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建築節能設計(jì)標準及節能量估算
  • 發布日期:2017-12-29      瀏覽次(cì)數(shù):2050
    • 摘要:在不同氣(qì)候(hòu)特征環境下的地區具有不同的建築節能設計標準,本文(wén)通過分析不同熱工地區的建築節能設(shè)計標準和節能百分比目標(biāo),探討了影響節能量估算的相關數據(jù)和進行節能量估算的相關條件,促(cù)進了實際建築施工滿足建築節能設計的標準要求,促進建築節能的發展。

      關鍵詞:建築節能(néng);圍護結構;設計標準

      1建築(zhù)節能設計標準

      在不同氣候特征環境下(xià)的地區具有(yǒu)不同的建(jiàn)築節能設計標準,根據我國相關的節能設計標準在夏熱冬冷地區具有不同(tóng)的建築設計方案計劃、施(shī)工任(rèn)務以及具(jù)體工作內容,對於南北方來說建築節能設(shè)計標準不同,北方由於地理位置和環境(jìng)氣候的原因(yīn)采暖能(néng)耗遠遠超過(guò)南(nán)方,所以在建築設計上的圍(wéi)護結構和(hé)保暖結構設計需(xū)要(yào)具有更高的標準要求。建築節能設計一般涉及以下三個方麵:一是圍護結構,指的是對門窗結構的設計標準;二是生活方(fāng)式(shì),例如(rú)溫度和(hé)濕度造成了不(bú)同的生活方式,建築的設計結構要符合溫度和濕度要求;三是設備係統,建築在進行節能設計時需要具備(bèi)一定(dìng)應對突發(fā)事件的能力,能夠自我保護和獨立運行。製定建築節能設計標準的根(gēn)本目的在於良好(hǎo)地控製建築的能耗大小,但是在建築節能設計中涉及到(dào)的建築者使用方(fāng)式(shì)和設(shè)備很難用(yòng)準確(què)地標準去衡量並(bìng)加以控(kòng)製針(zhēn)對同類型的地區(qū)出台了不(bú)同的建築節能設計標準(zhǔn),對於(yú)北方夏熱冬冷和夏熱冬暖(nuǎn)地區的建築來說(shuō),采暖係統在大範圍內(nèi)覆蓋,注重提高建築本(běn)身(shēn)的保暖性尤其是圍護結構保(bǎo)溫的(de)隔熱性能,以便減少空調設備的使用(yòng)達到節能的效果(guǒ),與未采取節能設(shè)計的建築相比在空調設備和采暖設備上(shàng)的能耗應節約到一半以上,在2010年出台的相關節設計標準來看,將“采暖和空調能耗”作為能耗基準值,但在居民生活(huó)方式的影響之下zui後得到的實際水平與能耗目標還有有所差異。對於嚴寒和寒冷(lěng)地區(qū)的建築來說,節能百分比目標和能耗基準值又不同的含義,在以往(wǎng)的建築節能設計標準中要求采暖能(néng)耗在的基(jī)礎之上節能30%、50%和65%,要實現這些節能目標主要依靠(kào)對圍護結構進行節能設計創新,這一地區的(de)居民生活方式與假設的生(shēng)活方式差異較小,所以對於節能量的計算數據上的差異較小,在嚴寒和寒冷地區建築的設計和施工過程中集中采暖係統管網和熱源並沒有(yǒu)被包括在內,所(suǒ)以要確保圍(wéi)護結構承擔起節能設計的任務需要這一地區的(de)城市規劃建設和供熱相關部門共同(tóng)製(zhì)定(dìng)方案與貫徹落實。

      2建築節能(néng)量估算

      建築消耗的能源成為國內能源消耗的主要部分,尤其是在未來幾年內建築(zhù)能耗將達(dá)到總(zǒng)能耗的30%及以上,能源的急劇消耗會帶來能源危機,越來越多的人們(men)開始意識到綠色環保可(kě)持續發展的(de)重要性,在房屋建築和公共建築中實行節(jiē)能設計來減少能源消耗,尤其是在(zài)采暖、空(kōng)調、照明、熱水供應等方麵,在實際的建築施工過程中需要按照既定的設計圖紙進行(háng)建造(zào),同時也要關注建築節(jiē)能設計並(bìng)對建築進行節能量估算(suàn),確保其符合相關節能設計(jì)標準。

