淺談建筑環境與采暖空調節能
摘 要:目前采暖空調在我國實現了較為廣泛的應用,但是在能源消耗過大的問題上也受到了人們的廣泛重視。本文以建筑環境為切入點,具體從建筑室外環境、室內環境和圍護結構這三個方面,淺談建筑環境對采暖空調節能的影響。
關鍵詞:采暖空調 建筑環境 節能
隨著采暖空調的出現,給人們的生活和學習都帶來了極為舒適的環境,但是隨著也出現了能源大量消耗上的不良后果,目前針對采暖空調的節能而言已經成為目前極為重要的現實問題。影響采暖空調節能的因素有很多,其中建筑環境是極為重要的影響因素,因此分析不同的建筑環境給采暖空調節能所造成的不同影響,具有十分重要的意義。
一、建筑室外環境對采暖空調節能的影響
筆者這里說提到的室外環境主要包括室外空氣的溫度和濕度、同時還包括的太陽輻射,這是最為主要的建筑室外環境對采暖空調節能上的影響。
(一)室外空氣溫度和濕度
建筑室外空氣的溫度和濕度的取值直接會影響到采暖空調設備的容量,不過前提是必須要將維護結構和室內的計算溫度加以確定。目前在建筑室外空氣溫度和濕度數值的選取上主要是根據《采暖通風與空氣調節設計規范》來確定的。由于室外溫度和濕度發生變化之后一般都會讓采暖空調設備在絕大部分時間都是處于負荷運行的狀態,所以在采暖空調的節能設計上必須要給予充分的考慮,從而提高空調設備的使用效率。
(二)太陽輻射
太陽輻射對于采暖空調節能的影響隨著季節的不同會產生不同的后果。冬季的時候,太陽輻射對采暖空調節能所產生的影響主要是有利的,太陽輻射在除了部分被建筑墻面反射之外,其余可以照在建筑墻體表面以及房頂上的熱量都會被存儲和吸收,從而在建筑墻體的表面形成熱流,而這種熱流絕大部分都會直接進入建筑室內,最后被室內的物體所吸收,這樣就會相應的提高了建筑物內的溫度,從而減少了采暖空調的采暖用能。
二、建筑室內環境對采暖空調節能的影響
(一)室內空氣溫度
這里存在的一個客觀事實是很明顯的,也就是當夏天的時候將空調室內計算的溫度定的越低,其對房間的計算冷負荷也就越大,相應的采暖空暖在能源的消耗上也就越大;而在冬天的時候,將空調室內計算的溫度定的越高,房間內部的計算熱負荷也就越大,空調在能源消耗上也就越高。總體而言,室內計算溫度同室外自然溫度之間的溫差越大,空調在能源消耗上也就越高。
(二)室內新風量
采暖空調房間的室內新風量大小將直接影響到房間冷熱負荷的大小,新風量越大采暖空調負荷越大.目前國內采暖空調設計規范的新風量大小主要取決于室內CO2氣體的濃度,雖然CO2氣體本身無毒,但室內CO2濃度的增加,勢必造成室內氧氣濃度的下降,從而影響人的健康.所以在保證人體健康和滿足衛生要求的情況下,采暖空調系統的新風比一般冬季不小于總風量的10%,夏季不小于總風量的20%,春秋季節采暖空調房間的新風百分比將隨室外空氣溫度的升高而增大.
三、圍護結構對采暖空調節能的影響
在采暖建筑中,通過圍護結構的傳熱熱損失約占全部熱損失的70%左右.近年來,一些開發商為了追求建筑外型的新穎美觀,過多地使用那些保溫性能較差的玻璃幕墻和玻璃屋頂等建材,使圍護結構的熱損失比例進一步加大,所以改善和提高圍護結構的熱工性能對減少采暖空調負荷具有十分重要的意義.
(一)墻體
在墻體厚度一定的情況下,改善和提高墻體的保溫性能主要有兩個辦法:一是改善砌體的保溫性能,如采用混凝土空心砌塊、加氣混凝土砌塊等類型的砌體材料,使之既具有承重又具有保溫的功能;二是對墻體采取外保溫、內保溫和中間保溫等措施,即在墻體的外側、內側或中間加設保溫層.外保溫復合墻體是近幾年剛剛興起的一種保溫節能技術,它是在結構外墻的外側粘貼或吊掛某種保溫材料,使其達到設計熱阻要求.保溫性能可靠的做法有三種:粘結固定方式抹灰外保溫、吊掛式外墻外保溫和機械固定方式外保溫.外墻保溫采用外保溫方式將是我國外墻保溫節能技術今后發展的一個方向,因為這種保溫方式不但對主體結構有保護作用,而且減少了構件間的熱應力,同時相對增加了建筑物的室內使用面積.內保溫復合墻是在已砌完的外墻內側粘或砌某種保溫材料,使之滿足設計熱阻要求.施工時通常在保溫材料和外墻內側間增設一20mm寬的空氣夾層,以增加其保溫性能.內保溫復合墻體作業施工比較簡單.缺點是個別部位由于冷橋而出現表面結露現象,同時室內使用面積有所減少.中間保溫即夾心復合墻體,它是在圍護結構的內外兩葉墻中填充某種高效保溫材料,通過鋼筋構件使之連成一體,使其達到設計熱阻要求.這種墻體的節能效果良好,但其墻體普遍較厚,一般用于嚴寒地區的建筑.
(二)門窗
在建筑的外圍護結構中,門窗的隔熱保溫性能較差,通過門窗的熱傳導和冷風滲透兩項能耗約占建筑總能耗的一半左右,所以改善門窗的熱工性能是采暖空調節能工作的一個重點.為此,在嚴格控制好窗墻面積比、減少玻璃面的日照面積率的同時,還要求其必須抗風強度高、傳熱系數小、氣密性和水密性好.目前建筑所采用的門窗類型主要有木門窗、塑鋼門窗、單框雙玻璃窗等.同時一些新型復合保溫材料的門窗也已開始使用,如鋁塑、鋼塑復合材料隔熱門窗,中空玻璃窗等.
(三)屋頂
頂層住房冬冷夏熱,所以提高屋頂的保溫性能是建筑節能及改善頂層居民居住條件的重要環節,改善和提高屋頂的熱工性能主要是加強屋頂的保溫.目前屋頂保溫所使用的保溫材料主要有增水性膨脹珍珠巖、聚苯板、玻璃棉等,有的用架空混凝土薄板,下邊再鋪設膨脹珍珠巖,從而使屋頂的保溫性能更好.
參考文獻:
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