建筑节能及优化方法研究

陈海丛　刘美萍

摘 要：随着我国经济的快速发展，对能源的使用也不断在增加。虽然我国的资源比较丰富但是要想获得持久发展就应该把资源的合理利用作为重点。现在建筑行业不断发展直接带来了资源的巨大消耗。所以在建筑中对于资源的节能刻不容缓。本文通过对建筑的节能以及节能方法展开深入研究从而让在建筑中更加合理有效的利用资源。

關键词：建筑节能设计；节能；优化设计

引 言

国家经济的快速发展直接带动了建筑行业的快速发展，建筑不仅跟人们的生活联系密切同时还是一个地区经济发展快慢的一个标志。但是建筑行业的快速发展同样也给能源带来了巨大的消耗。根据当前的建筑行业的发展，截止到2020年中国的建筑耗能将是现在耗能的三倍以上。所以在实际的建筑过程中应该把建筑节能作为重点去抓。在不断杜绝建筑过程中的能源浪费的同时，积极开展能源优化方法从而保证了能源的有效利用。

1 建筑节能的重要性

1.1 建筑节能有助于环境保护

随着人们生活水平的不断提高，人们对于居住的环境质量也在提高。居民为了更好的满足自己的生活质量，很多家庭都安装了空调，虽然这样会让生活质量提高。但是由于空调的安装数量增多不仅会带来电能源的巨大使用，同时空调还会产生很多对人身体有害的物质。这样不仅影响了环境还在一定程度上造成能源的浪费。所以在进行建筑的过程中应该考虑到建筑节能，通过建筑节能来取代空调带来的环境污染。

1.2 提高居民的生活质量

在实际的建筑中，很多的节能技术都应用到了建筑中。例如；建筑中的保温材料的使用，双层玻璃的安装、建筑形态的设计等。通过这些节能方法的应用，在很大程度上改善了居民居住房屋中的热环境。由于保温材料等新型材料的使用让整个建筑热效率在不断的提高，这样直接给国家节约了很多热能源。同时也让居民减少资金浪费。

1.3 促进经济的发展

虽然我国的能源总量排在世界第二，但是中国人口众多。这样平均到每个人身上的话资源就相对匮乏。随着有限资源的不断减少，人均占有量也在不断的下降。中国改革开放以后经济呈现快速发展的趋势，建筑行业的不断增长给能源带来严峻的挑战。对于现在能源浪费非常严重情况来看，要想更好的降低能源浪费就该把建筑节能作为一个重点去对待。

2 建筑节能的优化

2.1 对外窗的设计方法

在炎热的夏天，窗户可以有效的遮挡阳光从而避免了大量的热量进入屋内。所以窗户的传热系数的大小直接影响着屋内温度的高低。当窗户的传热系数很小的话可以保证整个建筑的屋内的凉爽。当屋内温度降低时才会间接的减少电能的浪费。所以窗户传热系数的和建筑的制冷有着密切的联系。①控制好窗和墙的比例关系。根据一般的情况来说，通常的建筑中窗户的面积都不大。根据设计的规定每个方位的窗户都有相应的比例关系。所以在对窗户设计的时候应该根据标准的规定来设计，防止出现只为了增加立面的效果却忽视了窗户时候可以开启，这样直接影响到节能。②窗户类型的选取。在实际的窗户选取过程中遮阳系数（SC）直接影响到节能。为了更好的节能应该首选节能系数较小的窗户。建筑中普遍安装的窗户有；铝合金窗户、塑料窗户、钢窗户等。在对窗户节能工程中应该选择玻璃窗户，因为玻璃窗户在种类上分为很多种，其次玻璃也属于可在回收资源。虽然一般的玻璃在性能和节能上都比较差点，但是优质的玻璃对于节能还是效率很高的。

2.2 屋面的合理设置

①在屋面上安装隔热板。为了保证屋内的温度，降低传热系数，通常采用的办法是在地面上安装隔热板。要想更好的满足隔热效果，在进行隔热材料选取的时候应当首选那些导热性小，蓄热能力大的材料。在实际的施工安装过程中通常选用传热系数较小的材料，通过增加实体材料的厚度有效的降低了围护结构表面的温度，同时还增加了外围护结构的热稳性。②通风式隔热屋顶的安装。在炎热的夏天，屋顶可以采取一定的措施降低屋顶的温度。但是在实际的过程中，不管如何改进还是有一定的温度传到屋内。通风屋顶的设计在一定程度上可以大大减少外界传到屋内的热量。这种设计通过外界的空气流动带走屋顶的热量，当外界的空气流动越大时带走的热量也就相应的增加。所以，跟其它的设计相比通风式屋顶技术隔热效果更好带走屋顶热量的速度更快。③增加反射。众所周知物体的外表颜色和吸热量有着直接的关系。所以在对外表面进行设计处理的时候应该首先选取那些颜色较浅的物质，或者是在表面涂抹颜色较浅的涂料。增大阳关的反色同时也降低了建筑外面吸收的热量。

