• 内蒙古严寒地区居住建筑节能设计 不要轻易放弃。学习成长的路上,我们长路漫漫,只因学无止境。


    本文以内蒙古严寒地区的居住建筑为例,按照建筑应变的要求,从建筑设计万博体育app网址,万博体育app苹果版下载,万博体育手机网页版网址和建筑技术两个方面,探讨建筑节能设计方法和现有建筑节能改造措施。

    节能建筑;节能技术;能耗;围护结构

    Residential building energy efficiency design in cold region of Inner Mongolia

    Yang Yong

    (Inner Mongolia Architecture technical college of constructionHohhotInner Mongolia010070) 

    【Abstract】In this paper, Cold region of Inner Mongolia residential buildings, for example, in accordance with the requirements of construction contingency, architectural design and construction techniques from the two aspects of building energy-saving design and energy saving measures in existing buildings.

    【Key words】Energy efficient building;Energy-saving technology;Energy;Envelope

    1. 前言

    我国处于全球最大的陆地板块东岸,又濒临最大的海洋——太平洋,这一特定地理位置使之成为全球大陆性气候最为典型的地区。大陆性气候的突出特点可以归纳为一个字——“变”——气温的剧烈变化以及风向的季节性变化。由此必然对建筑造成独特的影响冬季采暖和夏季制冷的高能耗,建筑及其设备的高成本。这也就为我国大陆性气候下的建筑提出了特殊要求——应变,顺应气候的剧烈变化并采取应对的手段。应变的最终目的是在满足建筑的各种基本功能和人体舒适度要求的前提下,尽可能地减少对能源的消耗。本文以内蒙古严寒地区的居住建筑为例,按照建筑应变的要求,从建筑设计和建筑技术两个方面,探讨建筑节能设计方法和现有建筑节能改造措施。

    居住建筑特别是北方严寒地区的居住建筑用能的特点是规模大、热工性能差、采暖效率低。其建筑能耗一般包括建筑采暖、空调、电万博体育app网址,万博体育app苹果版下载,万博体育手机网页版网址气、照明、炊事、热水供应等所用能耗。其中以采暖能耗数量最多。我国能源相当紧张,能源供需矛盾也日趋紧张,供暖地区冬季采暖能耗在同一地区建筑耗能量中所占比重较大,建筑节能成为国计民生的大问题。现有的大量建筑急需进行节能改造,新建建筑需要进行节能规划和设计,我国的建筑节能工作任务艰巨。一直以来,我国政府对节约能源的工作给予了极大的重视,尤其是20世纪80年代以来推行的“三步节能计划”,开始重视发展节能建筑。但与发达国家相比差距还很大。

    2. 内蒙古严寒地区居住建筑的节能途径

    在冬季,为了保持室内温度,建筑物必须获得能量。建筑物的总得热量包括采暖设备的供热(约占70% ~ 75%)和太阳辐射得热(通过窗户和其他围护结构进入室内,约占15% ~ 20%)。建筑物的总失热包括围护结构的传热耗热量(约占70% ~ 80%)和通过门窗缝隙的空气渗透耗热量(约占20% ~ 30%)。当建筑物的总得热和总失热达到平衡时,室温得以保持。因此,对于建筑物来说,节能的主要途径是减小建筑物外表面积和加强围护结构保温,以减少传热耗热量;提高门窗的气密性,以减少空气渗透耗热量。在减少建筑物总失热量的前提下,尽量利用太阳辐射得热和建筑物内部得热,最终达到节约采暖设备供热量的目的。

    锅炉在运行过程中,一般只能将燃料所含热量的55% ~ 70%转化为有效热能。这些热量通过室外管网输送,沿途将损失10% ~ 15%,剩余的热量供给建筑物,成为采暖供热量。因此,对于采暖供热系统来说,节能的主要途径是改善采暖供热系统的设计和运行管理,以提高锅炉的运行效率;加强管道的保温,以提高室外管网的输送效率。

    内蒙古严寒地区的居住建筑要达到国家节能65%的要求,必须紧紧围绕如何减少采暖能耗为主要目标来设计,具体措施如下。

    2.1建筑体型系数的控制。由于建筑物传导热量同传导热量的传热表而积成正比上升,一般说来,体型系数(建筑外围面积与建筑体积之比)愈小,散热量愈低,节能效果愈好。因此要降低能耗,应尽力降低体型系数,减少单位体积的传热面积。同时在节能建筑设计中在可能条件下,尽量增大房屋进深跨度、减少层高、减少建筑物平面的凸凹进退,从而尽量降低体型系数,使之控制在小于0.3的范围内。

