作為輔助能源的建筑。有一種主動式太陽房，在屋面上朝南布置太陽能空氣集熱器，被加熱的空氣通過碎石儲熱層后由風(fēng)機送入房間.輔助熱源為煤氣熱風(fēng)爐，并設(shè)置控制調(diào)節(jié)裝置，根據(jù)送風(fēng)溫度確定熱源的投入比例。沈陽華新國際開發(fā)的“錦繡山莊”生態(tài)別墅區(qū)采用的分體式熱管真空管太陽能集熱器系統(tǒng)，即使在冬天、陰雨天也能保證24h熱水供應(yīng)，太陽能利用的預(yù)期節(jié)能率可達60%以上，節(jié)能效果顯著.三是“零能建筑”，這種建筑由太陽屋頂提供全部建筑所需的能量，在屋頂安裝2～3kW太陽電池，且與電網(wǎng)并網(wǎng)，但由于太陽能電池價格較高，普遍推廣還有困難。

　　應(yīng)用新型材料節(jié)能引進新型建材生產(chǎn)技術(shù)、開發(fā)生產(chǎn)環(huán)保、節(jié)能型建筑材料是建材工業(yè)發(fā)展的必然趨勢.就住宅建設(shè)而言，建設(shè)部已明令淘汰一些不符合節(jié)能、計量、環(huán)保等要求的產(chǎn)品及質(zhì)量低劣的產(chǎn)品，以保證住宅產(chǎn)業(yè)向資源節(jié)約型方向發(fā)展，如實心粘土磚、空腹鋼窗、原木門窗、鍍鋅管、鑄鐵水龍頭等，墻材革新方面成績顯著。

　　暖通空調(diào)制冷節(jié)能暖能空調(diào)制冷在建筑物中具有主動性，對建筑物節(jié)能會大影響，因此我們應(yīng)慎重地對待.空調(diào)建筑物及空調(diào)房間的布置應(yīng)遵循下列原則：

　　a)建筑平面與體型應(yīng)盡量簡單方整，減少保溫墻長度;

　　b)空調(diào)房間應(yīng)盡量與一般房間分開而集中布置;

　　c)室內(nèi)溫濕度參數(shù)要求相同、使用性質(zhì)和消聲要求較一致的空調(diào)房間盡量相鄰或上下層相對布置;

　　d)為了避免太陽輻射熱的影響，應(yīng)盡量避免東西朝向布置和布置在頂層;

　　e)應(yīng)盡量避免緊鄰高溫或高濕房間;

　　f)建筑物轉(zhuǎn)角處的空調(diào)房間不宜在兩面外墻上都設(shè)置窗戶，以減少傳熱和滲透;空氣調(diào)節(jié)房間的外窗面積應(yīng)盡量減少，并應(yīng)采取密封(氣密性等級不應(yīng)低于Ⅱ級)和遮陽措施;外窗應(yīng)盡量南、北向，避免東西向.

　　空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)應(yīng)根據(jù)空氣調(diào)節(jié)房間的使用特點，并考慮系統(tǒng)運行及調(diào)節(jié)的靈活性和經(jīng)濟性，經(jīng)過技術(shù)經(jīng)濟比較后確定，以達到經(jīng)濟節(jié)能的目的.空氣調(diào)節(jié)房間的瞬時負(fù)荷變化差異較大時，應(yīng)分設(shè)系統(tǒng);同一時間內(nèi)分別需要供熱和供冷的房間，宜分設(shè)系統(tǒng);空氣調(diào)節(jié)房間所需新風(fēng)量占送風(fēng)量的比例相差懸殊時，可按比例相近者分設(shè)系統(tǒng);空氣調(diào)節(jié)房間的面積很大時，應(yīng)按內(nèi)區(qū)和外區(qū)分設(shè)系統(tǒng);高層民用建筑在其層高條件允許的情況下，宜分層設(shè)置空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng).

　　一棟建筑物或一個空氣調(diào)節(jié)區(qū)域采用哪種空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)，應(yīng)經(jīng)認(rèn)真的技術(shù)經(jīng)濟比較后確定.全空氣定風(fēng)量單風(fēng)道系統(tǒng)可用于需要恒溫、恒濕、無塵、無噪音等的高級環(huán)境的場合;全空氣定風(fēng)量雙風(fēng)道系統(tǒng)可用于需要對空調(diào)區(qū)域內(nèi)的單個房間進行溫濕度控制，或由于建筑物的形狀、用途等原因，使得其冷熱負(fù)荷分布復(fù)雜的場所;全空氣變風(fēng)量系統(tǒng)可用于空調(diào)區(qū)域內(nèi)的各房間需要分別調(diào)節(jié)室溫，但溫度和濕度控制精度不高的場所;風(fēng)機盤管加新風(fēng)系統(tǒng)的空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)居住者的獨立調(diào)節(jié)要求，它適用旅館客房、公寓、醫(yī)院病房、大型辦公樓等;誘導(dǎo)機式系統(tǒng)可用于多房間需要單獨調(diào)節(jié)控制的建筑，也可用于大型建筑物的外區(qū);窗式空調(diào)機式系統(tǒng)和分體空調(diào)機式系統(tǒng)的獨立性強，適應(yīng)于建筑物內(nèi)空調(diào)房間布置分散、面積較小、要求運行時間不同的場合;柜式空調(diào)機式系統(tǒng)可用于獨立小型建筑物;各種熱泵式系統(tǒng)獨立性強，可用于全年需要空氣調(diào)節(jié)，冷熱負(fù)荷接近的場所.