東北民宅建筑節(jié)能技術分析論文(民用建筑門窗節(jié)能技術分析論文)

東北民宅建筑節(jié)能技術分析論文

東北民宅建筑節(jié)能技術分析論文

摘要:針對我國東北嚴寒地區(qū)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提出的主要民宅建筑節(jié)能技術，為綠色建筑的設計研究提供了參考。

關鍵詞:東北地區(qū)，建筑節(jié)能，外圍護結構，節(jié)能材料

隨著我國經(jīng)濟的不斷發(fā)展，人口的逐漸增長，民宅建筑的數(shù)量與體量也在不斷的增大。但是我國的建筑節(jié)能效率與發(fā)達國家相比仍然有較大的差距，因此為促進兩型社會的發(fā)展，解決我國建筑節(jié)能的問題尤為重要。我國東北地區(qū)地處嚴寒，在冬季的溫度長期處于－20℃以下，因此東北民宅建筑多數(shù)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，其中空調的增長率較大，耗電量也較多。因此解決東北嚴寒地區(qū)的民宅建筑耗能問題十分有必要，對于東北嚴寒地區(qū)的民宅建筑，節(jié)能的首要是建筑物自身的保溫節(jié)能，即提高民宅建筑的圍護結構節(jié)能效率，其次，可以考慮采用新型的節(jié)能材料作為建筑材料，同時利用可再生能源也是較好的節(jié)能方法。

1能耗分析

我國東北地區(qū)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: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，就會與外界環(huán)境引起越大的熱交換，會產(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(xiàn)在電力，主要是生活用電產(chǎn)生相應的能耗。隨著生活質量的不斷提高，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方面:對于住宅內(nèi)部的舒適溫度的要求以及對于住宅內(nèi)部通風狀況的要求。

2現(xiàn)有東北民宅建筑節(jié)能措施

2．1外圍護結構節(jié)能措施

民宅建筑的外圍護結構主要包括外墻，屋頂，門和窗。我國東北地區(qū)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行節(jié)能設計是建筑節(jié)能的重要環(huán)節(jié)。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(jié)能主要要做好外墻節(jié)能?？梢詫⒖招拇u作為外墻的主要砌筑材料以提高保溫性能，同時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行節(jié)能。屋頂?shù)谋毓?jié)能措施也是外圍護結構節(jié)能重點，首先可以選擇保溫性能較好的材料為屋頂材料，通?？梢栽谖蓓?shù)姆浪畬右韵略O置薄保溫層，主要由玻璃棉和膨脹珍珠巖構成。由于窗戶相較于門與墻相對設計較薄，因此需要有較好的節(jié)能設計以達到保溫效果。我國東北地區(qū)南方獲取的太陽能較大，北方窗戶由于獲取太陽能較小會產(chǎn)生冷窗效應，因此可以增大民宅建筑南方的窗戶面積占比以達到節(jié)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。民宅建筑中外門所占的面積雖然較小，但是由于門是建筑與外界連通的必需開關，因此門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戶門的`材料，實木門的保溫效果較金屬門要好。同時可以在進門處隔離出一小塊空間當作空氣閘或者設置一個封閉玄關以避免開門時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儲存起來，在需要時候再釋放出來，是一種建筑節(jié)能的新型復合材料。在建筑材料中使用相變儲能材料，可以充分利用太陽能等能量，降低住宅內(nèi)部的能源消耗，進而可以提高屋內(nèi)溫度，提升住戶的居住舒適度。相變儲能材料在民宅建筑中的應用主要分為兩類，一種是將相變儲能材料用于建筑圍護結構，建筑成為相變儲能圍護結構，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

利用可再生能源實現(xiàn)建筑節(jié)能是國內(nèi)外的研究熱點，通過可再生能源在民宅建筑中的利用率，可以降低傳統(tǒng)耗能資源在民宅建筑中的比重，可以有效的促進建筑行業(yè)的低碳轉型。東北地區(qū)的可再生能源主要是太陽能、風能以及地熱能。其中現(xiàn)在在北方地區(qū)常用的民宅建筑太陽能三聯(lián)供系統(tǒng)就是充分利用了太陽能以及地熱能。三聯(lián)供系統(tǒng)利用太陽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，三聯(lián)供系統(tǒng)采用了低溫熱水地板的熱輻射進行采暖。

