東北民宅建筑節能技術(shù)分析論文(民用建筑門(mén)窗節能技術(shù)分析論文)
東北民宅建筑節能技術(shù)分析論文
東北民宅建筑節能技術(shù)分析論文
摘要:針對我國東北嚴寒地區的氣候條件，分析了東北民宅建筑的耗能情況，總結了目前針對東北建筑特點(diǎn)提出的主要民宅建筑節能技術(shù)，為綠色建筑的設計研究提供了參考。
關(guān)鍵詞:東北地區，建筑節能，外圍護結構，節能材料
隨著(zhù)我國經(jīng)濟的不斷發(fā)展，人口的逐漸增長(cháng)，民宅建筑的數量與體量也在不斷的增大。但是我國的建筑節能效率與發(fā)達國家相比仍然有較大的差距，因此為促進(jìn)兩型社會(huì )的發(fā)展，解決我國建筑節能的問(wèn)題尤為重要。我國東北地區地處嚴寒，在冬季的溫度長(cháng)期處于－20℃以下，因此東北民宅建筑多數采用集中供暖的方式，每年燒煤耗能巨大。除此以外，由于近年來(lái)人民的生活水平有所提升，大功率的家用電器被廣泛使用，其中空調的增長(cháng)率較大，耗電量也較多。因此解決東北嚴寒地區的民宅建筑耗能問(wèn)題十分有必要，對于東北嚴寒地區的民宅建筑，節能的首要是建筑物自身的保溫節能，即提高民宅建筑的圍護結構節能效率，其次，可以考慮采用新型的節能材料作為建筑材料，同時(shí)利用可再生能源也是較好的節能方法。
1能耗分析
我國東北地區的民宅建筑能耗較大，主要部分是由于天氣嚴寒，民宅建筑與外界環(huán)境進(jìn)行熱交換所產(chǎn)生的能耗，另一部分是由于人民生活水平提高而滿(mǎn)足日常生活需求產(chǎn)生的能耗。因此，我國東北民宅建筑的能耗影響因素主要可以分為三類(lèi):建筑面積、家用電器以及對建筑舒適度的要求。住宅建筑的建筑面積對于建筑耗能有直接的影響。建筑表面積越大，就會(huì )與外界環(huán)境引起越大的熱交換，會(huì )產(chǎn)生較大的能耗。家用電器在于住宅建筑耗能方面主要體現在電力，主要是生活用電產(chǎn)生相應的能耗。隨著(zhù)生活質(zhì)量的不斷提高，對于住宅建筑的舒適度要求也日益提高。住宅舒適度主要包括兩個(gè)方面:對于住宅內部的舒適溫度的要求以及對于住宅內部通風(fēng)狀況的要求。
2現有東北民宅建筑節能措施
2．1外圍護結構節能措施
民宅建筑的外圍護結構主要包括外墻，屋頂，門(mén)和窗。我國東北地區由于其氣候嚴寒，大部分能耗產(chǎn)生于建筑自身的散熱，因此對其民宅建筑外圍護結構進(jìn)行節能設計是建筑節能的重要環(huán)節。建筑外墻是民宅建筑外圍護結構的主要構成，大部分東北民宅建筑散熱途徑是外墻散熱，因此改善外圍護節能主要要做好外墻節能。可以將空心磚作為外墻的主要砌筑材料以提高保溫性能，同時(shí)應大力提倡復合型綠色外墻的推廣，也可以加設外墻的保溫層，即在外墻雙層磚間預留空間以填充一些保溫材料進(jìn)行節能。屋頂的保溫節能措施也是外圍護結構節能重點(diǎn)，首先可以選擇保溫性能較好的材料為屋頂材料，通常可以在屋頂的防水層以下設置薄保溫層，主要由玻璃棉和膨脹珍珠巖構成。由于窗戶(hù)相較于門(mén)與墻相對設計較薄，因此需要有較好的節能設計以達到保溫效果。我國東北地區南方獲取的太陽(yáng)能較大，北方窗戶(hù)由于獲取太陽(yáng)能較小會(huì )產(chǎn)生冷窗效應，因此可以增大民宅建筑南方的窗戶(hù)面積占比以達到節能效果;由于北方天氣嚴寒，因此可以選擇雙層玻璃作為窗戶(hù)。民宅建筑中外門(mén)所占的面積雖然較小，但是由于門(mén)是建筑與外界連通的必需開(kāi)關(guān)，因此門(mén)對于民宅建筑的熱舒適效果的影響較大，首先可以考慮保溫效果較好的材料作為進(jìn)戶(hù)門(mén)的`材料，實(shí)木門(mén)的保溫效果較金屬門(mén)要好。同時(shí)可以在進(jìn)門(mén)處隔離出一小塊空間當作空氣閘或者設置一個(gè)封閉玄關(guān)以避免開(kāi)門(mén)時(shí)候外界冷空氣的直接侵入。
2．2相變儲能材料的利用
相變儲能材料可以將多余或者不用的能量?jì)Υ嫫饋?lái)，在需要時(shí)候再釋放出來(lái)，是一種建筑節能的新型復合材料。在建筑材料中使用相變儲能材料，可以充分利用太陽(yáng)能等能量，降低住宅內部的能源消耗，進(jìn)而可以提高屋內溫度，提升住戶(hù)的居住舒適度。相變儲能材料在民宅建筑中的應用主要分為兩類(lèi)，一種是將相變儲能材料用于建筑圍護結構，建筑成為相變儲能?chē)o結構，可以調控住宅的溫度;另一種是將相變儲能材料與混凝土材料結合，制作出相變儲能混凝土，在高層建筑或者是大跨度建筑里，這種特殊混凝土能減緩水泥水化熱放熱速率，減少大體積混凝土中因水化熱放熱引起的微裂縫.
