建筑外饰面材料建筑的节能论文.doc

建筑外饰面材料建筑的节能论文 1建筑外饰面的建筑辐射性能 太阳光在照射到建筑物上时其中的一部分能量会被建筑物所吸收并以热能等能量形式进行储存和传递另一部分则被建筑物表面反射以反射光的形式回到自然中该过程如图1所示:该图中代表墙体外饰面的的反射率代表墙体外饰面的吸收率代表墙体外饰面的透过率代表该建筑外饰面材料吸收太阳辐射后转化为一定波段内红外辐射率1通过物理研究发现这些因素间存在一定的数学关系即+=1 透过率主要代表太阳辐射穿透介质的能力对不透明的介质而言可以默认为其透过率为0则该算式就会转变为+=1前文已经提到建筑外饰面材料的材质、粗糙度、颜色等因素会影响其对太阳辐射的吸收性能及反射性能建筑物中只有被建筑物外饰面吸收的能量才会向建筑物内部传导如果外饰面材料的反射率越高太阳辐射被吸收的就越少建筑物表层吸收的热量也就越低其隔热效果越好 2建筑物耗热能量理论计算 建筑物的热环境与太阳能辐射有密切关系除去人为因素太阳辐射是影响建筑内部热环境的第一要素为研究单位建筑面积单位时间外墙传递的热量的计算公式下面通过一组实验对象展开研究利用DeSTh软件设定温度适宜的地区保证室内的基础温度在一定范围使室内温度具有一定的舒适性在此条件下选取A、B两栋住宅楼并选取中间层、顶层、底层进行数据收集模拟实验中对两栋建筑分别给予不同的太阳辐射强度控制墙体外饰面吸收率在0308之间墙体对太阳辐射吸收系数控制在0109之间采用级差为=01、=03、=055、=07、=09其他因素设置为系统默认值 在此条件基础上进行实验模拟计算实验中对建筑物在一年时间内不同太阳辐射吸收率下逐时自然室温模拟分析并对相关数据进行统计分析分析结果如下:统计该实验结果可知单位建筑面积单位时间外墙传递的热量为:Qhq=(tnte)(qiKmqiFqi)/A0(Qhq建筑物围护结构单位面积单位时间的传热耗热量tn为室内所有房间的平均温度te为建筑物外界环境的平均温度qi为建筑物围护结构传热系数的修正系数Kmqi为建筑物围护结构平均传热系数Fqi为建筑物围护结构面积A0为建筑面积)从该算式中可以看出进行建筑围护结构的单位建筑面积单位时间外墙传递的热量计算时首先需要对平均传热系数Kmqi进行修正其修正系数即为qi这样做的原因主要是因为受到太阳辐射得热的影响若直接按照理论上的平均传热系数Kmqi进行计算结果将与实际不符(大于实际结果)因此必须对其进行修正用理论Kmqi乘以qi(数值小于1)不同地区的阳光照度不同因此不同地区的Qhq不尽相同需要注意的是即使是同一地区不同时间的太阳辐射强度不同其Qhq也不相同另外同一时间不同朝向受到的太阳辐射强度也不同因此在实际计算过程中必须对Kmqi进行不同程度上修正即根据实际情况设定不同的修正系数qi 一般情况下正午时分以及朝南方向受到的太阳辐射最强qi的取值最大同理朝北方向qi的取值最小传统建筑中qi的取值一般根据建筑外饰面的朝向来规定的在传统建筑材料比较单一的情况下这样的规定具有一定的实用性随着时代的不断发展人们对建筑的要求不断提高建筑外饰面材料呈现多样性不同材料的修正系数qi差别较大以朝向为基础的修正系数qi变得越来越片面且对同种材料而言不同的颜色及表面粗糙度也会造成qi的不同由此可见当今qi的设定已经不能按照单一因素来考虑而是结合多方面因素综合考虑在建筑节能过程中需要根据实际需求设定修正系数的数值 3建筑物外饰面材料的太阳辐射得失热与其耗热能量 建筑物外饰面得失热包括多个热量传递过程主要包括建筑物内部向外传出的热量、太阳直接辐射建筑物吸收的热量、太阳辐射间接吸收的热量、建筑物围护结构再辐射失去的热量、外表面空气热对流的热量、其他物体与建筑物间反射吸收的热量等 通过上述实验对建筑物A、B两栋住宅楼进行分析得到如下实验结果：得失热的计算公式为:q=q1q2+q3q4q5q6(q1为建筑物内部向外传出的热量q2为太阳直接辐射建筑物吸收的热量q3外表面由于辐射作用散出的热量q4为太阳辐射间接吸收的热量q5为其他物体与建筑物间反射吸收的热量q6为外表面空气热对流的热量)从建筑物得失热的计算公式可以看出建筑物从外界太阳辐射中所吸收的热量q2=I*(I为自然界太阳辐射照度为建筑物外饰面对太阳辐射的吸收系数)建筑外饰面对太阳辐射的吸收系数在建筑物得失热的计算中的作用是决定性的因此可将这一理论知识用于实践例如在夏季一些地方需要采取隔热处理此时可以在建筑物外表面涂抹对太阳辐射的吸收系数较小的材料一般颜色较浅的建筑材料在夏季不仅能够减少对太阳辐射的吸收还能在颜色上给人冷色调的感觉 冬季需要保暖的时候可以在建筑物外表面涂抹对太阳辐射的吸收系数大的材料在颜色选择上可以暖色调为主让人们在心理上和身体上都能感受到暖意前文已经提到根据相关标准建筑物单位面积单位时间的传热耗热量计算公式为:Qhq=(tnte)(qiKmqiFqi)/A0从上算式中可以看出建筑物围护结构单位面积单位时间的传热耗热量会受到不同的Kmqi数值影响需进行修正修正系数qi需要根据具体情况进行设定结合建筑物内部向外传出的热量通常情况下的计算方式是将二者的计算公式进行结合从而找出之间的联系根据各因数的重要性并结合当地环境选择合适的材料使其性能能够在最大限度上满足人们的实际需求 4结束语 建筑物外饰面材料的太阳辐射性