建筑节能中相变储能材料的应用综述.docx

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1、建筑节能中相变储能材料的应用综述　　【摘要】我国是世界上每年新建建筑量最大的国家,每年20亿平方米新建面积,相当于消耗了全世界40%的水泥和钢材,同时每年产生数以亿计的建筑垃圾,给中国乃至世界带来巨大的环境威胁。因此,本文提出了怎样通过建筑设计达成建筑节能。　　【关键词】建筑节能；节能住宅；节能措施　　一、引言　　随着世界范围内石油、煤炭、天然气三种传统能源日趋枯竭，人类不得不转向成本较高但可再生的生物能、水利、地热、风力、太阳能等新能源。我国因为人口多、资源贫乏，且分布不均，能源危机尤其严重，建筑能耗约占全社会总能耗的近

2、一半，已经成为国民经济的巨大负担，因此实行建筑节能，降低建筑能耗，已刻不容缓。　　二、建筑节能设计　　建筑节能是指建筑在规划、设计、建造和使用过程中，通过采用节能型材料和技术，加强用能管理，在保证建筑节能和室内环境质量的前提下，降低建筑能源消耗。建筑节能设计是全面的建筑节能中一个很重要的环节，有利于从源头上杜绝能源的浪费。　　1、外部环境的节能设计　　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，如太阳能辐射强度、最热月平均气温及空气湿度、夏季主导风与平均风压、雨雪量等。为

3、建筑节能创造条件，同时又要不破坏整体生态环境的平衡。　　“微环境”设计　　除了地区气候特征，还需注意区域的“微环境”，如地形条件、地表环境、地表土壤和环境植被等。根据建筑功能的需求，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：①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；②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。　　2、合理群体规划布局　　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

4、筑体型及建筑形体组合、建筑日照及朝向等方面的确定。　　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。　　合理控制体形系数。体形系数就是指建筑物与室外大气接触的外表面积F0和其所包围的体积V0之比值。单位建筑空间的外表面积越大，体形系数越大，能耗就越高，反之亦然。因此，在考虑节能设计时，建筑平面外形不宜凹凸太多，力求完整，避免因凹凸太多增大而提高体形系数。在所有几何形体中，球面体体形系数最小，同等条件下能耗最低。　　3、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

5、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件，达到节能和改善室内微气候环境的效果。　　屋面隔热保温与遮阳。在夏季，屋面日照时间长，太阳辐射强度大，屋顶外表面温度最高达到60～80℃，顶层室内温度受其影响会提高2～4℃。

6、在冬季，屋顶对外散失热量，又增加了室内的空调热负荷。屋面隔热保温除采用倒置式设计外，蓄水屋面和种植屋面越来越引起人们的重视。①蓄水屋面，就是利用屋面蓄水层蒸发带走太阳辐射热，从而有效地减弱屋面的传热量和降低屋顶内表面温度，具有明显的隔热效果。②种植屋面，是一种生态节能型屋面，不仅能够提高屋面的隔热保温性能，还能增加城市绿地面积，改善城市气候环境。实验数据表明，种植屋面使屋顶外表面最高温度下降℃，内表面最高温度下降℃，具有较好的隔热保温性能。屋面遮阳，主要采用遮阳构架、遮阳百页、膜结构、飘板等，有效遮挡太阳直接辐射屋面，同时

7、也能结合立面造型，创造出有性格的建筑形象。　　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。目前，我国正提倡新型复合墙体自保温系统和外隔热保温技术，外保温的优点：建筑室内温度受室外温度波动影响小，有利于主体结构保护和避免热桥的产生。常用的建筑外墙保温材料有保温砂浆、聚苯板、聚氨酯和墙体自保温四大体系。其中，保温砂浆和聚苯板市场占有率较大，但保温性能较差；聚氨脂保温性能较好，但传统的聚氨酯硬

8、泡板材不适用于复杂立面墙体保温。市场新出现的聚氨酯现场发泡喷涂保温材料，具有良好的保温性和憎水性，方便施工，适用于设计各种复杂外墙体保温和无接缝施工。　　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。除了要控制窗墙比外，还需增加玻璃门窗的热工性能：一是选用单层或多