建筑节能技术(王君).ppt

2010 11 25 1 建筑节能技术简介 制作人 王君学号 310807060119 2010 11 25 2 建筑设计节能技术 一 有关建筑设计的一些基本概念1 建筑工程设计指设计一个建筑物或建筑群所要做的全部工作 一般包括建筑设计 结构设计 设备设计等几个方面的内容 2 建筑设计又包括总体设计和个体设计两个方面 一般是由建筑师来完成 主要有两个方面的设计内容 功能配置 建筑学系 1 建筑空间环境的组合设计主要是通过建筑空间的限定 塑造和组合 综合解决建筑物的功能 技术 经济和美观等问题 它通过建筑总平面设计 建筑平面设计 建筑剖面设计 建筑造型与立面设计等来完成 2 建筑空间环境的构造设计主要是对建筑物的各构造组成部分 确定其材料及构造方式 来确定建筑物的功能 技术 经济和美观等问题 它包括对基础 墙体 楼地面 楼梯 屋顶 门窗等构配件进行详细的构造设计 也是建筑空间环境组合设计的继续和深入 2010 11 25 3 一 有关建筑设计的一些基本概念 2 结构设计主要是根据建筑设计选择切实可行的结构方案 进行结构计算及构件设计 结构布置及构造设计等 一般是由结构工程师来完成 力学计算 建工系 3 设备设计主要包括给水排水 电气照明 通讯 采暖 空调通风 动力等方面的设计 由有关的设备工程师配合建筑设计来完成 其他工科专业 电力能源 所谓建筑设计节能技术 就是在设计阶段引入节能技术 使建筑物在以后的运行节能工作更好地开展 2010 11 25 4 二 建筑格局朝向设计节能技术 坐北朝南 东西走向 图中最佳为B 2010 11 25 5 三 外形结构设计节能技术 同体积建筑的5种不同的体形 2010 11 25 6 体形系数与节能 建筑物的体形系数就是指建筑物与室外大气接触的外表面积A m2 与其所包围的体积V m3 的比值 外表面积中 不包括地面和不采暖楼梯间隔墙和户门的面积 在其他条件相同的情况下 建筑物耗热量指标随体形系数的增长而增长 研究表明 体形系数每增大0 01 能耗指标大约增加2 5 从有利于节能出发 体形系数应尽可能地小 一般宜控制在0 30及0 30以下 在相同体积的建筑中 以立方体的形体系数为最小 2010 11 25 7 典型建筑形体系数计算 一般的3房一厅100m2为一套计 若两套为一幢 一梯2户 层数为9层 层高为3米 建筑物宽为10米 长为20米 则其体形系数计算如下 改为4套为一幢 且是纵向排列时 则其体形系数计算如下 在实际建筑中 有时受环境约束 也有8套为一幢 且呈双套纵向排列 一梯4户 则其体形系数计算如下 2010 11 25 8 表面面积系数与节能 所谓 表面面积系数 就是建筑物其他外表面面积之和A1与南墙面面积A2之比 这一比值更能有效地反映建筑体形对太阳能利用的影响 其中地面面积按其30 计人其他外表面面积A1中 建筑物的南墙面积就是建筑物面向南面的外立面积 如图中 南墙面积就是正面朝向大家部分的面积 长轴为东西向的长方形体形最好 2010 11 25 9 热工参数优化设计节能技术 1 定义所谓建筑物热工参数就是建筑物在制冷和供暖时的工作参数 它包括建筑物室外的热工参数 建筑物本体的热工参数 建筑物室内的热工参数 建筑物热工参数的改变 对建筑物的能源消耗有较大的影响 2010 11 25 10 热工参数优化设计节能技术 2 建筑物室外的热工参数主要有室外的温度 湿度 日照 风速等 主要受气象控制 只能适应 无法改变 3 建筑物本体的热工参数可以认为改变 如采用双层玻璃窗可减少窗户的传热系数 减少能量损耗 采用绝热墙体 可减少墙体的热损失达到节能的目的 2010 11 25 11 热工参数优化设计节能技术 4 室内热环境参数室内空气温度 空气湿度 气流速度和环境热辐射等 在满足生产要求和人体健康的基本要求的情况下 尽量按照 冬季取低 夏季取高 的原则来进行参数选择 在加热工况下 室内温度每降低1 能耗可减少5 10 在冷却工况下 室内温度每升高1 能耗可减少8 10 舒适性标准 冬季取暖只要不低于18 夏季制冷不高于28 即可 2010 11 25 12 热工参数优化设计节能技术 在热工参数优化设计时 需要注意新风量 在舒适健康 经济环保和节约能源之间寻找到平衡点才是建筑节能的关键所在 2010 11 25 13 其它节能设计 在建筑照明 用能设备选择等方面预先做出设计 为以后的建筑节能改造在建筑物本体上预留一定的空间和位置 