【摘 要】砌體建筑節(jié)能設(shè)計(jì)在我國(guó)的研究并不深入,本文在簡(jiǎn)要介紹砌體結(jié)構(gòu)建筑節(jié)能意義的基礎(chǔ)上,給出了降低砌體建筑耗能的途徑,并通過具體的工程實(shí)例講述了砌體結(jié)構(gòu)節(jié)能設(shè)計(jì)的步驟和方法。 

【關(guān)鍵詞】砌體結(jié)構(gòu);建筑節(jié)能;耗能途徑 
   建筑節(jié)能技術(shù)是通過采用合理的建筑設(shè)計(jì)和選用符合節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)的節(jié)能技術(shù)、工藝、材料和產(chǎn)品等,在保證相同的室內(nèi)熱舒適環(huán)境條件下,減少建筑能耗的建筑設(shè)計(jì)技術(shù)。從經(jīng)濟(jì)發(fā)展、環(huán)境保護(hù)等方面分析,建筑節(jié)能對(duì)人們起著至關(guān)重要的作用。所以,無論在可持續(xù)發(fā)展的思想中還是在生態(tài)建筑的設(shè)計(jì)理念中,建筑的節(jié)能都是最本質(zhì)的問題。 
   1 建筑節(jié)能的意義 
   隨著中國(guó)城市化水平的快速發(fā)展,房屋建造規(guī)模越來越大,建筑能耗在能源總消耗量中占的比例逐年上升,已從上世紀(jì)70年代末的10%上升到現(xiàn)在的27.6%,其中供熱采暖消耗的能源占建筑耗能的60%。從1997年開始強(qiáng)制施行建筑節(jié)能以來,我國(guó)已經(jīng)從節(jié)能30%的指標(biāo)過渡到了170多個(gè)城市必須達(dá)到節(jié)能50%的指標(biāo),其中北京等地已經(jīng)率先執(zhí)行節(jié)能65%的強(qiáng)制性規(guī)定。 
   2 降低砌體建筑耗能的途徑 
   砌體結(jié)構(gòu)在建造過程中需要耗費(fèi)大量的磚材,因此生產(chǎn)時(shí)耗能多及自重大,不利于建筑節(jié)能,但是由于砌體結(jié)構(gòu)構(gòu)造簡(jiǎn)單,施工技術(shù)熟練,仍然具有很大的應(yīng)用前景,為此了解砌體結(jié)構(gòu)建筑節(jié)能途徑對(duì)于建筑節(jié)能具有重要的意義。砌體結(jié)構(gòu)節(jié)能設(shè)計(jì)主要注重以下途徑的運(yùn)用。 
   2.1 降低供熱能 
   為了保持室內(nèi)溫度,冬季采暖建筑必須獲得熱量。當(dāng)建筑物的總得熱和總失熱達(dá)到平衡時(shí),室溫才得以保持。降低建筑耗能主要是指在保持室內(nèi)一定溫度下,降低采暖設(shè)備供熱的能耗量。降低供熱能耗的途徑有:①利用好太陽能;②利用建筑內(nèi)熱;③提高暖通供熱效率;④減少建筑物散熱面積;⑤加強(qiáng)圍護(hù)結(jié)構(gòu)保溫;⑥減少空氣滲透的耗熱量。⑦減少建筑物散熱面積建筑物的耗熱量與建筑物外表面的大小有直接關(guān)系。在節(jié)能設(shè)計(jì)中,我們用建筑物體形系數(shù)來控制。體形系數(shù)是指建筑物與室外大氣接觸的外表面積與其所包圍的體積的比值。從有利于節(jié)能出發(fā),體形系數(shù)應(yīng)盡可能地小。即體形應(yīng)該簡(jiǎn)單,一般對(duì)多層板式住宅,當(dāng)層數(shù)達(dá)到6層,單元數(shù)達(dá)到4個(gè)以上時(shí),體形系數(shù)可以控制在0.30以下,但當(dāng)平、立面出現(xiàn)過多的凹凸面時(shí),這種多層建筑的體形系數(shù)就容易超過此值。建筑物的散熱面積除了建筑物的外表面積外,還包括采暖空間與不采暖空間之間的內(nèi)墻。