      2.1對建築節能量的估算條件

      建築通過節能(néng)設計之後減少的能源消耗量而增加了部分收益就是這個建築(zhù)的節能量,要遵循相關(guān)規定內容明確需要進行計算和分析的(de)數據,例如當要計算的內容含有(yǒu)*的能耗基(jī)準值,需要將所有數值計算在內,不同的地區必須具備的要素不同,北方(fāng)地區是(shì)采暖(nuǎn)設計結構(gòu),南方地區(qū)是空調設備係統。

      2.2相(xiàng)關數據計算

      在對圍護結構包括外牆、門窗、屋頂等保溫性(xìng)能進(jìn)行計算時都需要運(yùn)用到熱傳(chuán)導係數,如果(guǒ)在一種材料之中熱量的傳導速(sù)度越大,說明這種材料具備較差的隔熱性能,用K0表示傳熱係數,其公式(shì)為K0=1/R0。R0是隔熱材料中的傳熱阻,由(yóu)內外(wài)表麵的換熱阻大小所決定,R0=Ri+∑R+Re,其中∑R是各個材(cái)料中的熱(rè)阻和,需要計算出材料的熱阻、厚度和導熱係數,當導熱係(xì)數較小(xiǎo)時(shí)該材料為絕熱材料。對於(yú)外窗等圍護結構的(de)節能量進行估算時,要運用到窗牆比係數(shù)、傳熱係數和(hé)遮陽(yáng)係數等(děng)數據,如果窗(chuāng)牆(qiáng)比越小那麽建築(zhù)的自然采光(guāng)效果越好,能夠有效節(jiē)省建築的照明能耗,在目前的建築節能技術中利用鋁(lǚ)合金(jīn)斷熱型材能夠建造出效(xiào)果和性能的窗,其窗體的(de)傳熱係數用K表示,數值為1.5W/m2•K,相較於普通材料的傳熱係(xì)數6.4W/m2•K是它的六倍。窗體部分熱量的流失是建築能源消耗較大的部分,所以根據(jù)建築節能設計相關(guān)標準來看,窗牆比要小於0.7,雖然在建築外觀的設(shè)計上會有所影響,但利用較好地材料能夠滿足標準(zhǔn)要求和設計的外觀需求。除了窗牆(qiáng)比之外還有對當陽光的遮擋效果,即遮陽(yáng)係數,SC值。在夏熱冬冷地區一般要進行外(wài)遮陽設計,遮陽係數為玻璃的遮陽係數與外遮陽的遮陽係數相乘,如果沒有外遮陽設計時,遮陽係數就等於玻璃的遮陽係數,要想去的較(jiào)好地采光(guāng)效(xiào)果就需要具(jù)備較大的遮陽係數,將3mm的標準白玻璃作為計算基礎,其(qí)太陽光的透(tòu)過率為0.89,建(jiàn)築物使用的材料太陽光(guāng)透過率除以0.89就可以獲得所(suǒ)使用材料的遮陽係數,對於SC的標準要求大(dà)於0.4,小(xiǎo)於0.6。

      2.3舉例說明

      以(yǐ)東北地(dì)區某民用建築為例子,建築(zhù)所在的熱工(gōng)分區為嚴寒地區(qū),建築設計節能標準中規定的節能目標為50%,結合當地居民生活的具體方式和生活環境,包(bāo)括空調設備、水電等能量的消耗,發現該地區建築的平均(jun1)能耗數值與實際能耗較為詳盡,節能百分比相一致(zhì),小區的建築(zhù)麵積為5300×104m2,,根據節能設計標準估算節(jiē)能量計算方法來看,結合熱源傳播效果(guǒ)和供熱係統的運行功率,該小區的平均耗能為24kgce/m2,其(qí)節能量為53.23×104tce,達到了50%的節能設計目標。

      3結語

      節能是當前建築工程中zui重要的(de)任務和目標,不但節省(shěng)大量的建築資(zī)源和建築成本,而(ér)且能夠(gòu)有效(xiào)為居民提供一個綠色環保舒適的生(shēng)存空間,對建築進(jìn)行科(kē)學正確的節能量(liàng)估算,明確節(jiē)能百分比的構成條件和影響因素,就能在設計環節對建(jiàn)築工程進(jìn)行改善和(hé)調整,促進建築施工節能目標的實現,滿足建築(zhù)節(jiē)能設計標準要求。

       

      作者:馬超 

     
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