节能技术在现代建筑工程中的应用

摘要：对在建筑物设计中的墙体、门窗、屋面、采暖、照明、供水等方面进行分析以及提出具体需要采取的不同的操作方式。

关键词：节能　建筑物　设计

中图分类号：TU2　文献标识码：A　文章编号：1007-3973(2011)008-132-02

1　建筑设计中墙体的节能设计

墙体是建筑物的重要组成部分，它的作用是承重、围护或分隔空间，一定会对节能效果引起直接的影晌，因此墙体的节能设计必然要作为一项重要的工作。目前主要从以下方法来进行墙体的节能设计：

1.1墙体的节能设计

1.1.1外保温

墙体外保温是在建筑物外墙体的外侧加上绝热材料达到隔热保温的一种技术，一般情况下选择的绝热材料的导热系数要低于0.05W／(m・K)。外保温的特征主要包括以下四方面：

(1)将有效的预防冷热桥现象：

(2)使用外保温会降低受保温层破坏的程度：

(3)墙体本身温度引起的影响能够得到有效制约，同时，建筑物也不会岁外界温度的变化而产生较大破害；

(4)相对于内保温技术而言，外保温技术技术难度较高，但由于墙体内侧不需防水层以及简单的结构形式的优势，是一种效果较好的建筑物保温方式。

1.1.2内保温

墙体内保温是在建筑物外墙体的内侧加上绝热材料达到隔热保温的一种适用于高效绝热材料表层的技术，内保温的特征主要包括以下四方面：

(1)使用简易，能够连续作业，效率高，室外温度也不会引起质量问题，但是对室内吊钩有更高的要求。

(2)室内供热情况好，能隔绝外墙吸收能量，但是建筑物内部的温度会由于外墙储存的冷热能量的降低的产生明显的变化；

(3)传热系数会因外墙温度的不稳定改变而变大，而且会引起冷热桥而产生结露：

(4)由于占用建筑物内部局部空间而使得建筑物节能设计改造实施中影响建筑物的使用性。

1.2隔热节能

建筑业的技术在长期的发展后产生了很多分支，现在用于墙体的隔热保温技术主要分为墙体自保温和复合墙体保温等两大技术。

墙体主构造多使用自隔热保温技术，如：加气混凝土墙体、黏土砖墙体、砌体砌块墙体、钢筋混凝土墙体等。专家们在技术创新后提出了一种低价的称作空气层隔热的隔热方式。这类技术依托“空气”作为隔热材料，虽然由于组合方法比较特殊，但是隔热性非常好，因为在隔热设计中的运用更多。为了持续提高墙体的隔热保温性能而使用隔热和墙体主材料复合的墙体，虽然复合墙体由于选择高效绝热材料而成本较高，但是隔热性能却非常好。

复合墙体保温隔热技术分为外保温技术、内保温技术，而中间保温技术相对较少使用，复合墙体选择有机类(如聚苯乙烯泡沫板、硬质泡沫聚氨酯、聚碳酸酯及酚醛等)、无机类(如珍珠岩水泥板、泡沫水泥板、复合硅酸盐等)和复合材料类(如金属夹芯板、芯材为聚苯等)作为使用材料。

2　建筑设计中门窗的节能设计

门窗由于自身通风采光的功能具有较差的隔热性能，因而对室内的热能影响非常大，在节能设计中需要进行慎重考虑。

2.1改变环境

由于门窗的轻质属性，使得门窗的保温、隔热、隔声性能相对较弱，尤其是绝热性能。门窗会由于辐射传递、对流传递、传导传递和空气渗透等形式引起建筑物能量的损失。普通的玻璃窗在冬季会比夏季大约损失超过一半的能量。由此可以看出，门窗性能的提高对室内热、光环境的改善尤为重要，在建筑物节能设计中起到主导作用。所以提高门窗的保温隔热性能和降低门窗的能耗，对于调整建筑热、光环境质量，实现建筑的节能设计至关重要。