3結語

東北地區(qū)民宅建筑耗能較大，隨著現(xiàn)代兩型社會發(fā)展的逐漸推進，民宅建筑節(jié)能越發(fā)受到重視。對東北民宅建筑進行節(jié)能設計主要應該對民宅建筑外圍護結構進行節(jié)能設計，以減少能源消耗，同時采用相變儲能材料進行建筑保溫處理，在民宅建筑中引進可再生能源替代常規(guī)能源也是非常有效的建筑節(jié)能方式。

作者:崔真榕 王晨宇 王銘澤 單位:東北林業(yè)大學土木工程學院

參考文獻:

［1］王信剛，馬保國，王凱，等．相變儲能建筑材料的研究進展［J］．節(jié)能，2005(12):2，10-14．

［2］戴小珍，包勁松，丁力行，等．夏熱冬冷地區(qū)居住建筑節(jié)能研究的進展［J］．節(jié)能技術，2001(5):21-24．

［3］房勤英，李媛媛，葛玉全．現(xiàn)代建筑節(jié)能理論研究進展［J］．山東建筑大學學報，2013(4):358-362，374．

［4］馮國會．東北嚴寒地區(qū)復合能源綜合利用技術適宜性分析［J］．工程建設標準化，2014(9):11-12．

［5］周春艷．東北地區(qū)農(nóng)村住宅圍護結構節(jié)能技術適宜性評價研究［D］．哈爾濱:哈爾濱工業(yè)大學，2011．

［6］張晉蓉．嚴寒地區(qū)居住建筑節(jié)能優(yōu)化設計研究［D］．沈陽:沈陽建筑大學，2013．

民用建筑門窗節(jié)能技術分析論文

民用建筑門窗節(jié)能技術分析論文

摘要：基于節(jié)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題進行研究，采取合理的節(jié)能技術進行優(yōu)化，在保證其基礎功能不受影響的同時，將能耗降到最低。在對建筑門窗節(jié)能技術進行研究時，需要了解其結構特點，從多個方面進行分析，爭取不斷提高節(jié)能效果，本文對此方面內(nèi)容進行了簡要分析。

關鍵詞：民用建筑；門窗；節(jié)能設計

對民用建筑外圍護結構進行分析，其中門窗將結構的熱工性能最差，在服務過程中會產(chǎn)生較大的損耗，對室內(nèi)熱環(huán)境影響較大。以降低建筑能耗為目的，需要從技術角度對門窗結構能耗特點進行分析，并選擇合適的方法對其設計方案進行優(yōu)化，最大程度上降低能耗，提高其服務綜合效率。

1民用建筑門窗結構能耗特點分析

門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(nèi)熱環(huán)境影響比較大。門窗結構能耗的產(chǎn)生，主要是通過門窗玻璃、窗格、窗框、縫隙、窗洞口熱橋等部位與太陽輻射以及周圍環(huán)境產(chǎn)生熱傳遞[1]。總結以往施工經(jīng)驗可得，門窗施工材料是影響其能耗結果的主要因素，材料傳熱系數(shù)越小則損耗越小，冬季可以保證室內(nèi)熱量的低損耗，同時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(nèi)處于舒適的狀態(tài)。在采取措施降低建筑門窗能耗的同時，需要確保其基礎功能的正常發(fā)揮，使得室內(nèi)環(huán)境在不需要空調或者采暖技術的前提下，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民用建筑門窗節(jié)能優(yōu)化措施