2.3 对外墙的设计要求

①增加墙体的热阻值。就目前的情况来看一般的保温隔热都是采用增加墙体的热阻值。墙体的外表可以采用新型的隔热材料，具体的隔热材料一般包括；新型煤粉空心砖、混凝土空心砖、加压的混凝土空心砖等。②外表进行浅色处理。根据光的反射原理，浅色物质对于热量的吸收比较小，所以在墙体的外表面可以涂抹或者装饰浅色的材料。③通过把保温材料放置在墙体的外侧，这样会让外界温度对于主体结构影响变小。有效隔绝温度的时候也让建筑变形较小，同时还对墙体内产生的冷桥起到保护作用，从而直接增加建筑的使用寿命。经过对比分析外墙外保温具有很大的优势，但是在实际应用中也存在着很多的不利因素，所以对于外墙保温体系有了更高的要求。根据太阳的辐射和外界温度的变化为例子说明。由于外保温材料上的抗裂保护层一般厚度是3～20mm之间。所以当外界的温度一样的时候，有保温材料的建筑温度变化速度要比没有保温层的快30倍左右。所以建筑外墙保温材料对建筑至关重要。

2.4 自然通风的应用

外界的自然因素也可以做到对建筑的节能。通风可以有效的降低墙体表面的温度从而有效保证室内的温度。这样即使在夏天也会减少空调的开机时间。在建筑进行选址的时候应该根据地区所在的经纬度和风向的流向来进行建造。充分利用上地势的特点、太阳吸收的热量被反射、植被的覆盖等优势进行节能改善。同时把当地的风能资源充分利用上，用风来降低墙体的外表温度，从而对建筑节能有更大的优势。在建筑中也要充分考虑到窗户的安装位置，根据风的热压和风压作用，让室内的空气和外界的空气进行交换。除此以外，还可以对风进行导流，让风向进行转变以及实现对风量的控制。在进行空堂风设计的时候，可以利用管道对风进行有效利用，用风进行机械的降温或者是对室内油烟的排放。

3 建筑排水节能以及节水办法

3.1 有效利用市政水压

一般市政水压力在0.2～0.4MPa之间，市政水压能达到的地区优先利用市政水供给，当市政压力达不到时则应该采用设备进行加压供给。

3.2 设计好给水系统

对于高层的建筑供水来说，一般白天的用水量比晚上的用水量小。但是直如果直接用水泵进行加压供给则节能效果并不是很明显，所以可以采用水箱水泵联合供给的方式；对于商业用房则可以采用变频加压泵及气压罐为一体的联合式供水方式；对于居民住宅来说可以采用變频机组加压的方式进行供水。

3.3 合理选择加压泵

在对加压泵进行选择的时候，主要考虑到的是上班高峰期的总用水量，对于泵的要求就是在高峰期的时候也能保证水的正常供给。多组泵同时工作的时，应该考虑每个泵的特征曲线，相应的进行安装气压罐和辅助泵以满足小流量时的需求，同时对于管道的设计也要合理，计算好各个位置的流量损失，从而避免泵的压力大管道流量小的情况，这样也是对电能的一种浪费。

3.4 给水最好循环使用

对于很多建筑项目来说，需要用水进行冷却，这样可以考虑到水资源的回收利用。通过建一个蓄水池，把冷却之后的水进行降温处理后继续循环使用。如果对于水质的要求高，循环一定次数以后可以把蓄水池中的水对植被进行浇灌，在循环利用水资源的时候不仅做到了水资源的节能利用，同时把死水变成活水也不会让水质发生太大的变化。

4 总 结

经过上面的分析我们不难看出建筑的节能对国家能源的重要性，在实际过程中建筑的每一个细节都和节能有着或多或少的联系。建筑节能是一把双刃剑，如果利用的好可以减少很多能源的浪费，要是应用不好则不仅做不到节能同时还会造成资源的巨大浪费。本文通过对节能的重要性加以说明并对其进行优化研究从而让建筑更有效的实现节能。

参考文献

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