如采暖居室與不采暖樓梯間之間的內(nèi)墻及不采暖廊之間的內(nèi)墻都是建筑物的散熱面。有的設(shè)計(jì),住戶在不�暖廊上,除了有門以外,還有窗戶,這對(duì)節(jié)能都很不利。計(jì)算表明,一棟多層住宅,樓梯間采暖比不采暖時(shí)耗熱量要減少5%左右。樓梯間開敞比設(shè)置外門窗耗熱量要增加10%左右。因此,樓梯間不采暖時(shí),樓梯間隔墻及戶門都應(yīng)采取保溫措施。樓梯間應(yīng)設(shè)置門窗使之在冬季能夠密閉。 ⑧減少空氣滲透的耗熱量根據(jù)建筑能耗檢測(cè)結(jié)果表明,北京一般居住建筑空氣滲透造成的耗熱量,大約要占到整個(gè)建筑采暖耗熱量的30%左右,其中通過門窗縫隙的空氣滲透熱損失約占23%?諝鉂B透帶來的熱損失和門窗縫的構(gòu)造有密切關(guān)系。 
   2.2 降低照明能耗的途徑 
   充分利用天然采光天然光是一種廉價(jià)而無污染的光源。人類長(zhǎng)期生活在天然光下,所以人眼對(duì)自然光比較適應(yīng),但是天然光的利用受到時(shí)間與空間的限制。例如在夜晚或在室內(nèi)距窗很遠(yuǎn)處或無法開窗的場(chǎng)合就不能利用。除了設(shè)計(jì)及使用者的節(jié)能意識(shí)不夠外,主要一個(gè)原因是,窗是天然光進(jìn)入室內(nèi)的主要途徑。而在保溫隔熱中,窗又是個(gè)薄弱點(diǎn),因此應(yīng)很好解決采光與保溫隔熱的矛盾,如采用雙層或多層玻璃使白天能充分采光,在夜間再加保溫簾保溫。又如為防止夏日過熱可采用對(duì)熱射線能充分反射,對(duì)可見光能很好透過的玻璃等等。 
   3 砌體結(jié)構(gòu)節(jié)能設(shè)計(jì)實(shí)例分析 
   昌化小區(qū)是純砌體結(jié)構(gòu),建筑高度為15m,共5層,節(jié)能氣候分區(qū)屬于冬冷夏熱型。 
   3.1 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)節(jié)能措施 
   3.1.1 總平面設(shè)計(jì) 
   建筑總平面布置和單體平面設(shè)計(jì),盡量利用冬季日照取暖,減少夏季太陽熱輻射,并充分利用自然通風(fēng)。本項(xiàng)目建筑物的朝向均接近南北向。 
   3.1.2 體形系數(shù) 
   在居住建筑設(shè)計(jì)時(shí)盡量減少建筑物的外表面積,以減少傳熱耗熱量。本項(xiàng)目6層建筑設(shè)計(jì)體形系數(shù)在0.35~0.37之間,小于0.40;18層建筑計(jì)體形系數(shù)在0.30~0.33之間,小于0.35。 
   3.1.3 窗墻面積比和遮陽系數(shù) 
   由于窗戶的保溫隔熱性能較差,因此本項(xiàng)目建筑設(shè)計(jì)盡量減少窗戶面積,同時(shí)采取一定的遮陽措施。本項(xiàng)目建筑東、西向外窗設(shè)外遮陽(較密的花格),遮陽系數(shù)Cw符合建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定(Cm≤0.20;K≤4.0;Cw不規(guī)定)。 
   3.1.4 墻體和屋頂?shù)谋馗魺?nbsp;
   墻體是建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的主體,其主要功能是承重、防水、防潮、保溫隔熱。本工程為砌體結(jié)構(gòu),外墻采用8mm聚合物砂漿+2mm專用界面處理劑+220mm蒸壓加氣砼+2mm專用界面處理劑,外墻平均傳熱系數(shù)Km為1.08W/(�・K),小于1.50(體形系數(shù)So≤0.4),符合節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。 
