第六章 建筑節(jié)能

1、1,Architectural Design And Construction,房屋建筑學(xué),第六章 建筑節(jié)能,2,第六章 建筑節(jié)能,,,建筑節(jié)能技術(shù),第三節(jié),3,本章提要和學(xué)習(xí)目標(biāo),,,本章提要：本章主要講述了建筑節(jié)能的含義、影響節(jié)能的　　　　　　　　　因素；我國建筑節(jié)能的現(xiàn)狀、目標(biāo)及任務(wù)；建　　　　　　　筑節(jié)能的基本原理和節(jié)能技術(shù)。學(xué)習(xí)目標(biāo)：了解建筑節(jié)能的意義；掌握建筑節(jié)能的基本原　　　　　　　　理及節(jié)能技。,4,,,一、建筑

2、節(jié)能的含義 第一，建筑物作為產(chǎn)品在建設(shè)過程中要節(jié)約能源，包括使用生產(chǎn)能耗低的建筑材料和最大限度節(jié)約使用建筑材料； 第二，建筑物竣工后為保障使用過程中的能源節(jié)約，包括墻體、門窗、屋頂、周邊地面、給排水、采暖系統(tǒng)、照明以及利用太陽能等，都要使用符合節(jié)能建筑質(zhì)量要求的新型建筑材料，提高能源使用效率，節(jié)約能源。 第三，要從建筑物生命周期的觀點(diǎn)出發(fā)，從建筑物建設(shè)材料的生產(chǎn)到建筑物的生產(chǎn)，最后建筑產(chǎn)品生命終結(jié)時，

3、材質(zhì)得到最大限度的利用回收，提高建筑物的節(jié)約程度。,第一節(jié) 建筑節(jié)能概述,5,,,二、影響節(jié)能的因素1 體形系數(shù)2 窗墻面積比3 換氣次數(shù)4 朝向5 圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱系數(shù)6 建筑物入口與樓梯間的避風(fēng)措施,第一節(jié) 建筑節(jié)能概述,6,,,,三、我國建筑節(jié)能的現(xiàn)狀、目標(biāo)及任務(wù) （一）我國建筑節(jié)能的現(xiàn)狀 我國目前尚處于從“掩蔽所”向“舒適建筑”過渡的階段。近年來我國在建筑面

4、積持續(xù)增加的同時，通過建筑節(jié)能，使采暖產(chǎn)生的大氣污染得到控制，使采暖期城市大氣質(zhì)量更加惡化的趨勢得到扭轉(zhuǎn)，而且逐步有所改善。通過新建和技術(shù)改造，到2005年，初步形成了建筑保溫、密封、熱表、采暖調(diào)節(jié)控制等新興建筑節(jié)能產(chǎn)業(yè)部門，使建筑工業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)趨于科學(xué)管理。,第一節(jié) 建筑節(jié)能概述,7,,,同時，頒布了一系列建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)： 《中華人民共和國建筑法》； 《節(jié)約能源法》； 《民用建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)(采暖居住建

5、筑部分)》（1996）； 《夏熱冬冷地區(qū)居住建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》（2001）； 《公共建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》（2005）； 《公共建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》； 這些規(guī)范的頒布，也反應(yīng)了我國建筑節(jié)能的發(fā)展軌跡：由北向南，由居住建筑到公共建筑。,第一節(jié) 建筑節(jié)能概述,8,,,（二）我國建筑節(jié)能的任務(wù)與目標(biāo) 目標(biāo)：從根本上解決人居環(huán)境結(jié)構(gòu)中能源的高效化利用和資源節(jié)約問題，以有效地減

6、少能源使用過程中對人居環(huán)境和生態(tài)環(huán)境帶來的種種無以回避的負(fù)面影響，促進(jìn)人類居所的安全健康發(fā)展。 總體目標(biāo)： 第一階段，新建采暖建筑1996年以前在1980-1981年當(dāng)?shù)赝ㄓ迷O(shè)計能耗水平基礎(chǔ)上普遍降低30%； 第二階段，1996年起在達(dá)到第一階段要求的基礎(chǔ)上節(jié)能30%； 第三階段，2005年起達(dá)到第二階段要求的基礎(chǔ)上再節(jié)能30%，2010年，

