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浅析建筑保温节能设计及其应用

发布于2019-01-24 14:26:17 | 来源:【河南铭苇实业爱波网】

     随着时代的进步,对建筑材料及其设计的要求不断提高,我国的建筑保温节能设计及其应用也逐步扩大到建筑各个方面。同时,为了减缓对我国矿物资源等能源的使用以及减少对世界环境的影响,建筑行业也在找寻有效地提高能源使用率的方法。不仅仅是对于矿物能源的使用需要进行改革,在发展与保护环境中寻找一个平衡点。也需要在寻找新的可替代的能源以及再生能源进行有效利用。本文从多个角度说明了建筑保温节能设计及其应用的重要性以及主要方式,简析我国对于建筑保温节能设计和应用的现况。 

  不仅是在我国,乃至全世界,在建筑行业进行的能源消耗,每年都是一个庞大的数字。其中包括建造、使用和维护等等建筑环节中需要使用的能源。因此,加强在建筑中保温节能设计的应用就显得尤为重要。在我国,在建筑行业中掀起的一股改革风暴已经逐渐显露出优势。节能设计作为一种新兴的理念逐渐被运用于我国建筑设计中。要从根本上达到减少能耗,提高能源利用率,从而实现能源与环境的可持续发展,就需要我们从多方面进行努力。 
  1 建筑保温节能的重要性 
  建筑保温节能,从实质上来说就是提高能源利用率。如何在满足人类对建筑的需要的同时,将能源的使用降低到最小,并且用于合理的地方,是建筑设计师们追求的目标。而自然能够承受的所取不是无限的,因此要在满足人类日益增长的物质文化需求的同时保持自然的可持续发展,是人类一个重要的课题。很多的自然资源并不是取之不尽用之不竭的,它们的形成直到人类开采需要成千上万年的积累,跟不上人类开采和使用的速度,因此,如果没有计划节制地使用,必然会使我国的的自然能源受到不能恢复的破坏。在我国,对于能源的开采是以石油、天然气和煤矿为主。这三种自然资源的储存量已经不多,为了缓解能源枯竭带来的压力,我国正大力发展利用风能、核能等其他生物能的使用。但由于起步晚,科学技术没有达到一定程度的水平还需要面临很多问题。 
  1.1 我国的土地资源丰富,种类多,自然的资源和能源的储藏量也丰富,这在地理上有一定的优势。但同时,我国也是人口第一大国,从人均拥有的能源来说,我国的能源储存量还是远远不够。要满足众多人口的使用,所需要的能源是一个庞大的数字,但也是我国必须要解决的一个问题,拖得越久就越不利。而且我国大多是农村人口,经济文化发展程度低,这也就制约了科学技术的使用和发展。 
  1.2 正因为我国的土地资源种类多,能源储藏的种类也多。不同的地理环境造成的能源的分布不均。能源的分布问题又间接地对工业等对能源需求量大的行业的发展。虽然可以通过运输等方式解决一部分的能源问题,但长距离运输会提高生产成本,而且并不能从根本上解决能源的使用问题。而且,民用能源的需求量也不小,在能源稀缺的地区,依然需要靠运输来解决能源使用的问题。 
  1.3 我国在能源使用方面的科学技术水平还不高,并不能很好地使用能源。能源利用率低一直是我国科学家致力解决的一个问题。相对于发达国家,我国的能源利用率低了百分之十,这让我国的能源很大一部分被浪费了。 
  2 建筑保温节能的设计 
