土木概论结课论文

1、河 北 工 业 大 学 城 市 学 院 土 木 工 程 概 论结 课 作 业姓 名:学 号:106697班 级:学 院:授课教师:肖成志2011年 12月 18日论述土木工程中建筑节能的重要性及其节能设计论文摘要:目前世界范围内石油、煤炭、天然气三种传统能源日趋枯 竭 ,人类将不得不转向成本较高的生物能、水利、地热、风力、太 阳能、核能等,所以在建筑过程中,节能有着其巨大的意义。建筑节 能有利于促进资源节约和利用, 缓解我国能源资源供应与经济社会发 展矛盾 ; 有利于加快发展循环经济,实现经济社会的可持续发展;有 利于长远的保障国家能源安全,保护环境,提高人民群众生活质量, 贯彻落实科学发展观

2、。 当我们认清了节能建筑是多么的重要时, 考虑 节能设计的合理性也是必不可少的。关键字:建筑节能 重要性 节能设计一、建筑节能的含义建筑节能, 即提高建筑中的能源利用率, 在保证提高建筑舒适性的条件下, 合理使用能源,不断提高能源利用效率。 在建筑物的规划、设计、新建(改建、 扩建 、改造和使用过程中,执行节能标准,采用节能型的技术、工艺、设备、材料和产品, 提高保温隔热性能和采暖供热、 空调制冷制热系统效率, 加强建筑 物用能系统的运行管理, 利用可再生能源, 在保证室内热环境质量的前提下, 减 少供热、 空调制冷制热、 照明、 热水供应的能耗。 我认为一般节能建筑有五大特 征即少消耗资源,

3、高性能品质,减少环境污染,长生命用期,多回收利用。二、建筑节能的重要性(1我国的建筑节能现状我国的建筑能耗量约占全国总用能量的 1/4,居耗能首位。近年来我国建筑 业得到了快速的发展, 需要大量的建造和运行使用能源, 尤其是建筑的采暖和空 调耗能。据统计, 1994年全国仅住宅建筑能耗在基本上不供热水的情况下为 1.5 4108t 标准煤,占当年全社会能源消耗总量 12.27109t 标准煤的 12.6%.目前 每年城镇建筑仅采暖一项需要耗能 1.3108t 标准煤, 占全国能源消费总量的 11. 5%左右,占采暖区全社会能源消费的 20%以上,在一些严寒地区,城镇建筑能耗 高达当地社会能源消

4、费的 50%左右 . 与此同时, 由于建筑供暖燃用大量煤炭等矿物 能源, 使周围的自然与生态环境不断恶化。 在能源的利用过程中, 化石类燃料燃 烧时排放到大气的污染物中, 99%的氮氧化物、 99%的 CO 、 91%的 SO2、 78%的 CO2、 60%的粉尘和 43%的碳化氢是化石类燃料燃烧时产生的, 其中煤燃烧产生的占大多 数。 燃煤产生的大气污染物中二氧化硫占 87%、 氮氧化物占 67%, 二氧化碳占 71%, 烟尘占 60%。由于我国是主要以煤而不是以油、气等优质能源作为主要能源消耗 的国家, 每年由于燃烧矿物燃料向地球大气排放的二氧化碳仅次于美国居世界第 二, 预计到 2020

5、年, 中国将取代美国成为世界二氧化碳排放第一大国。 因此, 中 国对于全球气候变暖承担着重大的责任, 而作为耗能大户的建筑, 其节能也就成 为关系国计民生的重大问题。我国节能工作与发达国家相比起步较晚, 能源浪费又十分严重。 如我国的建 筑采暖耗热量:外墙大体上为气候条件接近的发达国家的 45倍, 屋顶为 2.55. 5倍,外窗为 1.52.2倍;门窗透气性为 36倍;总耗能是 34倍 4.如果听任 高耗能建筑大行其道, 建筑能耗增长的速度将远远超过我国能源生产可能增长的 速度, 国家的能源生产势必难以长期支撑这种浪费型需求, 从而不得不组织大规 模的旧房节能改造, 将耗费更多的人力、 物力。