7、新建建筑普遍實(shí)施節(jié)能率為50％，北京、天津等少數(shù)大城市率先實(shí)施節(jié)能率為65％的地方建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)。,第一節(jié) 建筑節(jié)能概述,9,,,目前我國建筑節(jié)能的主要任務(wù)是： 在保證使用功能、建筑功能和室內(nèi)熱（冷）環(huán)境符合小康目標(biāo)的前提下，努力實(shí)現(xiàn)全國城鎮(zhèn)建筑夏季室溫低于30度，采暖區(qū)冬季室溫達(dá)到18度左右的基本要求。采取各種有效措施，改善建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫隔熱性能，輔助必要的隔熱降溫措施，提高用能設(shè)備的效率和居住的熱舒適性，把新建

8、建筑的能耗大幅度地降下來，對原有建筑有計劃地進(jìn)行節(jié)能改造，以達(dá)到節(jié)約能源和保護(hù)環(huán)境的目的。,第一節(jié) 建筑節(jié)能概述,10,,,一、建筑的傳熱方式 寒冷地區(qū)及夏熱冬冷地區(qū)的各類建筑，熱量通過建筑物外圍護(hù)構(gòu)件——墻、屋頂、門窗等由室內(nèi)高溫一側(cè)向室外低溫一側(cè)傳遞。 建筑物傳熱的基本方式有：熱傳導(dǎo)、熱對流和熱輻射。 從節(jié)能的角度考慮，需要提高圍護(hù)結(jié)構(gòu)的性能，減少熱量

9、傳遞。,第二節(jié) 建筑節(jié)能的基本原理,11,,,二、建筑的保溫、隔熱 ( 一)建筑的保溫 建筑保溫處理的基本原則有： 1．通過有效的規(guī)劃、單體設(shè)計，從朝向、間距、體形上保證建筑物受太陽輻射面積最大，防止冷風(fēng)的不利影響； 2．減小建筑物地體形系數(shù)及外表面積和加強(qiáng)圍護(hù)結(jié)構(gòu)保溫，以減少傳熱耗熱量； 3．提高門窗地氣密性，減少空氣滲透耗熱量，提高門窗保溫性，減

10、少其傳熱耗熱量； 4．改善供熱系統(tǒng)的設(shè)計和運(yùn)行管理。,第二節(jié) 建筑節(jié)能的基本原理,12,,,（二）建筑隔熱建筑隔熱的途徑可簡要概括為以下幾個方面： 1．降低室外綜合溫度 在建筑設(shè)計中降低室外綜合溫度的方法主要是采取合理的總體布局、選擇良好的朝向、盡可能爭取有利通風(fēng)條件、防止西曬、綠化周圍環(huán)境、減少太陽輻射和地面反射等。對建筑物本身來說，采用淺色外飾面、蓄水屋面或西墻遮陽設(shè)施等有利于降

11、低室外綜合溫度。 2．提高外圍護(hù)構(gòu)件的隔熱和散熱性能 外圍護(hù)構(gòu)件的隔熱措施主要應(yīng)能隔絕熱量傳入室內(nèi)，同時當(dāng)太陽輻射減弱時室外氣溫低于室內(nèi)氣溫時能迅速散熱，這要求合理選擇外圍護(hù)構(gòu)件的材料和構(gòu)造類型。,第二節(jié) 建筑節(jié)能的基本原理,13,,,一、我國的節(jié)能技術(shù) 采暖建筑節(jié)能規(guī)劃設(shè)計 1．建筑選址 人類生存、身心健康、衛(wèi)生、營養(yǎng)、工作效率均與日照有著密切的關(guān)系。對于

12、居住的內(nèi)部空間來講，爭取日照包括爭取更長的日照時數(shù)、更多的日照量和更好的日照質(zhì)量三個方面。 2．建筑布局 建筑布局時，應(yīng)盡可能注意使道路走向平行于當(dāng)?shù)囟局鲗?dǎo)風(fēng)向，這樣有利于避免積雪。朝向選擇需要考慮的因素有以下幾點(diǎn)：冬季能有適量并具有一定質(zhì)量的陽光射入室內(nèi)；炎熱季節(jié)盡量減少太陽直射室內(nèi)和居室外墻面；夏季有良好的通風(fēng)，冬季避免冷風(fēng)吹襲；充分利用地形和節(jié)約用地；照顧建筑組合的需要。 3.建筑形態(tài)

