建筑节能的基本原理(精选5篇)

建筑节能改造对于减少建筑能耗,提高能源利用效率有着重要意义。随着我国对可持续发展重视程度越来越高,建筑的节能改造也逐渐引起人们的重视,对于供热系统如何有效利用能源,提高热量利用率是当前建筑节能改造应该重点考虑的问题。改造后的节能率应该根据实际建筑情况计算,尽量减少干扰因素对于真实节能率的影响,测评方法也要确保科学、合理,能够反映出建筑节能改造效果。

参考文献

[1]郭华,王雪梅.既有居住建筑节能及供热计量改造能耗测评方法探讨[J].区域供热,2010,03:25-26.

【关键词】绿色建筑;节能;外墙;设计

Abstract:greenbuildingistomeethumancomfortrequirementsofresidenceunderthepremiseoftheuseofhighenergyefficiencyinbuildings,heatingandairconditioningequipmentandthermalinsulationofnewwallmaterials,toachievethepurposeofenergyconservation,improveenergyefficiency.Inthispaper,throughconcreteexamples,totalkaboutthedesignoftheexternalwallsofthegreenenergy-savingbuildings.

Keywords:greenbuilding;energyconservation;externalwall;design

一、我国绿色建筑发展状况

二、绿色节能建筑的外墙设计

1、工程基本概况

根据前期调研某商场建筑的实际情况,总建筑面积在1.68万m2,其标准层面积一般在2500m2,建筑层数一般为10层,其中地下2层,同时,选择商场主入口所在的外墙进行节能构造设计,而将其他立面的外墙假定为绝热的,这样一方面简化了外墙能耗计算的工作量,另一方面有利于突出各外墙设计方案的节能效果的比较,提供一种易于操作的研究方法。

2、一般外墙保温技术

我国传统的建筑外墙多采用单一的材料来加厚墙体以起到保温的作用,这样不仅占用过多的建筑面积.墙体保温效果也不好.目前常采用外墙夹芯保温、外墙内保温和外墙外保温等措施。第一,外墙夹芯保温技术多将保温材料安置在内外墙之间,而内外侧的墙片可采用传统的砖或者混凝土空心砌块等.这样可以有效的保护.常用的保温材料包括矿渣棉、玻璃棉、膨胀珍珠岩、聚苯乙烯泡沫等。但由于其结构复杂且抗震效果不好,应用范围并不大。第二,外墙外保温技术是目前比较常用的一种墙体节能技术.该技术是在外墙的外侧贴上保温层后再做装饰。其结构如图1所示.目前常采用的外墙外保温技术有膨胀聚苯乙烯泡沫塑料板薄抹灰并用玻璃纤维加强的外墙外保温系统和聚苯板与砼一次现浇外墙外保温系统.外墙外保温系统可保护主体结构。能够有效阻挡外界温度、紫外线等对房屋内部的影响;可以将房屋的内部面积增加1.3m2一1.8m2,降低建筑造价,同时外墙外保温技术还具有防止保温墙发生裂缝、方便旧房改造和适用范围广的特点.其综合效应显著,是用户首选的外墙保温节能技术。

图1墙外保温技术结构

3、能耗计算特点

前期研究显示,商场建筑的电力能耗峰值出现在夏季,且夏季约为冬季的2倍。夏季能耗大于冬季的主要原因是空调制冷系统产生的能耗,可见,商场建筑外墙节能设计应重点考虑节省空调系统的能耗,因此,本文主要针对夏季商场建筑外墙的散热量指标进行比较分析。从建筑师的专业角度来说,能耗计算应尽量简化、易于比较,因此,本文的能耗计算依据建筑热工学基本原理采用了估算方式。估算主要体现在对基本参数的选择上,主要采用综合平均值,如室内外计算温度、外墙窗墙面积比等。

1)室内外计算温度

室外计算温度采用33.20C为《民用建筑热工设计规范》(GB50176-93)规定的室外计算温度平均值;室内计算温度采用260C,为通过调查统计得出的商场建筑夏季室内空调温度的设定值。

2)窗墙面积比

窗墙面积比是反映商场建筑外墙状况的重要指标,在建立商场建筑基本模型时,窗墙比指标应当能够客观地反映商场建筑外墙构成的普遍现状。

4、本工程建筑节能效果及所使用材料的优势

5、后期的保养维修

由于加气混凝土墙体材料具有优异的保温隔热性能,加气混凝土自保温体系不需另外进行外保温处理,护结构墙体材料和保温隔热材料融为一体,具有长期性和稳定性的优点,可以节省大量维修资金。而现在普遍使用的聚苯颗粒浆料等外保温体系,存在施工工序复杂、安全耐久性差、维修麻烦等问题,即使外保温工程能达到国家要求的25年使用期限,但25年后也存在对外保温工程进行二次维修或更新的问题,给住户带来很大的麻烦。但是,加气混凝土单一保温节能墙体体系并不是万能的,它较适合应用于框架结构以及低层和多层砖混结构的外墙;在严寒地区应用虽有优势,但不能简单地仅靠增加墙厚来解决所有问题,还应补充其他措施。

结语

【l】李汉章.建筑节能技术指南【M】.北京:中国建筑工业出版社,2006,12.

