2014二级建筑师考试考点:建筑节能的技术措施

　　建筑节能的技术措施

　　总体规划的节能思想大量住宅建筑的规划总体思想强调“以人为本，环境为先”的原则，在满足住宅的适用性、耐久性的同时，着重强调“均好性”，注重环境、节能、环保三大主题.提高居住空间的品位，提升城市的品牌.

　　建筑设计的节能措施现代建筑在设计时除保证建筑的安全性、舒适度、智能化和生态环境因素外，还应注重能源的有效使用和节约。

　　围护结构的节能技术围护结构的节能技术是指通过采用墙体保温(外保温、内保温、自保温、夹芯保温等技术)、门窗及屋面节能等措施，减少建筑的使用能耗。如住宅节能就是通过围护结构节能设计，达到比传统住宅节约能耗25%的目标，在结合设备节能设计上，达到住宅总体使用能耗降低50%的目标，到 2010年实施节能65%的设计标准.

　　墙体保温外墙外保温是在主体墙结构外侧用粘接材料固定一层保温材料，并在保温材料外侧抹砂浆或作其它保护装饰，在外墙根部，女儿墙、阳台、变形缝等易产生“热桥”的部位，采用外保温技术，可显著消除“热桥”造成的热损失。目前主要采用的方式有：聚苯板保温砂浆外墙保温、聚苯板现浇混凝土外墙保温、聚苯颗粒浆料外墙保温等.外墙内保温是在墙体结构内侧覆盖一层保温材料，通过胶粘剂固定在墙体结构内，并在保温材料外侧作保护层和饰面.墙体自保温是指通过对墙体自身采取一系列新型技术，使其导热系数极低，甚至达到了绝热的程度。如德国的 TEUBERTMAGU2ICF体系的房屋，由既是保温层又是一次性永久环保模板的EPS全绝热建筑模块，采用积木式插接后用混凝土浇注而成.其墙体是由内外2块约4.5cm厚EPS全绝热建筑模块，用连接桥(专利产品)连接，中间填充混凝土作为外围护承重墙及分户墙，属于绝热混凝土复合保温剪力墙体系，整个建筑全部由混凝土浇注而成，性能满足德国建筑节能标准要求.TEUBERTMAGU2ICF属于绝热混凝土复合保温剪力墙体系，整体性强，自重轻(比砖混结构轻50%左右)，抗震性好，使用寿命长：其传热系数低，仅为0.117～0.133W/(m2.K)，且不产生“热桥”，其隔音、防潮性、透气性均好，有良好的居住舒适性;该体系的材料完全采用水泥、砂、石、钢筋等而不用粘土砖，保护了土地资源，充分满足环保要求;且为全混凝土结构，能适应复杂的体型及造型要求，可利用不同的建筑模块建造出各种风格的建筑.

　　门窗节能建筑门窗的主要功能是在获得足够采光的条件下，需要控制门窗在有太阳光照射时合理得到热量，而在没有太阳照射时减少热量流失.

　　影响门窗获得能量的因素影响门窗获得太阳热能力的因素包括：

　　a)窗户的位置和方向;

　　b)窗户产品的设计(窗户孔道的数量);

　　c)使用的玻璃种类;

　　d)内部和外部阴影的数量.

　　影响门窗热损失的因素热能往往是从暖的一面流向冷的一面。门窗是构成热能损失的主要因素.我们可以通过合理配置减少门窗热能损失.在窗户上能量传递方式主要有：辐射传递、对流传递、传导传递，另外空气渗漏也是窗户能量损失的重要组成部分.通过物理和光学原理可将玻璃表面的发射率降低，可减少玻璃的辐射传热，即使用Low2E玻璃可减少辐射传热.窗户上的传导损失主要是通过中空玻璃边部和窗框发生的，通过改进边部材料，使用更绝热的边部密封材料，如采用Smiggle暖边密封系统和隔热窗框材料(如塑钢门窗、断桥铝合金门窗等)，以及改进门窗型材设计可以有效地减少这些损失.对流热损失主要在通过中空玻璃间隔内气体运动产生的，如果间隔层太小通过空气的传热是很多的.如果空气间隔层太大，那么在室内侧暖玻璃表面的暖空气就会上升而室外侧冷玻璃表面的冷空气就会下降，形成对流，将室内的热量流失。能够达到最小对流损失的最好中空玻璃间隔层厚度应该在12～16mm之间，通常充入特殊气体如氩气、氨气以减少对流损失，这些气体分别适用于不同的间隔层厚度.