    2.2住宅建筑的规划布置。住宅建筑总体布置及前期规划设计中,尽力争取使住宅坐北朝南,采光好,充分利用太阳能,调节住宅室内外的温差;尽力避免建单元点式或少单元低层住宅,多建单元组合多层住宅;在住宅平面上尽量减少凸凹进退,保证合理的日照间距。

    2.3围护结构设计。住宅建筑传热的主要途径是经过围护结构传导的。要达到三步节能的目的必须紧紧抓住围护结构的设计,尽力降低其传热系数。合理、可行、经济的围护结构设计,即增加围护结构的保温隔热效能,提高热阻,增加建筑的热稳定性,使各部位的传热系数及整体保温性能达到国家节能的有关规定的要求。

    外墙是建筑物的重要围护结构,目前多采用复合保温外墙和夹心保温外墙,其复合材料则多采用聚苯乙烯泡沫塑料、挤塑式聚苯乙烯泡沫塑料、保温砂浆、聚氨酯等。从保温做法上分析,外保温对室内热稳定有利、热桥易于处理,但施工较为复杂;而内保温复合墙体施工方便,故目前采用较多。

    屋顶传热面积较大,散热量大,因此提高屋顶的保温隔热十分重要,顶层尽量采用坡屋顶,这样既增加了顶层辅助空间,又有利于保温隔热。可采用多种措施,如采用“倒铺法”,在屋面上将保温层铺在防水层之上,使防水层被掩盖在保温层之下,而不受阳光及气候变化的影响,使热温差较小,且不易受损。

    门窗的散热量占建筑物热耗的比重高达50%左右。外墙门窗的保温隔热性能对节能65%的实现是很重要的,在设计中应采取有效措施保证门窗的密闭性及保温性能。首先应尽量按标准控制窗墙面积比,尽量合理采用较小的满足使用要求的门窗面积,同时加强门窗的相对密闭性能及保温性能;其次尽量降低空气渗透量以减少渗透能耗,使用节能换气装置,降低换气能耗。

    2.4现有建筑节能改造设计。针对现有建筑对能源浪费的现状,其节能改造措施有以下几种

    (1)增设保温层。现有建筑大多因为围护结构热阻小,未能满足保温隔热要求。在建筑墙体的节能改造中,可在外墙增设高效保温层。内设保温层有利于改造施工操作,但在寒冷地区不宜内设保温层,以防因温度陡降而使建筑围护结构内部产生冷凝水;外设保温层可避免上述现象,但对保温层的防水性能要求较高。屋顶节能改造设计则应根据具体情况进行,平屋顶建筑可在屋而增设保温和防水层,类似于倒铺法,以增加原有屋面的热阻,提高保温隔热功能。另外,将平屋顶改造为坡屋顶,屋顶下的空气层也有很好的保温隔热调节作用。

    (2)门、窗节能改造。采用大面积玻璃门窗是现代建筑的一种潮流。从20世纪80年代以来,我国玻璃幕墙以每年几百万平方米的速度发展,对建筑的室内热万博体育app网址,万博体育app苹果版下载,万博体育手机网页版网址环境和采暖空调能耗影响很大。在节能改造过程中,对门窗改造可行的措施是采用新型、热工性能优良的玻璃材料代替普通平板玻璃,操作简单易行。这种新型玻璃主要有镀膜玻璃、中空玻璃和带薄膜的热反射玻璃。窗框从钢窗、木窗更换为塑钢窗,或在钢窗外而涂塑、当中加塑。同时提高窗户的密闭性,减少空气渗透热损。

    3. 结语

    总之,按照建筑应变的要求,从“建筑节能和环境控制”的角度来进行建筑设计构思和立意,是当今建筑界的热点问题。人类居住条件的改善再也不能以牺牲不可再生的能源为代价,我们的建筑节能观,应以提高建筑物的能量效率,用有限的资源和最小的能源消费代价来取得最大的经济和社会效益,以满足日益增民的需求为目标,同时应尽力减少或消除建筑物的固有能耗,使我国的建筑节能工作按可持续发展的模式走下去,我们对建筑节能的未来充满希望。

    参考文献

    [1]杨善勤,《民用建筑设计手册》。中国建筑工业出版社。1997年.

    [2]《采暖居住建筑节能检验标准》(JGJ 132-2001),中国建筑工业出版社.

    [3]刘衡,对供暖建筑节能体型的研究。墙材革新与建筑节能。 2000-3.

    [4]《严寒和寒冷地区居住建筑节能设计标准》(JGJ 26-2010) 中国建筑工业出版社.

    [5]《内蒙古自治区居住建筑节能设计标准》(DBJ03-35-2008).

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    [文章编号]1006-7619(2011)12-16-250

    [作者简介] 杨勇(1974.5-),男,职称高级工程师,工作单位内蒙古建筑职业技术学院。




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