建筑節(jié)能設(shè)計(jì)技術(shù)探討

1、<p>　　建筑節(jié)能設(shè)計(jì)技術(shù)探討</p><p>　　[摘 要]隨著環(huán)境污染的日益嚴(yán)重，建筑物在污染源頭上占的比例較重，因此，在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)提倡節(jié)能環(huán)保的設(shè)計(jì)理念，營造綠色環(huán)保的舒適環(huán)境。本文根據(jù)筆者多年的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，對某工程節(jié)能設(shè)計(jì)進(jìn)行分析，供同行借鑒參考。 </p><p>　　[關(guān)鍵詞]建筑項(xiàng)目；節(jié)能設(shè)計(jì) </p><p>　　中圖分類號：TU357 文

2、獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號：1009-914X（2015）25-0150-01 </p><p><b>　　1 項(xiàng)目概況 </b></p><p>　　某運(yùn)動(dòng)中心內(nèi)部設(shè)有休息室及運(yùn)動(dòng)場，總建筑面程16000?O，地處夏熱冬暖氣候地區(qū)，以下關(guān)于節(jié)能設(shè)計(jì)展開探討，達(dá)到節(jié)能環(huán)保目的。 </p><p>　　2 建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能設(shè)計(jì)思考 </p&g

3、t;<p>　　鑒于該運(yùn)動(dòng)中心所處地區(qū)屬于亞熱帶濕潤季風(fēng)氣候，氣候特征表現(xiàn)為夏季炎熱漫長，冬季溫和短促，甚至幾乎沒有冬季；長年高溫高濕，氣溫的年較差和日較差都?。惶栞椛鋸?qiáng)烈，雨量充沛。而國內(nèi)規(guī)范《公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》（GB50189-2005）已經(jīng)明確規(guī)定了該類氣候的公共建筑在建筑、熱工、空調(diào)、采暖、通風(fēng)和照明設(shè)計(jì)等方面應(yīng)當(dāng)采取的節(jié)能措施和應(yīng)該控制的建筑能耗，使其在保證原有的室內(nèi)熱舒適環(huán)境的前提下，與未采取節(jié)能措施前的

4、建筑能耗相比，全年空調(diào)和采暖總能耗減少50%。 </p><p>　　而針對本運(yùn)動(dòng)中心屋面設(shè)計(jì)有外挑的特點(diǎn)，對運(yùn)動(dòng)中心圍護(hù)結(jié)構(gòu)采取的節(jié)能設(shè)計(jì)手法可考慮如下：屋面結(jié)構(gòu)采取適量外挑；屋頂節(jié)能設(shè)計(jì)方面采用玻璃巖棉隔熱構(gòu)造；運(yùn)動(dòng)中心的圍護(hù)結(jié)構(gòu)外墻采用加氣混凝土砌塊填充墻；同時(shí)在建筑外墻及屋頂采用太陽輻射吸收系數(shù)較小的拋光鋁反射板飾面；而對于運(yùn)動(dòng)中心所采用的外窗采用斷熱鋁合金窗框Low-E中空玻璃窗。 </p>

5、<p>　?。ㄒ唬┪菝婀?jié)能設(shè)計(jì) </p><p>　　根據(jù)上述提到的運(yùn)動(dòng)中心節(jié)能設(shè)計(jì)構(gòu)思，本運(yùn)動(dòng)中心的屋面采用拋光鋁反射板飾面，同時(shí)采用玻璃巖棉作為隔熱層。屋面的構(gòu)造簡圖如圖1所示。經(jīng)計(jì)算，本運(yùn)動(dòng)中心屋面的傳熱系數(shù)K=0.143 W/m2.K，小于規(guī)定的限值。而經(jīng)測得本運(yùn)動(dòng)中心屋面內(nèi)表面最高溫度為35.4℃，小于當(dāng)?shù)叵募臼彝庥?jì)算溫度最高值35.6℃。 </p><p>　　（

6、二）外墻節(jié)能設(shè)計(jì) </p><p>　　本運(yùn)動(dòng)中心所有外墻均采用導(dǎo)熱系數(shù)較小的加氣混凝土，該材料的導(dǎo)熱系數(shù)限值λ≤0.22W/m?K）墻體材料，見圖2所示；同時(shí)在鋼結(jié)構(gòu)梁構(gòu)造中設(shè)置玻璃巖棉（導(dǎo)熱系數(shù)限值λ≤0.50W/m?K）隔熱層，有效地提高外墻保溫隔熱能力。最終經(jīng)計(jì)算，本運(yùn)動(dòng)中心的加氣混凝土墻體的傳熱系數(shù)K=0.909 W/m2?K，小于該地區(qū)外墻傳熱系數(shù)所規(guī)定的限值1.5 W/m2.K。同時(shí)測得東西墻體內(nèi)表