　　屋面保温节能屋面是建筑物上部与外界直接接触的重点部位，其保温与隔热对建筑节能具有重要意义。为达到节能目的，屋面可设置隔汽层和封闭的空气间层，可选择有憎水性膨胀珍珠岩板、水泥聚苯板、聚苯板等多种保温材料.屋面外表面采用柔性防水时，应使用反阳光辐射的材料.覆土和植草屋面的保温隔热效果很明显，用“建筑夹层防排组合”消除水压力。在一般的防水层上加塑料凹凸板、盖土工布，起到防水、排水、挡土、滤水的作用，既是绿化的基层，又是屋面的防排基层，解决了屋面渗漏和种植中排水透气问题.用轻质合成土，草坪厚 20～30cm，荷载约100kgPm2，增加热阻，达到建设部节能标准.据报道，美国芝加哥市政厅屋顶1840m2屋顶花园示范工程，每年可节省 4000美元的降温费，屋顶花园比传统屋面结构寿命长，此隔热层能使室内温度下降2～3℃，是一种值得推广的隔热层。

　　太阳能建筑

　　太阳能是绿色能源中最重要的能源，是取之不尽，用之不竭的天然能源。早在20世纪30年代，美国就开始太阳房的试验研究，并先后建成一批实验太阳房.上世纪末期，世界上又兴起“太阳屋顶”热。近几年来，发达国家已有相当水平的“零能房屋”，即完全由太阳能光电转换装置提供建筑物所需的全部能源消耗，真正做到清洁无污染.太阳能建筑基本上有3种形式：一是被动式，一般构造简单，不需任何辅助能源的建筑，通过建筑方位合理布置和建筑构件的恰当处理，以自然热交换方式获得太阳能、利用太阳能.美国建筑老师发明太阳能墙，在建筑物的墙体外侧加一层薄薄的黑色打孔铝板，它能吸收照射到墙体上的80%的太阳能量，被吸入铝板的空气经预热后，通过墙体内的泵抽到建筑物内，从而节约中央空调的能耗。据估计，铺设铝板的成本，可在3年后从节能成本中收回，这是被动式太阳房的一种类型.二是主动式，构造复杂，造价高，需用电作为辅助能源的建筑。有一种主动式太阳房，在屋面上朝南布置太阳能空气集热器，被加热的空气通过碎石储热层后由风机送入房间.辅助热源为煤气热风炉，并设置控制调节装置，根据送风温度确定热源的投入比例。沈阳华新国际开发的“锦绣山庄”生态别墅区采用的分体式热管真空管太阳能集热器系统，即使在冬天、阴雨天也能保证24h热水供应，太阳能利用的预期节能率可达60%以上，节能效果显著.三是“零能建筑”，这种建筑由太阳屋顶提供全部建筑所需的能量，在屋顶安装2～3kW太阳电池，且与电网并网，但由于太阳能电池价格较高，普遍推广还有困难。

　　应用新型材料节能引进新型建材生产技术、开发生产环保、节能型建筑材料是建材工业发展的必然趋势.就住宅建设而言，建设部已明令淘汰一些不符合节能、计量、环保等要求的产品及质量低劣的产品，以保证住宅产业向资源节约型方向发展，如实心粘土砖、空腹钢窗、原木门窗、镀锌管、铸铁水龙头等，墙材革新方面成绩显著。

　　暖通空调制冷节能暖能空调制冷在建筑物中具有主动性，对建筑物节能会大影响，因此我们应慎重地对待.空调建筑物及空调房间的布置应遵循下列原则：

　　a)建筑平面与体型应尽量简单方整，减少保温墙长度;

　　b)空调房间应尽量与一般房间分开而集中布置;

　　c)室内温湿度参数要求相同、使用性质和消声要求较一致的空调房间尽量相邻或上下层相对布置;

　　d)为了避免太阳辐射热的影响，应尽量避免东西朝向布置和布置在顶层;

　　e)应尽量避免紧邻高温或高湿房间;

　　f)建筑物转角处的空调房间不宜在两面外墙上都设置窗户，以减少传热和渗透;空气调节房间的外窗面积应尽量减少，并应采取密封(气密性等级不应低于Ⅱ级)和遮阳措施;外窗应尽量南、北向，避免东西向.

　　空气调节系统应根据空气调节房间的使用特点，并考虑系统运行及调节的灵活性和经济性，经过技术经济比较后确定，以达到经济节能的目的.空气调节房间的瞬时负荷变化差异较大时，应分设系统;同一时间内分别需要供热和供冷的房间，宜分设系统;空气调节房间所需新风量占送风量的比例相差悬殊时，可按比例相近者分设系统;空气调节房间的面积很大时，应按内区和外区分设系统;高层民用建筑在其层高条件允许的情况下，宜分层设置空气调节系统.

　　一栋建筑物或一个空气调节区域采用哪种空气调节系统，应经认真的技术经济比较后确定.全空气定风量单风道系统可用于需要恒温、恒湿、无尘、无噪音等的高级环境的场合;全空气定风量双风道系统可用于需要对空调区域内的单个房间进行温湿度控制，或由于建筑物的形状、用途等原因，使得其冷热负荷分布复杂的场所;全空气变风量系统可用于空调区域内的各房间需要分别调节室温，但温度和湿度控制精度不高的场所;风机盘管加新风系统的空气调节系统能够实现居住者的独立调节要求，它适用旅馆客房、公寓、医院病房、大型办公楼等;诱导机式系统可用于多房间需要单独调节控制的建筑，也可用于大型建筑物的外区;窗式空调机式系统和分体空调机式系统的独立性强，适应于建筑物内空调房间布置分散、面积较小、要求运行时间不同的场合;柜式空调机式系统可用于独立小型建筑物;各种热泵式系统独立性强，可用于全年需要空气调节，冷热负荷接近的场所.