如考虑到将来的能源政策 可设计冷 热 电三联供系统为建筑物提供能量 也可考虑在外墙立面安装太阳能电池 也可考虑在建筑物中设计安装风力发电系统 也可考虑利用地热供热系统 2010 11 25 14 建筑结构节能技术 1 窗体节能2 屋顶与地板节能技术3 墙体节能技术 2010 11 25 15 1 窗体节能 对建筑物而言 环境中最大的热能是太阳辐射能 从节能的角度考虑 建筑玻璃应能控制太阳辐射和黑体辐射 照射到玻璃上的太阳辐射 一部分被玻璃吸收或反射 另一部分透过玻璃成为直接透过的能量 目前窗体面积大约为建筑面积的1 4 围护结构面积的1 6 单层玻璃外窗的能耗约占建筑物冬季采暖夏季空调降温的50 以上 窗体对于室内负荷的影响主要是通过空气渗透 温差传热以及辐射热的途径 根据窗体的能耗来源 可以通过相应的有效措施来达到节能的目的 2010 11 25 16 1 采用合理的窗墙面积比 控制建筑朝向 在兼顾一定的自然采光的基础之上 尽量减少窗墙面积比 一般对于夏季炎热 太阳辐射强度大的地区 东西应尽量开小窗甚至不开窗 对于南面窗体则需要加强防太阳辐射 北面窗体则应提高保温性能 在国家节能标准对窗墙比的要求中 北向的窗墙比为0 25 东西向的窗墙比为0 30 南向的窗墙比为0 35 2010 11 25 17 2 加强窗体的隔热性能增强热反射 合理选择窗玻璃 2010 11 25 18 四种材料窗框的参数表 一般而言 坚固耐用 水密性气密性好 外观颜色多样性 导热系数低 价格适中的窗框材料更易被市场所接受 2010 11 25 19 3 增加外遮阳 减少热辐射 根据实践证明 适当的外遮阳布置 会比内遮阳窗帘对减少日射得热更为有效 有的时候甚至可以减少日射热量的70 80 外遮阳可以依靠各种遮阳板 建筑物的遮挡 窗户侧檐 屋檐等发挥作用 2010 11 25 20 4 安设窗体密封条 减少能量渗漏 窗体密封一种最直接建筑节能措施 可节能15 以上 窗体密封除了减少冷热量 能量 渗漏还可以改善居住和工作条件 2010 11 25 21 2 屋顶与地板节能技术 1 屋顶节能技术 2010 11 25 22 屋顶保温类型 按其保温层所在位置分类 目前主要有 单一保温屋顶 外保温屋顶 内保温屋顶和夹芯屋顶 屋顶若按保温层所用材料分类 可以分为 加气混凝土保温屋顶 乳化沥青珍珠岩保温屋顶 憎水型珍珠岩保温屋顶 玻璃棉板保温屋顶 浮石砂保温屋顶 水泥聚苯板保温屋顶 聚苯板保温屋顶以及彩色钢板聚苯乙烯泡沫夹芯保温屋顶等 2010 11 25 23 屋顶的节能工作应注意问题 1 屋面保温层不宜选用吸水率较大的保温材料 以防止屋面湿作业时 保温层大量吸水 降低保温效果 2 屋面保温层不宜选用堆密度较大 热导率较高的保温材料 以防止屋面质量 厚度过大 3 在确定具体屋面保温层时 应根据建筑物的使用要求 屋面的结构形式 环境气候条防水处理方法和施工条件等因素 经技术经济比较后确定 2010 11 25 24 地板节能技术 地板 指不直接接触土壤的地面 是楼层之间的分割构件 在保证强度 隔音及防开裂渗水的前提下 尽量减少传热及导热性能 可参考屋顶的节能方法加以实施 2010 11 25 25 3 墙体节能技术 目前在建筑物墙体中可选择的新型墙体材料主要是新型砖材料 建筑砌块及新型保温节能墙板三大类 新型砖材料主要指各种空心砖 0 35 0 40 m k 建筑砌块主要是加气混凝土砌块 轻骨料砌块 粉煤灰空心砌块等 0 12 0 15 m k 新型保温节能墙板主要有彩钢聚苯乙烯复合墙板 彩钢岩棉复合墙板等 2010 11 25 26 空心砖 2010 11 25 27 四种砌块结构示意图 对于一般的居民采暖空调系统而言 通过采用节能墙体材料 可以在现有基础上节能50 80 复合材料墙体的节能的关键问题就在于保温性能 其方式包括 内保温复合外墙 外保温复合外墙以及夹芯保温复合外墙 对于最佳建筑节能墙体方式的选择 由于受到很多客观因素的影响 譬如材料 价格 施工技术 政策等方面的制约 目前尚无节能形式属优属劣的判断 2010 11 25 28 六种外墙外保温墙体结构 墙体外保温是将保温隔热体系置于外墙外侧 使建筑达到保温的施工方法 由于结构层在系统的内侧 外界环境对墙体影响甚微 而其高值的蓄热性能得到充分利用 六种外墙外保温墙体结构 2010 11 25 29 六种外墙外保温墙体结构 墙体外保温是将保温隔热体系置于外墙外侧 使建筑达到保温的施工方法 由于结构层在