建筑畢業(yè)論文范文模板：建筑學中節(jié)能設計的探索與思考
【摘要】：能源匱乏是全球面臨的嚴峻問題，我國的建筑能源消耗很大，在建筑設計方面要充分考慮節(jié)能設計，本文詳細闡述了建筑節(jié)能設計方法。
【關鍵詞】：建筑;節(jié)能;設計;技術
0、引言：
能源是我們生存的必須條件，面臨能源短缺問題我們必須找出節(jié)約能源的措施，建筑節(jié)能已是我國節(jié)能工作的重要組成部分，提高建筑能源的有效利用率、節(jié)約能源勢在必行，下面我們詳細討論建筑節(jié)能設計如何提高能源的利用效率，減少建筑能耗。
1、房屋建筑中節(jié)能設計的應用現(xiàn)狀
房屋建筑節(jié)能設計是一項非常復雜的系統(tǒng)工作，從房屋建筑本身技術到房屋建筑用材料產(chǎn)品、房屋建筑熱環(huán)境用設備等都存在著節(jié)能潛力。因此，房屋建筑節(jié)能設計應是在保證其使用功能、建筑質(zhì)量和室內(nèi)環(huán)境的前提下，采取各種有效的節(jié)能技術與管理措施。
2、建筑節(jié)能材料
近年來我國房屋建筑材料中墻體材料、窗戶材料、屋面材料的節(jié)能產(chǎn)品研制、引進和生產(chǎn)已經(jīng)有了長足的發(fā)展，相關的地方法規(guī)、設計圖集也已出臺，但實施的情況還不盡如人意。究其原因，除與傳統(tǒng)習慣、推廣力度和產(chǎn)品價格有關外，與設計人員的節(jié)能意識薄弱也有很大關系。
2.1節(jié)能墻體材料在我國的推廣運用從1988年就已經(jīng)開始，但比歐美發(fā)達國家晚了40-50年，目前節(jié)能型墻體材料的使用占總墻體材料的比例約為30%，據(jù)測算，房屋建筑中圍護結(jié)構(gòu)耗能占建筑物總能耗的1/3以上，如果墻體材料具有良好的保溫絕熱性能，便可減少冬季室內(nèi)傳出室外的熱量和夏季室外傳入室內(nèi)的熱量，從而達到了節(jié)約能源的效果。各種復合墻體的應用方案不完全一致，通常做法是用磚或鋼筋混凝土作為承重部分，并與絕熱材料結(jié)合使用，絕熱材料主要有巖棉、礦棉、玻璃棉、聚苯乙烯、膨脹珍珠巖和加氣混凝土等。當然，某些單一材料的墻體同樣可以起減少能耗的作用，比如，加氣混凝土外墻與傳統(tǒng)的粘土磚墻體材料相比，其計算導熱系數(shù)約為粘土磚砌體的29%，是一種保溫性能好、節(jié)能顯著的墻體材料。此外，近年來還發(fā)展了不少墻板類材料，如GRC板、水泥纖維夾芯板、鋼絲網(wǎng)架水泥夾芯板等，均具有良好的結(jié)構(gòu)承載力和保溫效果。設計人員應根據(jù)地區(qū)、陽光輻射程度、方位角等，對不同朝向的墻體采用不同厚度的墻體材料，這樣可以減少保溫費用，在構(gòu)造上也容易做得比較簡單。獲得最佳的節(jié)能效果。
2.2窗戶及屋面節(jié)能材料窗戶特別是普通單層玻璃窗的能量損失約占建筑物運行能耗的50%，改善其保溫絕熱性能是節(jié)能設計的重點工作之一�，F(xiàn)在已有不少小區(qū)建設時采用了中空玻璃窗，并提高其氣密水平，實踐證明這是一種成本增加少而節(jié)能效果明顯的方法，建議盡快加強這方面的法規(guī)建設。窗框材料有塑料窗、鋁合金窗、彩鋼窗、木窗等，從節(jié)能保溫效果來看，塑料窗相對好一些。屋面節(jié)能材料主要是保溫絕熱材料，近年來發(fā)展很快的一種屋面節(jié)能保溫材料—膨脹型泡沫聚苯板，它自重很輕，傳熱系數(shù)小，其相應的設計施工圖集已經(jīng)出臺。其他的屋面保溫材料還有玻璃棉類、礦棉類等，設計時采用何種材料，可根據(jù)當?shù)丶肮こ瘫旧淼那闆r選用。
3、建筑節(jié)能設計
3.1住宅的總體規(guī)劃的節(jié)能設計
住宅的總體規(guī)劃應與單體建筑相協(xié)調(diào)，充分考慮各種宏觀因素(如地區(qū)、朝向、方位、建筑布局、地形地勢等)對單體布局的影響，充分利用所在地區(qū)的天然熱源、風源等來實現(xiàn)每一棟住宅建筑單體夏季都有充足的迎風面。單體之間的組合對氣流的形成具有直接的影響，特別是高層建筑群內(nèi)部易受到回旋渦流的作用，容易出現(xiàn)死角，不利于室內(nèi)的自然通風，從而形成不利的小區(qū)微氣候。因此，為了營造綠色舒適的小區(qū)微環(huán)境，應調(diào)整好單體之間的組合，使每棟建筑物處于周圍建筑物的氣流旋渦區(qū)之外，避免出現(xiàn)滯流區(qū)。
3.2住宅平面的建筑節(jié)能設計