  2.1 在建筑的规划节能设计方面 对于建筑的选址等方面,要进行详细的布局规划。不仅要考虑当地的环境和气候等因素,对于人类的活动等都需要纳入考虑的范围。可以使用坐北朝南的建筑朝向。这种朝向的好处在于能够在冬季等寒冷的季节还能够保持充足的日照。而且在夏季还可以保持良好的通风环境。因此将建筑设置在南向是习惯。这样的设置可以在夏季通过东南风带走多余的热量。建筑群间的热岛效应就得到缓解。从而降低室内居住的温度。要保持南北纵向间距,让建筑得到充分的日照。以上是对民用建筑的要求,对于工业建筑的要求则稍有不同。在工业建筑的使用中,首先要考虑的是满足工业生产的需要。在这个前提下,建筑的布局以及构筑物的设置都是为其服务的。可以将一系列的生产车间设置在一个生产区,这样能够方便使用。同时将宿舍、餐厅等设置为生活区。这样的好处是减少土地的使用,不仅方便人们生活,对于建筑材料的使用也能相对减少。综合来说,总的布局还需要看绿化的影响。绿化不仅能够调节居住生产区的空气,还能够在夏季提供阴凉,在冬季阻挡寒风,对环境有着一定程度的改善作用。因此还需要将绿化进行合理的布局,以达到最好的效果。 
  2.2 在型体节能方面 建筑的设计不仅要求美观大方,更需要有实用价值。美观大方的基本要求就是紧凑。尽量减少建筑的错落,使得建筑之间能够相互呼应。增加进深和减少面宽是我们常用的方法。这种方法能够有效减少建筑墙体表面积从而达到节能的效果。同时,还可以通过增加层数来增大土地使用率。 
  2.3 墙体节能设计方面 墙体能够达到保暖的效果,就能够实现能量的损耗减少,因此在建筑方面通常使用复合墙体保温来实现。外墙内保温就是在墙体内侧涂抹保温砂浆以及粘贴保温板等,增强外墙的保温能力。这种方法的好处在于操作简单、安全,但缺点也很明显,就是会形成“热桥”,影响使用。外保温就是将外墙上增加保温材料。优点在于不会形成“热桥”,不影响使用,同时,还可以起到保护墙体的作用,延长墙体的使用寿命,而且使用外墙保温,并不会减少用户对建筑的使用面积。因此,外保温是现在建筑的重要保温节能方式。 
  2.4 在屋面节能设计方面 屋面对于建筑有非常重要的作用。因此对于屋面的设计也需要针对其使用来进行有效的设计。首先需要采用密度小导热系数低的材料来使用。其次,还需要采用吸水率低的材料。因为如果保温层吸入过多的水分,会使保温效果降低。在现在的建筑中,多采用聚苯乙烯保温板。同时采用正铺法,可以形成良好的护围结构。防水层不会直接曝露在阳光下,可以延长使用寿命。如果采用倒铺法,需要使用闭孔型。随着我国建筑行业的发展,保温节能技术也在进步。现在多采用双面彩钢保温屋面板。这种材料的好处在于具有一定程度的刚度和强度,能够满足建筑的要求。在具有良好的荷载能力的同时,还能够对屋面的结构起到一定的完整系统性。这就让屋面的护围结构既美观又有实用性。因此不仅提高的施工的速度,也达到了一定的施工质量要求。 
  2.5 在门窗节能设计方面 对于建筑中的门窗,用户的要求已经不仅局限在过去的通风等基本要求中。还需要有美观、便于观看风景等功能。因此,就产生了建筑要求与用户要求的矛盾。对于建筑的保温性,我们希望门窗的开口越小越好,因此这样能够减小门窗的散热,同时也能提高保温效果。但用户希望门窗越大越好,这样能够增大采光面积,同时能够达到好的景观效果。要解决这个问题就需要从门窗自身的性质来解决。不仅要将门窗与墙体的接缝以及其自身结构的接缝处尽量严密,减少冷风的渗透。通常通过门窗的结构和玻璃的材料等两方面来提高门窗的保温效果。同时,还需要将窗墙比控制在一定范围内。 
  3 建筑保温节能技术措施与应用 
