建筑能耗的影响因素.doc

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1、建筑能耗的影响因素摘要：近年来，能源危机直接拖住了中国经济高速运行的后腿，能源所引起的环境恶化更增添了生存的忧患，如何改善生存环境、降低能源消耗、回归简约自然，是21世纪中国所面临的首要任务。除了公共建筑，居住建筑的能耗也是相当大的，而建筑能耗是整个节能行业的一个重要组成部分，并越来越引起人们的关注，加强建筑节能工作不仅是经济建设的需要，更是社会发展必须要解决的一项重要和刻不容缓的工作。本文针对建筑能耗的因素来讨论建筑节能问题。影响建筑节能的因素总体上可以概括为三个方面：(1)环境的因素；(2)建筑围护结构本身的因素；(3)设备的因素。l气

2、候环境的因素20世纪初，德国气候学家WladimirKoppen(1928)和他的学生RudolphGeigerg一起提出了世界气候区划图，并被称为气候区划标准，是目前世界上应用最广泛的气候区划标准。Lippsmeier于1956年按照基本气候要素将世界气候分为:①亚热带区，②干热区，③热带雨林区④季风区，湿热区五个主要气候区和两个子气候区山地区(高度为影响该地区气候的主要因素)和海洋6]气候区。Szokolay(1987从人体热舒适的角度，考虑空气温度、湿度、太阳辐射等因素的影响，将气候分为四个气候区，分别为①寒冷气候;②温和气候;③干‘

3、热气候;④湿热气候;并对每个气候区的建筑设计提出了相应的指导原则和建议。这种分区是目前建筑热工界应用最多的分区方法。建筑能耗与气候条件息息相关。有些严寒地区常年处于寒冷天气，建筑室内冬季需要采暖量相对较高，如哈尔滨。而有些温和地带一年四季如春，室内采暖空调设备耗能相对较少，如昆明。而我国南方绝大部分地区都处于夏热冬冷地区，其能耗也与其他地区具有很大差异。这里以南京气候为例：南京市属夏热冬冷地区，具有夏季炎热、太阳辐射强烈，冬季寒冷的特点。夏季需要采用空调降温；冬季需要采暖供热才能保证室内舒适的环境。对于围护结构和建筑整体方案而言，要兼顾夏季

4、隔热和冬季的保温两种不尽相同的需求。这就要求在全年的时间尺度上尽可能长时间地营造自然舒适的室内环境，也就是使室内的自由温度尽量处于舒适温度的范围内，减少采暖空调设备使用的时间，求得最好的节能效果。l建筑围护结构的因素1.围护结构形状和位置对建筑能耗的影响如朝阳方向的窗户，首先考虑的因素是太阳得热。虽然任何方向都可以得到天空中的阳光漫射热。但是，阳光直射得热量远远大于漫射得热量。在冬季正午，太阳高度低，阳光可以通过南面的窗户进人室内，在夏季正午，太阳高度高，阳光直照到南面窗户上，采用遮雨蓬或者适当的屋檐遮蔽，能够很好的控制窗户得热。如果选择活

5、动遮阳蓬并适当放置，既可以控制窗户在冬季的采光和获得热量，又可以调节夏季的阳光得热。特别注意夏季对西向窗户的阳光得热控制。2.围护结构的材料对建筑能耗的影响 围护结构对热能传递方式分辐射、传导、对流。这三种方式对建筑外围护结构的影响也有所不同。热辐射:主要发生在作为屋顶、墙体材料—玻璃与太阳热能之间。太阳直射热和辐射热被照射物吸收后，一部分转化成物质热能量表征为玻璃板材本体的温度升高，一部分转化为远红外热辐射能，还有一部分被墙体材料反射。热传导:主要由于建筑外围护结构室内外的温差使热能沿墙体、屋顶实体材料由温度高的一侧(室内面或室外面)向温

6、度低的一侧(室外面或室内面)移动。热对流:是通过空气空间和缝隙进行的。自然状态下热对流行为是竖向移动。当热对流发生在水平空气层间时将发生环状对流现象，此时的热对流是最大的。垂直空气层间的热对流就很小。因为窗户和墙体的材料和热工特性不一样，因此传热方式也有区别。在热辐射得热中，窗户的透射率很强。所以依靠透射到窗户的红外线和可见光得热。而墙体主要依靠吸收太阳辐射为主，其透射率几乎为零。因此，为了增加围护结构的的热量，减少散热损失，在建筑外围护结构中非采光部分可以采用金属面板(铝板、钢板、搪瓷板等)或非金属面板(铝塑复合板、陶土板、人造板、石材板

7、、阳光板等)。在对建筑物没有过于苛刻要求的条件下应尽量选择非金属面板:如采用铝塑复合板，既保持了外表面金属的质感，中间阻燃的塑料板又起到了阻断热能侵入墙体的作用;陶土板外表面涂有二氧化钦具有自洁功能和光反射作用，中空型腔和开放式结构有利于通风散热提高了墙体的隔热性能;人造板也以其保温、隔热阻燃的材质和外表面多彩各异的装饰层成为良好的节能板面材料；对于玻璃材料的选择也有以下建议：a)采用低辐射玻璃(LOW一E)以减少辐射传热:通过中空玻璃传热最多的是辐射传热，因此减少辐射传热对提高中空玻璃的隔热能力效果十分显著。 (b)适度控制中空玻璃空气层

8、的厚度:中空玻璃对能量波的传递是通过玻璃及其内部空气层进行的。 (c)改善中空玻璃空气层结构:若在中空玻璃中冲人氢气(Ar)等惰性气体抑制空气的闭环对流其U值还可进一步降低。