【2】王昌.绿色建筑节能设计【M】.北京:中国建筑工业出版社,2007,7.

【3】顾湘.绿色建筑节能技术创新探索【J】.科技创新导报,2010,13:37.

关键词:节能建筑现场检测

Abstract:China'sbuildingenergyefficiencystartthanmanycountrieslater,thebuildingenergyconsumptionthanindevelopedcountriesismuchhigher.Chinahasbuiltthebuilding,therearealargepartofthehigh-energybuildings.Therefore,todevelopbuildingenergyefficiencyisanurgentneed.Somedataindicatethatthatthe,theuseofthattheeffectivearchitecturalenergy-savingtechnologiesmeasurescaneffectivelysavingsthebuildingenergyconsumption.Buildingintheplanninganddesign,constructionanduseoftheprocess,notonlytomeettheindoorenvironmentcomfort,hygiene,health,andtotakereasonableandeffectivebuildingenergyconservationtechnology,toachievethegoalofbuildingenergyconservationandenvironmentalprotectiontogether,wemustvigorouslydevelopandutilizerenewableandnewenergy.

Keywords:energysaving,construction,on-sitetesting.

一、前言

作为节能工作中重要组成部分,建筑节能具体指在建筑物的规划、设计、新建(改建、扩建)、改造和使用过程中,执行节能标准,采用节能型的技术、工艺、设备、材料和产品,提高保温隔热性能和采暖供热、空调制冷制热系统效率,加强建筑物用能系统的运行管理,利用可再生能源,在保证室内热环境质量的前提下,减少供热、空调制冷制热、照明、热水供应的能耗。评价建筑物节能与否,只按照建筑师基于热工性能理论计算及能耗模拟的单阶段控制是远远不够,它不能反映出建筑物实际运行状况和施工质量。节能检测通过设备测试,能质检验等技术手段,能够对用能单位的能源利用状况进行定量分析,依据国家有关能源法规和技术标准对用能单位的能源利用状况做出评价。对浪费能源的行为提出处理意见,加强了政府对用能单位合理利用能源的监督。

二、国内外研究发展现状

1、国内研究发展状况。国内外专家学者曾在围护结构节能检测技术方面做过很多探讨和研究。上海水产大学的谢晶等人利用非稳态法对冷库围护结构的传热系数进行应用研究,提出了非稳态积分法和变Q法以缩短测试试验周期、提高试验效率的技术措施。然而,这种方法仍然是在传统测试方法上进行的改进,这种方法对其他民用建筑的适用性和测试精度还需要做进一步的实验研究。田斌守对建筑节能现场检验标准《采暖居住建筑节能检验标准》的局限性进行了分析,提出了一种类似热箱法的箱体温度控制装置,来创造一个一维传热环境的测试方法,然而这种方法是基于传统测试方法进行的改进,其测试的快速性和结果的准确性还有待进一步商榷,在这同时,这种方法打多是针对采暖建筑而提出的,对夏热冬暖地区的现场检测适用性还需要进一步研究。

2、国外研究发展状况。国外建筑物围护结构热工性能的现场检测研究被报道的较少,大多数是在实验室来完成性能检测的,这种检测的性能参数也是在常态的条件下进行的。美国在二十世纪末出台了检测建筑围护结构热阻热箱法的标准。法国人用瞬态热源法来测试多孔建筑材料的导热系数、热扩散系数和热容;日本人对建筑围护结构外表面的对流换热系数进行了现场测试,并且提出了建筑物外表面对流换热系数和风速的关系式。

三、存在的主要问题

1、检测设备、方法及检测系统的针对性。

2、建筑节能现场检测具有复杂性。它不仅表现在影响因素很多,还表现在影响因素对检测结果的显著性,要是处理不当,就可能会直接影响到测试结果的客观性,甚至可能会得出完全不同的评价分析结论。

3、检测技术和设备系统自身的不完善性。建筑围护结构传热系数几种检测法本身的不完善就会很大的影响着检测结果的真实性和客观性。因此,怎样针对地区气候特点和建筑能耗特征来研制无成效、检测精度高、快速准确的节能检测系统是一个迫在眉睫的现实问题。