  3.1 采用可再生的新能源 太阳能是众多能源中在人们生活中运用最广的。其优点众多,不仅资源丰富,无污染,而且使用便捷。我国的太阳能利用技术已经达到了一定水平,可以通过与建筑的结合融入到人们的生活中。最常见的形式就是太阳能热水系统。这种系统的运用逐渐涉及到人们生活的多个方面。建筑师对太阳能热水系统的基本原理和应用方式有深入的了解,通过建筑的形式,让太阳能热水系统的优势在建筑中体现出来,让人们的生活更加的便利。太阳能热水系统能够有效地节约能源,在保证用户对能源的使用的前提下,不对环境产生负面的影响,是我国能源利用的一个重要方式。核能与风能等能源的应用大多应用与工业建筑方面,这些建筑的特点在于对能源的使用量大,但使用率不高,因此需要大量的能源来保证日常生产的需要。因此核能与风能的运用就自然而然地成为其主要能源来源。核能与风能的优点与太阳能一样,都具有储藏量大,污染少的优点,因此,提高对可再生能源的使用能力与技术也是我国科研的重点。 
  3.2 建筑的耗热量与建筑的体型有密切的联系 经过研究发现,建筑物的体型系数越大,耗热量就越高。因此需要通过在设计方面的技术要求来控制建筑的体形系数。这种方法还需要在日照方面的设计进行结合,来达到良好的效果。从根本上来说,是提高太阳能在建筑中的使用,不同的是,这种是利用太阳能本身的能源,而不是通过太阳能热水系统的转换。这种效果在冬季尤为明显。冬季增加日照的范围和效果,夏季避免强烈日照,是我们的目标。这就要求建筑物之间的间距不能太小,因为如果建筑物间的间距过小,就影响阳光对建筑物的照射。日照间距的考虑因素很多,因为过大的间距会造成土地资源的浪费,这对于我国寸土寸金的环境是不太可能达到的。因此在保证合理的日照条件的同时还要保证一定的开发效益。总的来说,不仅要考虑当地的地理环境日照标准,因为不同的地理环境和日照标准所造成的日照效果是不同的,建筑应该根据当地的地理环境来进行建筑的考量来确保日照的效果。而且对于建筑物周围的其他建筑,以及建筑的其他因素也是要考虑的问题之一。建筑的高度会对其他的建筑产生一定影响,例如建筑物过高,会影响其他建筑物低层的采光和日照等问题。 
  3.3 建筑的室内通风节能设计也很重要 建筑的室内实现良好的通风,不仅能够改善建筑的内部空气质量,为人类生活提供一个舒适的环境,还能够降低室温,达到节能的效果。人们居住到通风良好的建筑内,对于空调的需求就会降低,不仅减少了电能的消耗,也降低了有害物质在空气之中的排放,而且,也减少了建筑材料的消耗。因此,在建筑的设计中,对于通风效果的考量也非常重要。在自然通风的条件方面,需要通过建筑的布局来实现。主要的目的是创造良好的自然通风条件。首先需要让建筑的大立面面向夏季主导风向,这样能够形成足够的风压来形成自然通风的气流要求。在对建筑的整体进行布局的时候,还需要考虑到道路和景观等环境条件来合理引导风向。通过对风向的合理引导,让其能够朝向主要建筑。如果有需要,也可以引导其避开主要建筑,从而达到对建筑物周围的温度产生一定影响。同时,还可以通过建筑落差,高层建筑与低裙房相结合的方法来进行设计来达到创造自然通风条件的效果。好的自然通风的条件不仅能够为用户的居住创造一个良好的环境,也能够减少人类对空调的使用,从而达到节能的效果。 
  4 结语 
  随着我国经济等多方面的发展以及对未来的规划,能源问题不仅是支持我国发展的动力,也是制约我国发展的条件。只有很好地解决了能源问题,我国的发展才能够在好的形势下进行。建筑作为能源的消耗大户,对能源问题的影响是巨大的。因此,对建筑保温节能设计的改革势在必行。我国政府相关部门机构也对建筑的保温节能问题逐渐重视起来,不仅提出了一系列的方式方法来改善我国能源的使用问题,呼吁国民节能减排,提倡低碳生活,对于建筑的保温节能问题也逐步推行相关政策来确保其实施力度。在建筑设计自身方面,也需要通过各种方法和渠道来解决保温节能问题。巧妙地运用布局以及绿化等措施来改变建筑与环境的互动,实现保温节能的良好效果。 
 
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