6、 另外, 每年新建和改建的几千万栋建筑要消耗掉几十亿吨林木、 砖石和矿物材料, 造成森林的过度砍伐, 材料资 源的大量开采,带来土地的破坏,植被的退化,物种的减少和自然环境的恶化。 (2我国能源发展主要存在四大问题人均能源拥有量低、 储备量低; 能源结构依然以煤为主, 约占 75%, 全 国年耗煤量已超过 13亿 t ;能源资源分布不均,主要表现在经济发达地区能源 短缺和农村商业能源供应不足, 造成北煤南运、 西气东送、 西电东送; 能源利 用效率低,能源终端利用效率仅为 33%,比发达国家低 10%。(3目前建筑能耗特点南方和北方地区气候差异大, 仅北方地区有采暖且北方建筑采暖能耗高, 比例

7、大;城乡住宅能耗使用差异大,长江流域大面积居住建筑新增采暖需求, 必须找到有效地解决方案, 否则将成为严重的能源负担; 住宅及一般公共建筑 与发达国家相比能耗尚处在较低水平, 但有明显的增长趋势; 大型公共建筑能 耗浪费严重,节能潜力大,新建建筑中此类建筑的比例呈增长趋势。三、节能设计(1整体及外部环境的节能设计建筑整体及外部环境设计是在分析建筑周围气候环境条件的基础上, 通过选 址、 规划、 外部环境和体型朝向等设计, 使建筑获得一个良好的外部微气候环境, 达到节能的目的。合理选址建筑选址主要是根据当地的气候、 土质、 水质、 地形及周围环境条件等因素 的综合状况来确定。 建筑设计中, 既要

8、使建筑在其整个生命周期中保持适宜的微 气候环境,为建筑节能创造条件,同时又要不破坏整体生态环境的平衡。合理的外部环境设计在建筑位址确定之后, 应研究其微气候特征。 根据建筑功能的需求, 应通过 合理的外部环境设计来改善既有的微气候环境, 创造建筑节能的有利环境, 主要 方法为:在建筑周围布置树木、植被,既能有效地遮挡风沙、净化空气,还能 遮阳、 降噪; 创造人工自然环境, 如在建筑附近设置水面, 利用水来平衡环境温度、降风沙及收集雨水等。合理的规划和体型设计合理的建筑规划和体型设计能有效地适应恶劣的微气候环境。 它包括对建筑 整体体量、 建筑体型及建筑形体组合、 建筑日照及朝向等方面的确定。

9、像蒙古包 的圆形平面, 圆锥形屋顶能有效地适应草原的恶劣气候, 起到减少建筑的散热面 积、 抵抗风沙的效果; 对于沿海湿热地区, 引入自然通风对节能非常重要, 在规 划布局上, 可以通过建筑的向阳面和背阴面形成不同的气压, 即使在无风时也能 形成通风, 在建筑体型设计上形成风洞, 使自然风在其中回旋, 得到良好的通风 效果, 从而达到节能的目的。 日照及朝向选择的原则是冬季能获得足够的日照并 避开主导风向, 夏季能利用自然通风并尽量减少太阳辐射。 然而建筑的朝向、 方 位以及建筑总平面的设计应考虑多方面的因素,建筑受到社会历史文化、地形、 城市规划、 道路、 环境等条件的制约, 要想使建筑物的

10、朝向同时满足夏季防热和 冬季保温通常是困难的, 因此, 只能权衡各个因素之间的得失, 找到一个平衡点, 选择出适合这一地区气候环境的最佳朝向和较好朝向。(2单体的节能设计单体的节能设计, 主要是通过对建筑各部分的节能构造设计、 建筑内部空间 的合理分隔设计, 以及一些新型建筑节能材料和设备的设计与选择等, 来更好地 利用既有的建筑外部气候环境条件,以达到节能和改善室内微气候环境的效果。 建筑各部位的节能构造设计建筑各部位的节能构造设计, 主要是在满足其作为建筑的基本组成部分功能 的同时,通过对各部位(屋顶、楼板、墙体、门窗等的造型、结构、材料等方 面加以进一步设计, 充分利用建筑外部气候环境条