7、面最高溫度分別為34.3℃、35.1℃，墻體內(nèi)表面最高溫度小于《民用建筑熱工設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定的當(dāng)?shù)叵募臼彝庥?jì)算溫度最高值35.6℃。 </p><p>　　（三）外窗節(jié)能設(shè)計(jì) </p><p>　　本運(yùn)動(dòng)中心采取屋頂適度出挑，從而創(chuàng)造了較好的外遮陽效果。大面積的透明幕墻采用斷熱鋁合金窗框Low-E中空玻璃（K≤3.0（W/m2.k）、SC≤0.28）。從而大大降低了窗口的太陽輻射得熱，減少建

8、筑空調(diào)能耗。在通風(fēng)方面，建筑外窗的可開啟面積大于窗面積的30%，透明幕墻具有可開啟部分。在氣密性方面，外窗的氣密性不低于《建筑外窗氣密性能分級及其檢測方法》GB7107規(guī)定的4級，透明幕墻的氣密性不低于《建筑幕墻物理性能分級》GB/T 15225規(guī)定的3級。 </p><p>　　3 圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能效果分析 </p><p>　　綜合以上所采取的節(jié)能設(shè)計(jì)手法，參照建筑是一個(gè)符合節(jié)能要求的假想

9、建筑，它與所設(shè)計(jì)的實(shí)際建筑在大小、形狀等方面完全一致，圍護(hù)結(jié)構(gòu)滿足標(biāo)準(zhǔn)的基本節(jié)能要求。 </p><p>　　另外，采用清華斯維爾節(jié)能設(shè)計(jì)軟件，根據(jù)《》要求，在能耗模擬中，嚴(yán)格按照細(xì)則的推薦設(shè)置參照建筑和設(shè)計(jì)方案空調(diào)系統(tǒng)中的參數(shù)。經(jīng)計(jì)算本運(yùn)動(dòng)中心設(shè)計(jì)建筑年總能耗為142.5 kWh/m2，而參照建筑年總能耗為142.85Wh/m2，設(shè)計(jì)建筑符合節(jié)能要求。 </p><p>　　由此結(jié)果表明

10、，對于運(yùn)動(dòng)中心來說，為了達(dá)到較佳的節(jié)能效果，在遮陽設(shè)計(jì)方面，運(yùn)動(dòng)中心區(qū)建筑的屋頂適宜采取大尺寸出挑，以有效地為運(yùn)動(dòng)中心提供了良好的遮陽效果；外窗設(shè)計(jì)方面適宜采用了遮陽性能良好的Low-E中空玻璃；建筑屋頂及外墻外飾面采用太陽輻射吸收系數(shù)較小的拋光鋁反射板，減少了吸收的太陽輻射熱。為了保證運(yùn)動(dòng)中心屋面較佳的隔熱效果，屋面適宜采用了玻璃巖棉作為隔熱層。墻體材料為導(dǎo)熱系數(shù)較小的加氣混凝土砌塊，并在鋼結(jié)構(gòu)梁構(gòu)造中設(shè)置玻璃巖棉隔熱層。屋面及墻體構(gòu)

11、造隔熱性能良好；另外為了合理地評價(jià)運(yùn)動(dòng)中心的能耗，應(yīng)當(dāng)采用圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱工性能權(quán)衡判斷法進(jìn)行運(yùn)動(dòng)中心節(jié)能設(shè)計(jì)評價(jià)，圍護(hù)結(jié)構(gòu)的總體熱工性能符合節(jié)能要求。 </p><p>　　運(yùn)動(dòng)中心建筑自然通風(fēng)節(jié)能設(shè)計(jì) </p><p>　　對于運(yùn)動(dòng)中心來說，其使用時(shí)空調(diào)能耗巨大，運(yùn)動(dòng)中心建筑的室內(nèi)自然通風(fēng)對于改善場運(yùn)動(dòng)中心內(nèi)熱環(huán)境和降低空調(diào)能耗意義重大，特別是在運(yùn)動(dòng)中心的賽后使用中，自然通風(fēng)節(jié)能效果更加明顯