13、 節(jié)能建筑的形態(tài)不僅要求體型系數(shù)小，而且需要冬季日輻射熱多，還需要對避寒風(fēng)有利。節(jié)能型建筑的平面形式，應(yīng)追求平整、簡潔，使外圍面積較小。,第三節(jié) 建筑節(jié)能技術(shù),14,,,（二）墻體的節(jié)能技術(shù) 墻體保溫節(jié)能可采用外墻自保溫、外墻內(nèi)保溫、外墻外保溫等措施。 1．外墻自保溫 采用單一材料，如空心磚、砌塊、墻板等替代粘土實(shí)心磚，節(jié)約原材料，改善使用功能，提高綜合經(jīng)濟(jì)效益。 2

14、．外墻內(nèi)保溫 內(nèi)保溫復(fù)合外墻有主體結(jié)構(gòu)與保溫結(jié)構(gòu)兩部分。保溫結(jié)構(gòu)是由保溫板和空氣間層所組成，主體結(jié)構(gòu)一般為磚砌體、混凝土墻或其他承重墻體。 3．外墻外保溫 外保溫復(fù)合外墻的構(gòu)造是在主體結(jié)構(gòu)的外側(cè)貼以保溫層再做飾面層。,第三節(jié) 建筑節(jié)能技術(shù),15,,,（三）門窗的節(jié)能技術(shù)　 門窗熱損失大致有三個途徑：　 門窗框扇的熱傳導(dǎo)；　 門窗框扇之間、扇與玻璃之間、框與墻體之

15、間的空氣滲透熱交換；　窗玻璃的熱輻射?！?門窗的能耗約占建筑維護(hù)結(jié)構(gòu)總能耗的40％～50％?！?從建筑節(jié)能的角度，應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)氐慕ㄖ夂驐l件、功能要求，以及 其 它圍護(hù)件的情況等因素來選擇適當(dāng)?shù)瞄T窗材料、窗型和相應(yīng)得節(jié)能 技 ，才能獲得良好得節(jié)能效果。,第三節(jié) 建筑節(jié)能技術(shù),16,,,1．限制窗墻面積比 在充分滿足采光要求的前提下，必須限制窗墻面積比：北向≤25％；東、西向≤3

16、0％；南向≤35％。 2． 減少滲透量 設(shè)置密閉條，減少透氣性是達(dá)到氣密、隔聲的必要措施之一。 3．減少傳熱量 改善窗戶的保溫性能，減少傳熱量需要解決鑲嵌材料 (玻璃) 和窗框、扇型材兩部分。 鑲嵌部分材料保溫性能的提高主要是利用兩層玻璃中間的空氣間層熱阻較大的原理， 框扇型材部分保溫的加強(qiáng)采用如下辦法：采用導(dǎo)熱系數(shù)小的材料截斷金屬型材的熱橋，這在一些窗型

17、中試用，效果很好；采用復(fù)合型框扇如鋼塑型鋼木型等；采用低導(dǎo)熱材料的框扇材料如塑料等。,第三節(jié) 建筑節(jié)能技術(shù),17,,,4．外門節(jié)能 居住建筑進(jìn)戶門一般采用雙層金屬門板，中間填設(shè)采取15mm厚玻璃棉板或18mm厚巖棉板為保溫、隔音材料。 陽臺下部應(yīng)采用聚苯板加芯型門心板，上部透明部分單玻或雙玻，根據(jù)陽臺門臨窗的玻璃層數(shù)而定，獨(dú)立的陽臺門上部透明部分為雙層玻璃。,第三節(jié) 建筑節(jié)能技術(shù),18

18、,,,（四）屋頂和地面的節(jié)能技術(shù) 1．屋頂節(jié)能技術(shù) （1）保溫材料的選擇 （2）倒置式屋面 （3）架空屋面 （4）屋面綠化 （5）蓄水屋面 （6）淺色坡屋面 2．地面節(jié)能技術(shù) （1）對地板面層材料熱工性能的要求。如一般居住建筑、辦公、學(xué)校建筑的吸熱指數(shù)為17～23W/㎡·h1/2&

19、#183;K，高級居住建筑、托幼、醫(yī)療建筑的吸熱指數(shù)應(yīng)小于17W/㎡·h1/2·K?！　。?）地板的保溫處理。地板保溫處理時，地板周邊的保溫性能應(yīng)比中間好。嚴(yán)寒地區(qū)采暖建筑的底層地面，當(dāng)建筑物周邊無采暖管溝時，在外墻內(nèi)側(cè)0.5m的范圍內(nèi)應(yīng)鋪設(shè)保溫層，其熱阻值不應(yīng)小于外墻的熱阻值。,第三節(jié) 建筑節(jié)能技術(shù),19,,,（五）太陽能技術(shù) 太陽輻射能的直接利用分為三種: 太陽能直接轉(zhuǎn)換成熱能，稱為光—熱轉(zhuǎn)