11、件, 达到节能和改善室内微气 候环境的效果。屋顶的节能设计。 屋顶是建筑物与室外大气接触的一个重要部分, 主要节能 措施为:采用坡屋顶,加强屋面保温措施。根据需要,设置保温隔热屋面(架空 隔热屋面、蓄水屋面、种植屋面等 。楼板层的节能设计。 主要是利用其结构中空空间, 以及对楼板吊顶造型加以土木工程概论 设计。如将循环水管布置在其中，夏季可以利用冷水循环降低室内温度，冬季利 用热水循环取暖。 建筑外围护墙体的节能设计。墙体的节能设计除了适应气候条件做好保温、 防潮、隔热等措施以外，还应体现在能够改善微气候环境条件的特殊构造上，如 寒冷地区的夹心墙体设计、被动式太阳房中各种蓄热墙体（如水墙）设计

12、、巴格 达地区为了适应当地干热气候条件在墙体中的风口设计等；而在马来西亚，杨经 文设计的槟榔屿州 MennaruUmno 大厦外墙中，则外加了一种“捕风墙”的特殊构 造设计，在建筑两侧设阳台开口，开口两侧外墙上布置两片挡风墙，使两通风墙 形成喇叭状的口袋， 将风捕捉到阳台内， 然后通过阳台门的开口大小控制进风量， 形成“空气锁” ，可以有效地控制室内通风。 建筑门窗的节能设计。据统计资料，在我国既有的高耗能建筑有40%的耗能 是通过门窗散失的。因此，解决好门窗节能的问题相当重要。 建筑物围护结构细部的节能设计。 细部的节能设计对于建筑物的整体节能也 非常重要，应从以下各部位着手：热桥部位应采取

13、可靠的保温与“断桥”措施； 外墙出挑构件及附墙部件，如阳台、雨罩、靠外墙阳台栏板、空调室外机搁板、 附壁柱、凸窗、装饰线等均应采取隔断热桥和保温措施；窗口外侧四周墙面，应 进行保温处理；门、窗框与墙体之间的缝隙，应采用高效保温材料填堵；门、窗 框四周与抹灰层之间的缝隙，宜采用保温材料和嵌缝密封膏密封，避免不同材料 界面开裂，影响门、窗的热工性能；采用全玻璃幕墙时，隔墙、楼板或梁与幕墙 之间的间隙，应填充保温材料。 合理的建筑空间设计 合理的空间设计是在充分满足建筑使用功能要求的前提下， 对建筑空间进行 合理分隔（平面分隔和竖向分隔） ，以改善室内保温、通风、采光等微气候条件， 达到节能目的。

14、选用建筑节能材料 合理选用建筑节能材料也是全面建筑节能的一个重要方面。 建筑材料的选择 应遵循健康、高效、经济、节能的原则。一方面，随着科技的发展，大量的新型 - 6 - 土木工程概论 高效材料不断被研制并应用到建筑设计中去，更好地起到节能效果。如新型保温 材料、防水材料在墙体屋顶中的应用，达到了更好的保温防潮效果；新型透光隔 热玻璃（如 Low-E 玻璃等）在门窗中的应用，起到了更好的透光隔热效果；采用 可调节的铝材遮阳板，达到遮阳的目的。 结语： 全面的建筑节能是一项系统工程。 在具体实践中还必须由设计、 结语： 施工、各级监督管理部门、开发商、运行管理部门、用户等各个环节, 按照国家的节能政策和节能标准的规定,全面地、严格地采取节能措 施,让每一位公民真正树立起全面的