   3.2 電器、設(shè)備系統(tǒng)節(jié)能 
   3.2.1 一切耗能設(shè)備均應(yīng)選用經(jīng)實(shí)踐證明性能可靠有效的節(jié)能產(chǎn)品。空調(diào)設(shè)備、家用電器等,均選擇符合相應(yīng)的國(guó)家能效標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品。 
   3.2.2 照明采用集中、分散和自動(dòng)相結(jié)合的控制方式,確定合理的照度值,充分利用天然光。用高效燈具、光源及節(jié)能型電感鎮(zhèn)流器或電子鎮(zhèn)流器。 
   3.2.3 在公用設(shè)施燈具控制方式上,采取分區(qū)控制燈光或適當(dāng)增加照明開關(guān)點(diǎn),以減少不必要的用電,走道、樓梯、廁所等地方裝設(shè)定時(shí)開關(guān)(聲光控延時(shí)開關(guān)),節(jié)省用電。 
   3.2.4 合理的選擇照明線路,照明系統(tǒng)采用三相四線制供電比單相二線、兩相三線供電方式線路損耗小得多。降低線路阻抗,使建配電網(wǎng)的設(shè)備和導(dǎo)線均與用電量相匹配,降低配電系統(tǒng)的損耗。 
   3.3 節(jié)水措施 
   3.3.1 給水系統(tǒng)采用符合現(xiàn)行產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)要求的管材,選用管內(nèi)壁光滑、阻力小的給水管材,以減少管道對(duì)流體動(dòng)力的消耗。 
   3.3.2 該工程建筑給水采用節(jié)水器具,并引導(dǎo)住戶選擇節(jié)水器具。給水水嘴采用陶瓷閥芯等密封性能好、能限制出流流率水嘴;禁止使用一次沖水量大于6L坐便器;公共衛(wèi)生間采用紅外感應(yīng)水嘴和感應(yīng)式?jīng)_洗閥小便器、大便器。 
   3.3.3 優(yōu)化給水工程設(shè)計(jì),加強(qiáng)施工管理,減少管網(wǎng)的漏失率。注重管材接口,控制管網(wǎng)漏失率不大于5%。 
   3.4 太陽能利用 
   充分利用太陽能資源,1平米太陽能熱水器每年約可替代常規(guī)能源標(biāo)準(zhǔn)煤200Kg。本工程計(jì)劃安裝太陽能熱水器,目標(biāo)是使所有小區(qū)住戶都能使用上太陽能熱水。 
   首先,本工程從太陽能熱水系統(tǒng)與住宅建筑同步設(shè)計(jì)入手,解決太陽能集熱器的擺放和安裝問題,確保建筑物的承重、防水等功能不受影響,并充分考慮太陽能集熱器承重、抗風(fēng)雪冰雹等的能力。 
   其次,根據(jù)本項(xiàng)目建筑特點(diǎn),針對(duì)不同情況采取不同的太陽能系統(tǒng)運(yùn)行方式。對(duì)于多層住宅,選擇在住宅樓樓頂給每戶安裝一臺(tái)家用太陽能熱水器;對(duì)于高層住宅,選擇采用陽臺(tái)壁掛式太陽能熱水系統(tǒng),即在每戶朝南陽臺(tái)墻壁安裝一套超導(dǎo)熱管集熱器,用于水的加熱。 
   4 結(jié)論 
   砌體結(jié)構(gòu)由于其獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)仍然是比較常見的建筑結(jié)構(gòu)形式,為此必須加強(qiáng)砌體結(jié)構(gòu)節(jié)能設(shè)計(jì)的研究和利用,在設(shè)計(jì)階段充分的做好建筑節(jié)能工作,從而實(shí)現(xiàn)能源節(jié)約。 
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