20、換； 太陽能直接轉(zhuǎn)換成電能，稱為光—電轉(zhuǎn)換； 太陽能直接轉(zhuǎn)換成化學(xué)能,稱為光—化學(xué)轉(zhuǎn)換。 我國太陽能利用有以下幾個方面： 1.太陽能熱水器 2.被動太陽能技術(shù) 3.主動太陽能供暖系統(tǒng)及制冷系統(tǒng),第三節(jié) 建筑節(jié)能技術(shù),20,,,（六）供熱采暖和制冷系統(tǒng)的節(jié)能技術(shù)　　　1．采用高效率的供熱采暖和制冷系統(tǒng)，發(fā)展和完善以集中供熱為主導(dǎo)、多種供熱方式相結(jié)合的城鎮(zhèn)供熱采暖系統(tǒng)

21、?！　?2．對供熱廠、熱力站、鍋爐房和供熱管網(wǎng)進(jìn)行節(jié)能技術(shù)改造?！　　?．結(jié)合供熱體制改革，開發(fā)和應(yīng)用采暖溫度控制與熱量計量術(shù)，包括采用溫控閥、熱量表、熱量分配計的雙管或單管采暖系統(tǒng)技術(shù)。　　　4．開發(fā)利用多種能源、不同規(guī)模的集中式供冷系統(tǒng)。發(fā)展燃?xì)饪照{(diào)及熱電冷聯(lián)產(chǎn)聯(lián)供。,第三節(jié) 建筑節(jié)能技術(shù),21,,,二、建筑節(jié)能新技術(shù)　　 目前建筑節(jié)能技術(shù)的發(fā)展趨勢表現(xiàn)在：世界各國都在大力加強(qiáng)建筑節(jié)能的科學(xué)研究，采用新

22、的節(jié)能材料和設(shè)備，除繼續(xù)改進(jìn)多層密封窗，開發(fā)各種高效保溫材料用于復(fù)合墻體、屋面和地面以外還在研究開發(fā)紅外熱反射技術(shù)、硅氣凝膠材料、高效節(jié)能玻璃、太陽能利用技術(shù)、熱回收技術(shù)、新的建筑節(jié)能測試和計算技術(shù)等等。與此同時，還十分注意選擇經(jīng)濟(jì)合理的建筑節(jié)能技術(shù)，重視節(jié)能試點(diǎn)建筑以至節(jié)能園區(qū)的示范和推廣作用，并在繼續(xù)修訂完善建筑節(jié)能技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，頒布配套的行政法規(guī)，不斷提高節(jié)能要求，挖掘節(jié)能潛力。,第三節(jié) 建筑節(jié)能技術(shù),22,,,建筑節(jié)能就是建筑物要制

23、止能源浪費(fèi)，實(shí)行科學(xué)的設(shè)計施工，最大限度地節(jié)約能源。這個定義主要包括三層含義?！　?影響節(jié)能的因素有體形系數(shù)、窗墻面積比、換氣次數(shù)、朝向、圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱系數(shù)、建筑物入口與樓梯間的避風(fēng)措施等?！　?我國目前尚處于從“掩蔽所”向“舒適建筑”過渡的階段，已頒布了一系列建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)并制定了建筑節(jié)能的任務(wù)與目標(biāo)?！　?傳熱的基本方式有熱傳導(dǎo)、對流和輻射。其中，建筑室內(nèi)外的溫差和輻射，通過圍護(hù)結(jié)構(gòu)

24、產(chǎn)生傳熱，使室內(nèi)得熱或失熱，得熱使室內(nèi)溫度上升，失熱使室內(nèi)溫度下降，建筑要進(jìn)行保溫、隔熱處理以節(jié)約能源?！　?我國的節(jié)能技術(shù)主要表現(xiàn)在規(guī)劃設(shè)計、外圍護(hù)構(gòu)件墻體、門窗、屋頂、地面的節(jié)能處理以及太陽能利用、供熱采暖和制冷系統(tǒng)的節(jié)能等方面?！　?墻體保溫節(jié)能可采用外墻自保溫、外墻內(nèi)保溫、外墻外保溫等措施。門窗的節(jié)能技術(shù)包括限制窗墻面積比、減少滲透量、減少傳熱量、外門節(jié)能等。屋頂節(jié)能技術(shù)包括保溫材料的選擇，設(shè)置倒