浅议办公建筑围护结构节能设计

来源 :城市建设理论研究 | 被引量 : 0次 | 上传用户:chren1981
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  【摘要】本文主要从办公室建筑的角度出发,分析了办公室建筑围护结构节能设计的一些要点和难点,进而分析了办公室围护结构节能设计的一些有利的措施和方法,进而提高办公室建筑围护结构节能设计的水平。
  【关键词】办公建筑;围护结构;节能设计
  中图分类号:TU2文献标识码: A
  一、前言
  随着城市的发展,办公建筑数量不断增多,与此同时,办公建筑的节能理念也在不断的推广,众多节能设计的方法也涌现出来,所以,必须要将办公室建筑的节能设计放在首位。
  二、办公建筑能耗特点办公建筑的能耗特点
  主要体现在建筑设计、服务设计、人员活动三个方面:
  1、建筑设计
  办公建筑自身的建筑特点决定了其独特的能耗特点:
  (一)造型丰富,形体复杂,因此体形系数一般较大;
  (二)随着办公理念的转变,大空间办公越来越多;
  (三)经常会出现中庭空间;
  (四)由于立面效果的要求,常出现大面积的玻璃,甚至是玻璃幕墙,窗墙比较大;
  (五)人口进出量较大,大厅热环境不理想;
  (六)大量办公建筑,尤其是新建办公建筑,进深较大,不能进行自然通风和采光;
  2、服务设计
  现代办公建筑办公自动化系统发展迅速,从电脑到复印机等一系列办公设备一应俱全,而这些设备散热量大,在给人们以巨大方便的同时带来了相当大的能耗。
  为了保证足够的舒适度,办公建筑冬季需要采暖,夏季需要制冷。高档写字楼对室内环境控制要求更高。
  3、人员活动
  办公楼使用者缺乏节能意識,在办公室里常出现这样的情况:吹着空调开门窗,无人办公仍开空调;办公设备处于无人待机状态;开水器昼夜24小时通电;任何日照条件下均开灯办公等。大部分办公楼没有系统的节能管理制度,即使有一部分有,也无专门的管理机构或管理人员来加以落实和监督,大部分节能制度形同虚设。
  三、围护结构的热工特性
  在传统的供暖方式中,整个建筑物都是一样的温度,因此不需要考虑用户之间的热传递。但在使用分户热计量供暖方式以后,为了保障用户的权益,用户之间的热传递必须纳入考虑范围之中。应尽量避免围护结构的热损失,当用户需要提高温度的时候,应用最少的热量把室温快速地提高到满意的温度。当室内外温差较大时,围护结构各层的温度会相应受到波动。围护结构有减弱温度波动振幅的能力,用衰减倍数来表示。在相同外部干扰的情况下,衰减倍数越多的围护结构其内表面的温度波动越小。当围护结构内表面温度波动时,不仅会从室内放出或吸收热量,而且还会影响人体的舒适感。为了使室内温度在供暖时迅速地提到需要温度,并节省能源,因此,围护结构内表面衰减倍数越小越好。
  现行建筑节能设计标准对建筑外围护结构热工性能的规定性指标较低,仅仅是实现现阶段节能一半目标的需要,距离达到舒适性建筑的标准甚远,与发达国家的差距很大。随着我国经济的快速发展,建筑节能设计标准逐步完善,建筑外围护结构的热工性能会逐步提高。
  由于建筑的使用年限长,因此应实行超前性原则,特别是环境特殊的地区,建筑外围护结构的热工性能指标超过节能设计标准的最低要求,应控制外墙和屋顶的内表面计算温度。从建筑体形上来说,相同面积的建筑物,立方体的外表面积越小就越节能。外窗对采暖热负荷也有较大的影响,透过玻璃得到的热负荷较大,所以降低窗墙比可以减少热负荷,或者白天采用中空玻璃和夜晚采用保温窗帘的方法来减少热负荷。在改善围护结构的保温性能方面,其保温性能好,采暖的设计热负荷会小些。
  四、办公建筑围护结构节能技术
  1、墙体节能
  在建筑围护结构中,墙体在采暖能耗中所占的比例最大,约占总能耗的32.l%--36.2%,因此,如何改善墙体的保温性能成为重中之重。目前,我国节能住宅的外墙保温划分为内保温、夹心保温、外保温及综合保温四种保温形式,它们对降低墙体耗热指标都具有良好效果,但在节能效率上又存在较大的差别。外墙外保温是建设部倡导推广的主要保温形式,其保温方式最为直接、效果也最好,是我国目前应用最多的一项建筑保温技术。