2．3可再生能源的利用
利用可再生能源實(shí)現建筑節能是國內外的研究熱點(diǎn)，通過(guò)可再生能源在民宅建筑中的利用率，可以降低傳統耗能資源在民宅建筑中的比重，可以有效的促進(jìn)建筑行業(yè)的低碳轉型。東北地區的可再生能源主要是太陽(yáng)能、風(fēng)能以及地熱能。其中現在在北方地區常用的民宅建筑太陽(yáng)能三聯(lián)供系統就是充分利用了太陽(yáng)能以及地熱能。三聯(lián)供系統利用太陽(yáng)能集熱器加熱水并存儲在熱水箱，其中一部分水存入生活水箱提供生活熱水，另一部分的水利用了風(fēng)冷熱泵機產(chǎn)生了低溫水儲存在膨脹水箱中用于制冷，同時(shí)，三聯(lián)供系統采用了低溫熱水地板的熱輻射進(jìn)行采暖。
3結語(yǔ)
東北地區民宅建筑耗能較大，隨著(zhù)現代兩型社會(huì )發(fā)展的逐漸推進(jìn)，民宅建筑節能越發(fā)受到重視。對東北民宅建筑進(jìn)行節能設計主要應該對民宅建筑外圍護結構進(jìn)行節能設計，以減少能源消耗，同時(shí)采用相變儲能材料進(jìn)行建筑保溫處理，在民宅建筑中引進(jìn)可再生能源替代常規能源也是非常有效的建筑節能方式。
作者:崔真榕 王晨宇 王銘澤 單位:東北林業(yè)大學(xué)土木工程學(xué)院
參考文獻:
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民用建筑門(mén)窗節能技術(shù)分析論文
民用建筑門(mén)窗節能技術(shù)分析論文
摘要：基于節能降耗理念，在民用建筑工程建設中，需要針對外窗能耗大問(wèn)題進(jìn)行研究，采取合理的節能技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化，在保證其基礎功能不受影響的同時(shí)，將能耗降到最低。在對建筑門(mén)窗節能技術(shù)進(jìn)行研究時(shí)，需要了解其結構特點(diǎn)，從多個(gè)方面進(jìn)行分析，爭取不斷提高節能效果，本文對此方面內容進(jìn)行了簡(jiǎn)要分析。
關(guān)鍵詞：民用建筑；門(mén)窗；節能設計
對民用建筑外圍護結構進(jìn)行分析，其中門(mén)窗將結構的熱工性能最差，在服務(wù)過(guò)程中會(huì )產(chǎn)生較大的損耗，對室內熱環(huán)境影響較大。以降低建筑能耗為目的，需要從技術(shù)角度對門(mén)窗結構能耗特點(diǎn)進(jìn)行分析，并選擇合適的方法對其設計方案進(jìn)行優(yōu)化，最大程度上降低能耗，提高其服務(wù)綜合效率。
1民用建筑門(mén)窗結構能耗特點(diǎn)分析
門(mén)窗是建筑工程外圍護結構中能耗最大的部分，其熱量損失可以占到建筑總能耗的40%～50%，對室內熱環(huán)境影響比較大。門(mén)窗結構能耗的產(chǎn)生，主要是通過(guò)門(mén)窗玻璃、窗格、窗框、縫隙、窗洞口熱橋等部位與太陽(yáng)輻射以及周?chē)h(huán)境產(chǎn)生熱傳遞[1]。總結以往施工經(jīng)驗可得，門(mén)窗施工材料是影響其能耗結果的主要因素，材料傳熱系數越小則損耗越小，冬季可以保證室內熱量的低損耗，同時(shí)也可以有效阻隔窗外冷空氣；夏季同樣可以有效阻隔室外高溫，保證室內處于舒適的狀態(tài)。在采取措施降低建筑門(mén)窗能耗的同時(shí)，需要確保其基礎功能的正常發(fā)揮，使得室內環(huán)境在不需要空調或者采暖技術(shù)的前提下，就可以保持在舒適的溫度，因此需要多方面分析，提高設計方案的合理性。
2民用建筑門(mén)窗節能優(yōu)化措施
2.1合理選擇門(mén)窗材料
2.1.1玻璃