2.1合理選擇門窗材料

2.1.1玻璃

面對不同類型外窗結構，需要保證玻璃散熱面積與窗戶總面積的之間比例的合理性。一般5mm厚普通凈片玻璃可見光投射比為84%，具有較高的透光與透視效果，尤其是近紅外線具有很高的透過率[2]。但是此種玻璃同時也會阻擋室內(nèi)地面、家具的反射光線，使得室內(nèi)熱量傳遞不出去，導致室內(nèi)溫度持續(xù)上升，在夏季尤其明顯。因此盡量不要選擇用此類玻璃，目前市場上玻璃多種多樣，在選擇時需要根據(jù)工程所在地氣候特點來確定。（1）著色玻璃?？梢杂行战t外線，通過太陽光熱量來調節(jié)時能溫度，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(shù)，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率，可以實現(xiàn)室內(nèi)熱射線的反射。常用的有低輻射鍍膜玻璃與陽光控制鍍膜玻璃兩種，一種對遠紅外線具有較高的透過率，可以有效遮擋室內(nèi)熱射線；一種具有良好的隔熱性能，可以有效阻隔太陽輻射進入室內(nèi)，并提高室內(nèi)光線的舒適度。

2.1.2門窗框

目前市場門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型，不同種類適應的環(huán)境不同，在選擇時需要結合實際需求來確定。門框材料不同，其導熱系數(shù)也存在一定的差異。木材導熱系數(shù)很低，但同時也具有易腐蝕、強度低、易變性等缺點，一般主要被用于臨時性彩鋼房建設中，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(shù)，保溫隔熱性能差，就節(jié)能方面來說，并不具備更多優(yōu)勢。斷熱鋁合金在具有強度高的特點同時，還可以有效阻止熱傳遞，從節(jié)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提高門窗氣密性

氣密性即門窗閉合狀態(tài)時，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，在對民用建筑門窗節(jié)能設計時，可以采取提高門窗氣密性的方法，來達到降低損耗的目的'。就實際施工經(jīng)驗分析，建筑工程中門窗框與玻璃、墻體以及門窗扇等部位是空氣滲透的主要部位。對于門窗框與玻璃、門窗扇部位，可以選擇用性能良好的密封條進行密封，但是要保證其與門窗框型材斷面尺寸相匹配。而對于門窗框與墻體部位，可以選擇用硅膠、發(fā)泡膠以及巖棉等材料，對洞口進行密封處理。

2.1.3提高門窗保溫性

想要提高建筑門窗保溫性，可以選擇用聚苯乙烯板或者巖棉板，將其填充在門扇與門框間空腹部位，不但可以提高其隔熱性能，同時還可以提高門窗結構的防火防盜效果。另外，還可以適當?shù)脑黾咏ㄖT窗玻璃層數(shù)，選擇用2層或者3層玻璃，通過玻璃之間的密閉空氣間層，來提高門窗結構的熱絕緣系數(shù)，降低窗戶熱傳系數(shù)。

2.1.4窗口遮陽技術

可以采用窗口遮陽技術來降低室內(nèi)熱量損耗，可以利用綠化或者建筑構件來達到目的，條件允許的可以設置雨篷、外廊等。對于地處寒冷地區(qū)的民用建筑，應設置便于控制與維護的活動外這樣裝置，如外置活動百葉遮陽簾；地處冬暖地區(qū)的民用建筑，則應設置固定外遮陽設置，如固定遮陽板。

3結語

以降低民用建筑門窗能耗為目的，在進行方案設計前，需要結合建筑門窗結構特點進行分析，掌握其能耗要點，選擇從不同方面進行分析，結合以往施工經(jīng)驗，來選擇合適的施工材料與設計方法，爭取不斷提高門窗結構建設效果，在保證其基礎功能的前提下，降低運行能耗。

參考文獻：

[1]張雷朋.淺談民用建筑門窗節(jié)能技術途徑[J].能源與環(huán)境,2011,02:44+55.

[2]康江.試論民用建筑的門窗節(jié)能技術途徑[J].門窗,2013,02:111-112.

[3]金澤.西安地區(qū)城鎮(zhèn)住宅建筑外窗的節(jié)能設計研究[D].西安建筑科技大學,2007.