  2、门窗节能
  在建筑围护结构的门窗、墙体、屋面、地面四大围护部件中,门窗的绝热性最差,是影响室内热环境和建筑节能的主要因素。就我国目前典型的围护部件而言,门窗的能耗约占建筑围护部件总能耗40%一50%。建筑门窗承担隔绝与沟通室内外这两个互相矛盾的任务。因此,增加门窗的保温隔热性能,减少门窗的能耗,是改善室内热环境质量和提高建筑节能水平的重要环节。
  (一)应区别不同朝向控制窗墙比,尽量避免东西向开大窗,提高窗户的遮阳性能,可用固定式或活动式遮阳。同时加强窗户的气密性,除了采用气密条,提高外窗气密水平外,还应提高窗用型材的规格尺寸、准确度、尺寸稳定性和组装的精确度以增加开启缝隙部位的搭接量,减少开启缝的宽度达到减少空气渗透的目的。
  (二)改善镶嵌部分的保温能力:其主要方法是设法增加其空间层数和提高镶嵌材料对红外线的反射能力,以改善其保温性能。
  (三)加强窗框部分的保温措施:其主要方法是对窗框进行断热处理,用高效保温材料镶嵌于金属窗框之间,加大窗框的热阻,或利用空腹钢窗内的空气间层达到增加窗框热阻的目的;同时,选用导热系数较小的塑料窗框以减少通过窗框部分的热耗。
  3、屋面节能
  屋面节能的原理与墙体节能一样,通过改善屋面层的热工性能阻止热量的传递。屋面的节能措施要点:一是屋面保温层不宜选用密度较大,导热系数较高的保温材料,以免屋面重量、厚度过大;二是屋面保温层不宜选用吸水率较大的保温材料,以防屋面湿作业时因保温层大量吸水而降低保温效果,如选用吸水率较高的保温材料,屋面上应设置排气孔以排除保温层内不易排出的水分。现在,一些建筑的屋面保温,采用岩棉板保温层代替常规的沥青珍珠岩或水泥珍珠岩作法,就克服了常规作法的诸多缺点,另外诸如酚醛板等高效保温材料己经开始应用于屋面。
  五、节能型新型材料在办公建筑工程中的运用
  目前,我国建筑业大量采用了新型节能绝热材料,它们具有显著的社会效益、经济效益和环保效益,为广大企业和商家所重视。其中,最常见的节能绝热材料主要包括:岩棉、玻璃棉、聚苯乙烯泡沫塑料、水泥聚苯板、硅酸盐复合绝热砂浆等。
  岩棉是以精选的玄武岩或辉绿岩为主要原料,经高温熔制成的无机人造纤维。这种产品具有较好的保温、隔热、吸声、阻燃等性能以及良好的化学稳定性,在建筑业中被广泛使用。
  玻璃棉它属于矿物棉的第二类产品,是以硅砂、石灰石、莹石等矿物为主要原料制成的无机纤维。玻璃棉制品具有良好的保温、阻燃、吸声、耐腐蚀等性能,广泛应用于房屋、管道、贮藏、锅炉、飞机、船舶等有关部位的保温、隔热和吸声。
  聚苯乙烯泡沫塑料它是以聚苯乙烯树脂为基料,加入发泡剂等辅助材料,经加热发泡而成的材料。具有质轻、导热系数小、吸水率低、耐老化、耐低温、易加工、价廉质优等优点。
  水泥聚苯板它是由聚苯乙烯泡沫塑料下脚料或废聚苯乙烯泡沫塑料经破碎而成的颗粒,加水泥、水、起泡剂和稳泡剂等材料制成的,是一种新型保温隔热材料。该产品具有质轻、导热系数小、保温隔热性能好、强度高、韧性好、耐水、粘贴牢固、施工方便、价格低廉等优点,适用于建筑物外墙和屋顶的保温隔热层。
  硅酸盐复合绝热砂浆它是一种新型墙体保温材料,以精选的海泡石、硅酸铝纤维为主原料,辅以多种优质轻体无机矿物为填料,在几种添加剂的作用下,经多种工艺深度复合而成的灰白粘稠浆状物。此种材料的显著特点在于、保湿隔热性能好、施工简便(可直接涂抹)。目前,这种产品已被我国列为新型绝热材料及其制品的重点发展对象。
  六、结束语
  对于办公室建筑来说,节能设计是其中的一个重要的设计理念,办公建筑必须要更加注重节能设计,才能够提高建筑设计的水平,提高办公室建筑的节能环保的性能。
  【参考文献】
  [1]陈丕侠.浅谈外墙保温节能技术[J].山西建筑.2011,33(23).
  [2]刘素萍.建筑节能与围护结构[J].工业建筑.2011.31.
  [3]谢浩,徐宇龙,张伦琳.建筑节能问题[J].住宅科技.2012,(12).
  [4]王晶,浅谈集中建筑围护结构节能设计[J],甘肃科技,2012
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