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民用建筑类论文范文集,与民用建筑中结构节能设计相关论文摘要
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(1.十堰市华脉建筑勘察设计有限公司,湖北十堰442000,2.十堰市建筑设计研究院湖北十堰442000)
摘 要:主要从墙体、门窗、屋顶及其它围护结构等方面,探讨了民用建筑设计的节能技术,以期望对建筑设计师能有所借鉴.
关 键 词:民用建筑,围护结构,节能设计
中图分类号:TU111.19+4文献标识码:A文章编号:16723198(2009)15030101
1民用建筑结构节能的技术原理
建筑物的能耗是由其围护结构的冷风渗透和热传导两方面造成的.民用建筑的围护结构主要指墙体、屋面、窗户(玻璃幕墙)、外遮阳设施等.建筑物围护结构的作用是防热御寒,使室内受到遮护,形成温暖、舒适的环境,以不受室外气候变化的影响.房屋内外的热流方向在冬季和夏季截然不同,但都要求外围护结构具有绝热的性能,使流出或流入的热量减少.为了降低建筑能耗,在减少建筑物冬季空气渗透耗热量和夏季空气渗透得热量的前提下,尽量利用太阳辐射得热和建筑物内部得热.建筑的围护结构直接影响民用建筑的能耗,据调查,围护结构的耗热量占建筑采暖热耗的1/3以上.因此,对于民用建筑物来说,节能的主要途径是:应从墙、门、窗、顶等围护结构着手,通过逐步优化围护结构设计,尽量减少其能量散失,更好地满足保温、隔热、透光、通风等各种需求,达到最佳的节能效果.
2民用建筑规划阶段的节能设计
在民用建筑规划
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3民用建筑结构节能的主要措施
3.1墙体节能措施
墙体的主要功能是承重、防水、防潮、隔热、保温,是建筑外围护结构的主体.对于一定体积的建筑物来说,其体形系数越大,越容易散热.从节能角度讲,体形系数应尽可能地小.
我国一直以实心黏土砖为主要墙体材料,用增加砌筑厚度来达到保温目的,这种做法实际上浪费了土地资源.主要作为承重用的单一墙体材料往往无法同时满足保温、隔热的要求,因而在节能的前提下,应推广使用复合墙体技术,即将保温材料与基层墙体复合,构成复合保温墙体.复合墙一般用砖或钢筋混凝土作承重墙,并与绝热材料复合,或用钢、钢筋混凝土框架结构,用薄壁材料夹以绝热材料作墙体.采用墙体复合保温节能措施时,最主要的是保温层不宜过厚,过厚应采取钢丝网加固等相应措施.同时,对保温材料的耐候性,以及保温体系的抗裂、防火、拒水、透气、抗震和抗风压性能等都有较高的要求.
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墙体复合保温方式主要包括内保温和外保温两种.内保温是指在外墙内侧增加保温措施,施工简便宜行,目前用得较为广泛.内保温热稳定性差,室内温度调节的速度快,适用于间歇使用的空调房间.内保温容易因室内装修而被破坏,热桥部位多,冬季室内容易结露.外保温即保温材料在墙体的外侧,有利于室内水蒸汽通过墙体向外散发,可避免墙体受潮,对保护建筑结构有利,能够延长建筑物的使用寿命,墙体可以作为蓄热材料且能解决维护结构通常存在的冷桥问题.其特点热稳定性好,室内温度调节的速度慢,适用于连续采暖、空调的房间.相比较而言,推荐外保温作为墙体保温的首选措施.
3.2门窗节能措施
门、窗是薄壁的轻质构体,由玻璃、型材组成,是耗热的薄弱环节,相对墙体而言,门、窗的保温隔热性能很差,大量的热量通过窗户是双向流动的.普通单层玻璃窗的能量损失约占建筑物夏季降温及冬季保温能耗的50%以上,所以改善其绝热性能是节能的重点.门窗缝隙是冷风渗透的主要通道,为了减少能耗,可选用气密窗、中空玻璃、塑钢门窗、密闭保温性能好的防盗门、新型外墙保温材料来达到节能效果.