面對不同類(lèi)型外窗結構，需要保證玻璃散熱面積與窗戶(hù)總面積的之間比例的合理性。一般5mm厚普通凈片玻璃可見(jiàn)光投射比為84%，具有較高的透光與透視效果，尤其是近紅外線(xiàn)具有很高的透過(guò)率[2]。但是此種玻璃同時(shí)也會(huì )阻擋室內地面、家具的反射光線(xiàn)，使得室內熱量傳遞不出去，導致室內溫度持續上升，在夏季尤其明顯。因此盡量不要選擇用此類(lèi)玻璃，目前市場(chǎng)上玻璃多種多樣，在選擇時(shí)需要根據工程所在地氣候特點(diǎn)來(lái)確定。（1）著(zhù)色玻璃。可以有效吸收近紅外線(xiàn)，通過(guò)太陽(yáng)光熱量來(lái)調節時(shí)能溫度，降低空調能耗。（2）中空玻璃。即將不同性能兩片及以上玻璃與框架粘結密封在一起，可以有效降低玻璃導熱系數，提高其隔熱、保溫、隔音等性能，在冬季具有明顯的采暖效果，降低采暖能耗。（3）鍍膜玻璃。此種玻璃具有良好的透過(guò)率，可以實(shí)現室內熱射線(xiàn)的反射。常用的有低輻射鍍膜玻璃與陽(yáng)光控制鍍膜玻璃兩種，一種對遠紅外線(xiàn)具有較高的透過(guò)率，可以有效遮擋室內熱射線(xiàn)；一種具有良好的隔熱性能，可以有效阻隔太陽(yáng)輻射進(jìn)入室內，并提高室內光線(xiàn)的舒適度。
2.1.2門(mén)窗框
目前市場(chǎng)門(mén)窗框主要包括塑料框、鋼框、鋁合金框、木框以及玻璃框等多種類(lèi)型，不同種類(lèi)適應的環(huán)境不同，在選擇時(shí)需要結合實(shí)際需求來(lái)確定。門(mén)框材料不同，其導熱系數也存在一定的差異。木材導熱系數很低，但同時(shí)也具有易腐蝕、強度低、易變性等缺點(diǎn)，一般主要被用于臨時(shí)性彩鋼房建設中，民用建筑中應用較少[3]。鋁合金與鋼材框強度高，但是具有較高的導熱系數，保溫隔熱性能差，就節能方面來(lái)說(shuō)，并不具備更多優(yōu)勢。斷熱鋁合金在具有強度高的特點(diǎn)同時(shí)，還可以有效阻止熱傳遞，從節能角度分析，應用到民用建筑工程中，具有更大優(yōu)勢。
2.1.2提高門(mén)窗氣密性
氣密性即門(mén)窗閉合狀態(tài)時(shí)，組織空氣滲透能力，氣密性越高空氣滲透量越少，則能耗也就越低。因此，在對民用建筑門(mén)窗節能設計時(shí)，可以采取提高門(mén)窗氣密性的方法，來(lái)達到降低損耗的目的'。就實(shí)際施工經(jīng)驗分析，建筑工程中門(mén)窗框與玻璃、墻體以及門(mén)窗扇等部位是空氣滲透的主要部位。對于門(mén)窗框與玻璃、門(mén)窗扇部位，可以選擇用性能良好的密封條進(jìn)行密封，但是要保證其與門(mén)窗框型材斷面尺寸相匹配。而對于門(mén)窗框與墻體部位，可以選擇用硅膠、發(fā)泡膠以及巖棉等材料，對洞口進(jìn)行密封處理。
2.1.3提高門(mén)窗保溫性
想要提高建筑門(mén)窗保溫性，可以選擇用聚苯乙烯板或者巖棉板，將其填充在門(mén)扇與門(mén)框間空腹部位，不但可以提高其隔熱性能，同時(shí)還可以提高門(mén)窗結構的防火防盜效果。另外，還可以適當的增加建筑門(mén)窗玻璃層數，選擇用2層或者3層玻璃，通過(guò)玻璃之間的密閉空氣間層，來(lái)提高門(mén)窗結構的熱絕緣系數，降低窗戶(hù)熱傳系數。
2.1.4窗口遮陽(yáng)技術(shù)
可以采用窗口遮陽(yáng)技術(shù)來(lái)降低室內熱量損耗，可以利用綠化或者建筑構件來(lái)達到目的，條件允許的可以設置雨篷、外廊等。對于地處寒冷地區的民用建筑，應設置便于控制與維護的活動(dòng)外這樣裝置，如外置活動(dòng)百葉遮陽(yáng)簾；地處冬暖地區的民用建筑，則應設置固定外遮陽(yáng)設置，如固定遮陽(yáng)板。
3結語(yǔ)
以降低民用建筑門(mén)窗能耗為目的，在進(jìn)行方案設計前，需要結合建筑門(mén)窗結構特點(diǎn)進(jìn)行分析，掌握其能耗要點(diǎn)，選擇從不同方面進(jìn)行分析，結合以往施工經(jīng)驗，來(lái)選擇合適的施工材料與設計方法，爭取不斷提高門(mén)窗結構建設效果，在保證其基礎功能的前提下，降低運行能耗。
參考文獻：
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