探析热工设计在节能减排中应用

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1、探析热工设计在节能减排中应用　　摘要：随着人们对建筑节能的重视，节能减排已经成为建筑业的共识。本文就通过对建筑保温、隔热等技术的应用来分析节能减排中的热工设计。关键词：建筑热工设计节能减排应用中图分类号：S611文献标识码：A随着环境的不断恶化，越来越多的环境问题困扰着现代人的生活，同时随着社会的进步、科技的发展，可持续发展的思想深入人心，建筑节能工程在提高能源利用率和对建筑综合环境效益方面进行了深入的研究。在建筑设计过程中，热工设计贯穿其整个过程，从建筑的选址到围护结构的设计，从采光、通风的设计到可再生能源的利用，每一个方面都体现着热工设计在节能环保

2、方面所做的贡献。首先在建筑选址时最先需要考虑的三个因素是日照、遮阳和通风。建筑为满足冬季采暖的要求，利用太阳光是最经济合理有效的方式。同时人们的生活、身心健康、营养、工作效率等与日照有着密切的关系，因此在建筑设计时应充分考虑地区的气候条件、日照特点、遮阳情况以及通风要求来进行合理的热工设计。以下我们就对热工设计在建筑工程中的应用进行简要的分析。1建筑保温设计的应用71.1太阳能的充分利用日照对建筑保温具有重要的意义，由于太阳能为清洁能源且能量密度高，这就使太阳能在建筑保温方面得到了越来越多的应用和推广。而且太阳能不仅有利于人体的健康，还非常的廉价，因此

3、，太阳能的充分利用必将会是建筑保温设计中的发展趋势。1.2防止冷风的不利影响风对室内气候的影响有两方面：一是通过门窗口或其它孔隙进入室内，形成冷风渗透；二是作用在围护结构外表面上，使对流换热系数变大，增强外表面的散热量。防止冷风的措施主要有不使有大面积外表面朝向冬季主导风向，当受条件限制不可避免时，也应在迎风面上尽量少开门窗或其它孔洞，严寒地区还应设置门斗。另外，还要综合考虑房间密闭性和透气性的关系。1.3合理的建筑体型和朝向设计师处理体型与平面设计时，首先应考虑功能要求，必须正确处理体型，平面形式与保温的关系；否则，不仅增加采暖费用，浪费能源，而且必

4、然影响围护结构的热工质量。因此在实际的设计过程中设计师会尽量的减少建筑的表面积以减少热量的散失。1.4使房间具有良好的热特性与合理的供热系统7热特性应适合使用要求，例如全天使用的房间应有较大的热稳定性，以防止室外温度下降或间断供热时，室温波动太大；对于只白天使用或只有一段时间使用的房间，要求在开始供热后，室温能较快上升到所需标准。当室外气温昼夜波动，特别是寒潮期间连续降温时，为使室内气候能维持所需的标准，要有合理的供热系统。2建筑隔热设计的应用7室内过热的原因主要是强烈的太阳辐射和较高的室外气温，室外风速、风向，空气湿度及环境特点也在某种程度上起作用。

5、因此，建筑隔热的主要途径有减弱室外热作用、外围护结构的隔热和散热、房间自然通风以及窗口遮阳。减弱室外热作用的主要办法是正确选择房屋朝向和布局，防止日晒；同时绿化周围环境，降低环境辐射和气温，并对热风起冷却作用；外围护结构表面采用浅色，减少对太阳辐射吸收，从而减少结构的传热量。外围护结构的隔热和散热的主要办法是对屋面、外墙（特别是西墙）进行隔热处理，减少传进室内的热量，降低围护结构的内表面温度。自然通风是排除房间余热、改善人体舒适感的主要途径。房屋朝向要力求接近夏季主导风向；选择合理布局形式，正确设计房屋的平面和剖面、房间开口的位置和面积，以及采用各种通

6、风构造设施，以利房间通风散热。而窗口遮阳主要是阻挡直射阳光从窗口透入，减少对人体的辐射，防止室内墙面、地面和家具表面被晒而导致室温升高。遮阳方式：利用绿化（中树或攀缘植物）；结合建筑构件处理（入出檐、雨蓬、外廊等）；采用临时性的布篷和活动的合金百叶；采用专门的遮阳板设施等。几种途径要综合处理，但主要是屋面、西墙隔热、窗口防辐射和房间自然通风，同时也必须同环境绿化等一起综合考虑。2.1屋顶隔热设计的应用屋顶的隔热主要有实体材料层屋顶隔热和封闭空气间层隔热。实体材料层屋顶隔热是一种从提高围护结构本身热阻和热惰性来提高隔热能力的处理方法。但在设计时要注意材料

7、层层次的排序，因排序不同也会影响衰减度，因此必须进行比较选择。而封闭空气层隔热是采用空心板屋面，利用封闭空气间层隔热，可减轻自重，解决隔热和散热矛盾，封闭空气间层内传热方式主要是辐射换热，可在间层内铺设反射系数大，辐射系数小的材料，如铝箔。2.2通风屋顶设计的应用7通风屋顶是当室外空气流经间层时，带走部分从面层传下的热量，从而减少透过基层传入室内的热量。其中间层通风量愈大，带走的热量愈多，通风量大小与空气流动的动力，通风间层高度和通风间层内的空气阻力等因素有关。通过试验表明，在同样风力作用下，通风口朝向与风向的偏角即风的投射角）愈小，间层的通风效果愈好

8、，故应尽量使通风口面向夏季主导风向，由于风压与风速的平方成正比，所以风速大的地区，利用通风效果