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在选用玻璃品种时,应根据采暖费用、空调设备的价格和制冷的比较来选择合适的玻璃品种,并从各种玻璃的太阳能阻隔特性和导热性、等方面去比较其节能效果,选择热反射玻璃、吸热玻璃、中空玻璃和低辐射玻璃等,以提高玻璃的气密水平.窗框材料对中空玻璃的性能影响较大,近年来,单框双玻彩板钢窗、聚氯乙烯塑料门窗和铝合金窗,以其良好的保温性和气密性,得到了较为广泛的应用.另外,窗户上加贴透明聚酯膜,也是节能措施之一.
鉴于提高门、窗的热工性能成本高,在围护结构的节能设计中不能单纯依靠提高门、窗的热工性能指标,还必须区别不同朝向,尽量避免东西向开大窗,以提高窗户的遮阳性能.控制窗、墙的比例,更好地满足保温、隔热、透光、通风等各种需求,协调好外观美化和节能之间的关系,通过加大外窗面积,改善自然采光等优化围护结构设计,使得冷风渗透减小,将能量散失减少到最小.通过逐步优化围护结构设计,可达到最佳节能效果.
3.3屋顶节能措施
近年来,在城市建设和居住小区开发中,坡面屋顶发展较快.运用各种不同色彩、不同坡度的屋顶形成了建筑风格多样化,一方面,不仅满足了人们不断提高的审美情趣需求,另一方面,坡面屋顶有良好的保温隔热性能,又能避免因温度变化过大,导致屋面结构产生较大变形引起的顶层墙体开裂,提高了建筑物的抗震能力,从而保证了墙身的整体性.据调查,坡屋顶与平屋顶的顶层房间,室内温度可相差5℃左右.这就表明在室内热环境相同时,坡屋顶建筑的使用能耗比平屋顶节省.因而,在节能建筑中,应提倡采用坡面屋顶.
目前,用于屋顶保温的各种材料的开发和应用发展较快,保温材料有或整体的、块状的或松散的.屋顶保温层不宜选用密度较大、导热系数较高的保温材料,以避免屋顶的重量、厚度过大.也不适宜选用吸水率高的保温材料以以防保温层大量吸水,降低保温效果.如选用了吸水率较高的材料,屋面上应设置排气孔排除保温层内不易排出的水分.
3.4其他节能措施
(1)与室外接触的楼板.常见的与室外接触的楼板有挑板、过街楼等,进行保温节能设计时应注意:与室外接触的楼板通常有梁,如不对其作保温,则需对其会否造成冷桥进行计算,立面设计的凸窗的窗顶、窗台板板应作保温.
(2)玻璃幕墙.玻璃幕墙是建筑外观设计重要的创作手段.它有高耗能的缺点.节能设计规范对玻璃幕墙高隔热节能性能有严格规定,会大大增加玻璃幕墙的造价,应淘汰低档产品,避免玻璃幕墙的滥用.玻璃幕墙分为不透明和透明两种,对不透明部分,可以在幕墙和建筑构件之间设保温材料,类似于外保温.对透明部分,节能措施可以采用Low-E玻璃、中空玻璃、断热金属型材等.
(3)遮阳设施.遮阳设施是窗、玻璃幕墙的配套设施,这对于调节日照、节省能源具有十分重要的作用,开窗面积越大,遮阳要求越高.遮阳方式分玻璃外遮阳和自遮阳两种.外遮阳包括遮阳百页窗、遮阳构件(挑板)等.与窗配套的百页窗技术简单,在欧洲被广泛使用.玻璃自遮阳就是降低玻璃的透射率,例如镀膜玻璃、着色玻璃.
参考文献
[1]梁保钢.浅议建筑节能[J].山西建筑,2006,32(17).
[2]龙惟定.建筑节能与建筑能效管理[M].北京:中国建筑工业出版社.
[3]孙亚南.建筑节能的几点体会[J].山西建筑,2006,32(22).
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