住宅平面設計中首要問題是確定適當?shù)奶仔兔娣e。因為適當?shù)慕ㄖ娣e不但可以節(jié)約用地，還可以大大節(jié)約建筑用材，減少營造、維護與使用過程中的消耗。另外，建筑平面的巧妙布局亦能獲得較好的節(jié)能效果。由于我國地處北半球，太陽高度角和方位角變化規(guī)律使南朝向為最為節(jié)能建筑朝向，此朝向夏季可減少太陽輻射得熱，冬季可增加太陽輻射得熱，而且此朝向建筑與我國夏季盛行的東南風差不多成垂直關系，容易形成穿堂風，而又避開冬季盛行的西北風，因此，將住戶長時間活動的居住空間(如廳、主要臥室)設于日照通風條件最佳的南向位置，利用自然環(huán)境使室內(nèi)達到最大的舒適度，為住戶節(jié)約采暖和空調(diào)的能耗。
3.3住宅外墻的節(jié)能設計
墻體是住宅的主體部分，是建筑室內(nèi)外熱交換的主要介質(zhì)，建筑節(jié)能65%，其中就有約25%是通過建筑圍護結(jié)構(gòu)外墻的保溫隔熱性能來實現(xiàn)的。使用節(jié)能外墻與使用普通外墻室內(nèi)溫度相差可達10度，所以墻體的設計是不容忽略的一個方面。外墻除了應具有基本的承重、安全圍護等功能外，還應考慮選用保溫隔熱性能好的墻體材料，對傳熱性好的墻體或墻體中傳熱性好的部位應加設保溫隔熱層。目前，常用的幾種外墻材料中，保溫隔熱性能較好的是多孔粘土磚和加氣混凝土砌塊以及復合墻體。復合墻體中絕熱材料主要有巖棉、礦棉、玻璃棉、膨脹珍珠巖、聚苯乙烯、加氣混凝土等�；旌蠅w保溫隔熱宜選用外墻外保溫。外保溫是連續(xù)外包的，有效隔斷具有熱橋作用的混凝土梁、柱等，而產(chǎn)生“斷橋”作用，達到預期的節(jié)能效果。
此外，減少建筑物體型系數(shù)，也就是減少建筑物外表面積，減少外圍護結(jié)構(gòu)面積，減少建筑形體的凹凸，也是節(jié)能的有效措施之一。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。因此，體形系數(shù)越小對建筑節(jié)能越有利，也就是說，在其他條件相同的情況下，寬的建筑比窄的好，高的比矮的好，外表整齊的比外表凹凸變化的好。為得到合理的有利節(jié)能的建筑體形，體形系數(shù)一般應控制在0.3以內(nèi)，住宅進深應擴大到10mm以上，而長度則以55mm為宜。從熱傳遞方面分析，通常建筑物實墻的陽角內(nèi)側(cè)氣流較通風口處差且散熱面相對比較大，所以交角處內(nèi)表面的溫度遠比主體內(nèi)表面溫度低。同時由于具有熱橋作用的框架柱或構(gòu)造柱常設在此處，所以一般交角處是建筑物耗能量較大的部位。如果建筑物設計成圓柱形，則外墻棱角少，外表面積也小，有利于減少能量的消耗。所以外表面整齊的建筑比外表面凹凸變化的建筑要節(jié)能。從接收太陽輻射熱能考慮，應使建筑物南向墻面的面積盡量的大，其他墻面的外表面積盡可能的小，也就是說南向墻面與其他各方位墻面的面積比應是越大越好。
3.4住宅門窗的節(jié)能設計
外門窗是耗熱的重要渠道，它既是太陽輻射的得熱部件，又是主要的失熱部件，傳熱約為墻體的3-4倍，是節(jié)能的重點部位，所以合理確定窗墻面積比是節(jié)能的重要措施之一。對于住宅設計應避免少做落地窗、飄窗等。外墻門窗設計除滿足自然通風外，設計中應該強調(diào)東西南北開窗區(qū)別，不同功能房間開窗區(qū)別。面對冬季主導風向的立面，應盡量減少開窗面積。設置外窗部位，應提高外窗的密封性能，選用好的窗型(如平開窗氣密性相對較好)，提高窗框的隔熱性能(如采用塑料型材、鋁合金斷橋型材、玻璃型鋼材等)，減少窗框的外露面積，采用保溫隔熱性能好的玻璃(如真空玻璃、鍍膜玻璃等)。根據(jù)國內(nèi)外大量應用經(jīng)驗證實，采用中空玻璃塑料鋼窗是較好的選擇。外門窗除了采光，通常也是建筑自然通風的渠道，所以，外門窗的開啟也是夏季通風節(jié)能的必要條件。夏季迎風面可作為主要的開窗部位，引進自然風，增加夏季的滲透通風。但同時，外門窗的設計應減少冬季寒風的滲透，有利于室內(nèi)保溫，改善生活環(huán)境的舒適度。對于向陽的地方，可采用凹式開啟設計，外加遮陽板及鍍有特種金屬的熱反射窗簾，這種設計既美觀又兼有較好的遮陽效果。
4、結(jié)束語：
建筑節(jié)能是國家發(fā)展的基本國策之一，建筑節(jié)能技術必將得到迅速發(fā)展。因此，抓好房屋建筑的節(jié)能設計，合理地使用節(jié)能設計方法，提高能源的有效利用率，促進全社會建筑節(jié)能技術的進步。
參考文獻：
[1]邱永亮，朱菊梅.住宅建筑節(jié)能優(yōu)化設計的探討.陜西建筑，2005(11):63.
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