4、气候条件多变性和差异性。在不同的地区气候条件会有很大的差别,检测参数对气候条件又具有很大的依变性,怎样根据当地的气候条件,选择合理的检测方案和优化检测技术就会显得十分重要。

5、检测数据处理的理论及方法不确定。对于得到的检测数据,怎样来进行科学处理是得到正确评价和分析结果的理论基础。然而,目前对于有些检测数据处理理论和方法还存在不确定性,应用不同的处理方法就会直接影响测试结果的正确性。

6、检测程序和流程的严谨性。不同参数就会有不同的检测流程,在当前对于建筑节能的检测还没有形成系统的检测流程,现有的检测流程也存在诸多的问题。

7、检测参数的复杂性和多样性。建筑节能现场检测,需要进行检测的数据多达几十项,检测内容也会有很大的差别,不仅有热流密度的检测、还有流体力学参量的测量,涉及内容的多样性给检测本身带来了挑战。

四、现场节能构造检测项目

1、验证墙体保温材料的种类符合设计要求符合与否;

2、验证保温层的厚度是否达到设计的要求;

3、检查保温层构造做法与设计和施工方案要求符合与否等。

五、目前对建筑节能现场检测的方法

1、热流计法

热流计法是检测被测对象的热流E、冷端温度T1和热端温度T2,就能够根据公式(1)计算出被测对象的热阻和传热系数,现场检测示意图如图1。

【关键词】建筑材料;导热系数;测定方法

1引言

2导热系数的影响因素

2.1密度

一般情况下,材料的密度越大,材料的导热系数就越大,反之,材料的导热系数就越小。而对于含有孔隙的材料而言,材料的导热系数的主要影响因素为材料的孔隙率和孔隙特征。一般情况下,材料的孔隙率越大,则材料的导热系数就越低。在材料的孔隙率相同的情况下,具有相互连通的孔隙的材料会比孔隙封闭的材料的导热系数高,这是因为连通的孔隙具有空气对流的作用。此外,孔隙的尺寸越大,则材料的导热系数就越大。

2.2湿度

水的导热系数会比材料的导热系数大很多,因此在材料受潮之后,材料的孔隙内就会存在较多的水蒸气和水,这就会提高材料的导热系数。一般情况下,材料的含水率越大,则导热系数就越大。冰的导热系数是水的导热系数的4倍,如果材料中的水分被冻成冰,则材料的导热系数会比含水的材料大大增加。如表1所示为加气混凝土导热系数与含水率之间的关系。

2.3分子结构及化学成分

材料的分子结构及化学成分对材料导热系数的影响非常大。比如说,玻璃体物质的导热系数会比晶体的导热系数小很多,这是因为玻璃体物质不能形成晶格的形式。而对于多孔材料而言,无论固体部分的结构是晶体还是玻璃体,都不会对材料的导热系数有较大的影响。这是因为多孔材料主要是由其内的空气决定材料的导热系数,而固体部分的影响就减弱了。

2.4热流方向

对于各向异性的材料而言,材料不同方向的导热性能会有所不同,因此热流方向也会影响材料的导热系数。一般情况下,如果热流沿着材料纤维的延伸方向,则热量所受到的阻力就越小,导热系数就大,反之,如果热流沿着材料纤维的垂直方向,导热吸水就越小。2.5温度温度会对材料的导热系数造成较大的影响,这是因为温度越高,材料固体分子的热运动就越强,这就会增加材料孔隙中空气的导热和孔壁件的辐射作用。因此可以认为,随着温度的增加,材料的导热系数就增加。

3导热系数检测方法

一般情况下,对建筑材材料的导热系数进行测定,可以采用的方法包括稳态法和非稳态法,其中稳态法包括防护热板法和热流计法,而非稳态法则包括脉冲法。以下将对这几种导热系数的检测方法进行介绍。

3.1稳态法

3.2非稳态法

4结语

对于建筑材料而言,导热系数是其节能性质的重要指标。材料的导热系数的影响因素有很多,并且可以采取的检测方法有很多,因此在对建筑材料的导热系数进行测定之前,应根据材料的特性选择合适的检测方法,以提高检测精度,确保数据的准确性。

【参考文献】

[1]邓朝晖.建筑材料导热系数的影响因素及测定方法[J].工程质量,2008,204(07):15-18.

[2]龙连芳.节能材料导热系数测定影响因素与质量控制[J].能源与节能,2015,117(06):96-99.

[3]李才对.非稳态法测量不良导体导热系数的研究[D].昆明理工大学,2006.

THE END
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