12、。為此需要考慮自然通風(fēng)來減少空調(diào)設(shè)備的開啟時(shí)間，達(dá)到節(jié)能的目的。而作為建筑設(shè)計(jì)者來說，更重要的是通過合理的建筑設(shè)計(jì)手法來為運(yùn)動(dòng)中心建筑使用提供可以充分利用自然通風(fēng)的設(shè)計(jì)方案。 </p><p>　　從建筑方案設(shè)計(jì)手法上可以看出，運(yùn)動(dòng)中心底部的觀眾走道具有一定的通風(fēng)潛力，但對于熱量容易積聚的上部空間缺少空氣流動(dòng)的通道，因此，建議在觀眾區(qū)上部設(shè)計(jì)開口，使室外空氣可以進(jìn)入運(yùn)動(dòng)中心上部空間，帶走積聚的熱量。通過以下的分析

13、驗(yàn)證這種設(shè)計(jì)方案的通風(fēng)效果。 </p><p>　　顯然，對于地處夏熱冬暖的地區(qū)所建設(shè)的運(yùn)動(dòng)中心來說，在該類地區(qū)主導(dǎo)風(fēng)向下，運(yùn)動(dòng)中心建筑迎風(fēng)面和背風(fēng)面壓差較大，輔以合適的開口就可以形成良好的自然通風(fēng)效果；同時(shí)設(shè)計(jì)運(yùn)動(dòng)中心建筑的觀眾入口可以作為室內(nèi)外空氣流動(dòng)的通道，改善比賽場地人員活動(dòng)區(qū)域的熱舒適水平；而觀眾區(qū)域上部的開口可以使室外空氣沿弧形屋頂流入運(yùn)動(dòng)中心內(nèi)部，對屋頂內(nèi)表面溫度的降低有所幫助，同時(shí)帶進(jìn)的大量涼爽空

14、氣可以改善座位區(qū)的熱舒適水平。因此，運(yùn)動(dòng)中心建筑的觀眾走道和觀眾區(qū)域上部的開口可以有效利用自然通風(fēng)，在賽后使用過程中，觀眾區(qū)域和比賽區(qū)域可以獲得基本舒適的空氣溫度和風(fēng)速，從而減少空調(diào)設(shè)備開啟時(shí)間，節(jié)省耗電量。 </p><p>　　4 運(yùn)動(dòng)中心建筑自然采光節(jié)能設(shè)計(jì) </p><p>　　對于運(yùn)動(dòng)中心建筑照明能耗巨大，主要用于滿足比賽場地采光要求和防止眩光。通過有效的建筑設(shè)計(jì)手法將將有效地達(dá)

15、到運(yùn)動(dòng)中心自然采光，滿足賽后白天舉行體育競技或文娛活動(dòng)的需求。從運(yùn)動(dòng)中心的建筑方案設(shè)計(jì)手法上可以考慮，運(yùn)動(dòng)中心頂部的圓形洞口具有一定的自然采光作用，再通過模擬分析屋頂開口對運(yùn)動(dòng)中心比賽區(qū)域采光系數(shù)和均勻度的影響。 </p><p>　　實(shí)踐表明，對于運(yùn)動(dòng)中心建筑屋頂開采光口有助于白天充分利用自然光，減少照明能耗。運(yùn)動(dòng)中心自然采光模擬結(jié)果表明，運(yùn)動(dòng)中心屋頂?shù)膱A形采光口具有自然采光的效果，尤其是對于賽后使用過程中，比

16、賽區(qū)域平均采光系數(shù)為13.4%，平均自然光照度為670.2Lux，采光均勻度>0.5，基本滿足賽后使用要求，從而減少照明設(shè)備開啟時(shí)間，降低照明能耗。 </p><p><b>　　結(jié)束語 </b></p><p>　　文章結(jié)合運(yùn)動(dòng)中心節(jié)能設(shè)計(jì)實(shí)例，分析其建筑節(jié)能設(shè)想，提出了可行的節(jié)能設(shè)計(jì)思路：（1）外窗采用了遮陽性能良好的Low-E中空玻璃；建筑屋頂及外墻外飾面

17、采用拋光鋁反射板；屋面采用了玻璃巖棉作為隔熱層。（2）運(yùn)動(dòng)中心建筑的觀眾走道和觀眾區(qū)域上部的開口可以有效利用自然通風(fēng)。（3）運(yùn)動(dòng)中心建筑屋頂開采光口有助于白天充分利用自然光，減少照明能耗。 </p><p><b>　　參考文獻(xiàn) </b></p><p>　　[1] 秦尚松. 淺論建筑節(jié)能[J]. 山西建筑. 2007（15）. </p><p&g