2.2把握比例

窗与墙面积之比对建筑围护结构节能有很大影响，因而需要慎重对待。在选择窗墙面积比时，要进行多方面的深入考虑，如不同地区冬夏季日照情况、季风、室外温度、室内采光设计标准等等。一般情况下外窗的保温性能与外墙相比相差很多。因而要求施工人员在确保足够采光下合理把握窗墙面积之比。

2.3玻璃的选择

由于门窗的保温隔热性能与其使用材料本身及成分相关性较大，所以要采用中空、充气、低辐射玻璃。玻璃材料的使用并不因门窗的外形改变而改变，而且使用率很高，所以要对门窗材料进行慎重选择。很多城市都印证了这种技术。

2.4降低渗透

空气的渗透会随着外窗的气密性的增强而较低。依本研究来看，依托于开启密封处、窗框的热传导、采光玻璃的辐射与传导三方面的门窗的安装能够代替以前使用的保温性和气密性都较差的钢窗，主要的替代品为PVC塑料型材窗以及铝木复合材料窗、铝塑共挤型材窗。这样不仅能够满足居民的正常使用，也能得到较好节能作用。

3　屋面的保温节能技术

由于屋面直接与外界直接接触，建筑物的节能设计也要列为重要考虑因素。屋面可以建立隔离层来实现节能的功能。

屋面可以采用种植屋面、倒置式屋面、通风屋面、蓄水屋面三种方式来进行保温节能设计。

(1)种植屋面是在屋顶栽种植被形成屋顶花园，具有较好节能和生态效果。植被自身具有的光合作用、蒸腾作用和呼吸作用，可以产生强热吸收，起到保温隔热的作用。

(2)倒置式屋面是将保温层设在防水层之上的一中方法。由于屋面蓄能量较小使得室内的热交换相对较小，是一种较好的节能屋面形式。

(3)通风屋面是带有空气间隔层的屋面结构形式，我国夏热冬冷地区和夏热冬暖地区多采用这种通风好，散热快屋面。

(4)蓄水屋面是在屋面上贮存水层达到隔热作用的节能技术，因为水会在蒸发时吸收大量热能，隔离夏季屋面热量的传导，起到隔热效果。

4　采暖的节能设计

在建筑设计中，考虑到采暖的节能设计，可以从以下几方面进行考虑：

(1)使用一切条件促进辐射热进入室内。

(2)考虑辐射各层面减少辐射热的消耗。

(3)可以通过减小温度差、导热面积、导热系数或着增加材料厚度(材质相同时)等方法来抑制导热损失。

(4)从风势、开口部位和缝隙以及冷风的性状诸方面来抑制对流热损失。

(5)通过对建筑造型和材料的选择来充分利用积蓄的热能。

5　照明的节能设计

照明节能的设计是不使用照明设备或者使用很少的能耗，得到合理的采光和照明。其节能方法主要有如下几种选择：

(1)提高所有建筑部位(包括开口部位在内)及室内的所有物体的光反射系数，可以有效地减少光的损失，也可以把所有扩散性的反射面都作成白色而使照度均匀分布。

(2)注意建筑部位的朝向，以便能够接受到日照，充分利用太阳照射和天空光。在途中有反射时，要考虑到反射面的面积和反射系数以及反射方向等条件。

(3)采用高效率光源，提高照明设备的效率。根据不同亮度的要求，可以采用整体照明和局部照明结合的方法

6　供水的节能设计

(1)建筑物要进行合理取向。太阳能是最重要的、取之不尽的绿色可再生能源，太阳能热水器是一种值得推广的节能方式。

(2)推广使用新型节水设备。新型节水设备在相同水压条件下，能比普通设备节省相当一部分水资源，例如瓷芯节水龙头和充气水龙头，在水压相同的条件下，比普通水龙头节水20％～30％。

(3)开发中水资源。中水来源于建筑生活排水，包括人们日常生活中排出的生活污水和生活废水。如果能够进行收集并净化处理成为中水，用作建筑杂用水和城市杂用水，从而替代出等量的自来水，这样相当于增加了城市的供水量。这是供水节能设计的一个必然趋势。