建筑环境与采暖空调节能分析

来源：职称驿站所属分类：环境科学论文
发布时间：2011-06-26浏览：38次

　　摘要：目前采暖空调在我国实现了较为广泛的应用，但是在能源消耗过大的问题上也受到了人们的广泛重视。本文以建筑环境为切入点，具体从建筑室外环境、室内环境和围护结构这三个方面，浅谈建筑环境对采暖空调节能的影响。
　　关键词：建筑环境，节能，采暖空调，
　　随着采暖空调的出现，给人们的生活和学习都带来了极为舒适的环境，但是随着也出现了能源大量消耗上的不良后果。目前针对采暖空调的节能而言已经成为目前极为重要的现实问题。影响采暖空调节能的因素有很多。其中建筑环境是极为重要的影响因素，因此分析不同的建筑环境给采暖空调节能所造成的不同影响，具有十分重要的意义。
　　1.建筑室外环境对采暖空调节能的影响
　　室外环境主要包括室外空气的温湿度，太阳辐射及建筑物本身的朝向和周围绿化等。一个良好的室外环境对改善室内空气品质，减少采暖空调负荷，提高采暖空调节能效率将起到十分积极的作用。
　　1.1室外空气温度和湿度
　　建筑室外空气的温度和湿度的取值直接会影响到采暖空调设备的容量，不过前提是必须要将维护结构和室内的计算温度加以确定。目前在建筑室外空气温度和湿度数值的选取上主要是根据《采暖通风与空气调节设计规范》来确定的。由于室外温度和湿度发生变化之后一般都会让采暖空调设备在绝大部分时间都是处于负荷运行的状态，所以在采暖空调的节能设计上必须要给予充分的考虑，从而提高空调设备的使用效率。
　　1.2太阳辐射
　　太阳辐射对于采暖空调节能的影响随着季节的不同会产生不同的后果。冬季的时候，太阳辐射对采暖空调节能所产生的影响主要是有利的。太阳辐射在除了部分被建筑墙面反射之外，其余可以照在建筑墙体表面以及房顶上的热量都会被存储和吸收，从而在建筑墙体的表面形成热流。而这种热流绝大部分都会直接进入建筑室内，最后被室内的物体所吸收，这样就会相应的提高了建筑物内的温度。从而减少了采暖空调的采暖用能。
　　1.3规划设计对采暖空调负荷的影响
　　规划设计是建筑节能设计的一个重要方面，主要是对建筑物的气密性、体型、朝向、间距、采暖空调系统的设备和管网及建筑物的周边绿化等进行全方位的优化设计。从而形成一个良好的人居环境和有利于节能的微气候环境．研究表明绿化良好的小区，不但有防风、隔声、阻尘和美化周边环境的作用，同时也能相应降低小区建筑的采暖空调负荷。
　　2.建筑室内环境对采暖空调节能的影响
　　室内环境主要包括室内空气的温度、湿度、流动速度、清洁度、新鲜度及人体与周围环境间的热辐射换热等．采暖空调的目的是为人们提供良好、舒适的生产和生活环境。而房屋的建筑热工设计是合理利用房屋围护结构的热特性来削弱和消除室外气候变化对室内环境的影响。从而使室内保持舒适的微气候。
　　2.1室内空气温度对采暖空调负荷的影响
　　当室外空气计算温湿度为定值时，如夏季空调室内计算温度和湿度定得越低，其对房间的计算冷负荷就越大，系统的能耗也相应增大。同样，冬季采暖室内计算温度定得越高，则房间的热负荷和能耗也越大。表l给出了夏季某空调房间在室外温湿一定，室内温度不同情况下的送风量、制冷量和节能率。
　　
　　数据显示。夏季室内温度升高或降低1℃，其制冷量会减少或增加4.3％～8.1％。所以空调房间在其室内温度、湿度基数满足人体健康的情况下，适当降低冬季的室内采暖温度和提高夏季的室内空调温度是减少采暖空调负荷的十分有效的手段。
　　2.2室内新风量对采暖空调负荷的影响
　　采暖空调房间的室内新风量大小将直接影响到房间冷热负荷的大小，新风量越大采暖空调负荷越大。目前国内采暖空调设计规范的新风量大小主要取决于室内CO2气体的浓度，虽然CO2气体本身无毒，但室内CO2浓度的增加，势必造成室内氧气浓度的下降，从而影响人的健康。所以在保证人体健康和满足卫生要求的情况下，采暖空调系统的新风比一般冬季不小于总风量的10％旧，夏季不小于总风量的20％，春秋季节采暖空调房间的新风百分比将随室外空气温度的升高而增大。
　　3.围护结构对采暖空调肖能的影响
　　在采暖建筑中，通过围护结构的传热热损失约占全部热损失的70％左右。近年来，一些开发商为了追求建筑外型的新颖美观，过多地使用那些保温性能较差的玻璃幕墙和玻璃屋顶等建材，使围护结构的热损失比例进一步加大，所以改善和提高围护结构的热工性能对减少采暖空调负荷具有十分重要的意义。
　　3.1墙体
　　在墙体厚度一定的情况下，改善和提高墙体的保温性能主要有两个办法：
　　（一）是改善砌体的保温性能，如采用混凝土空心砌块、加气混凝土砌块等类型的砌体材料，使之既具有承重又具有保温的功能；
　　（二）是对墙体采取外保温、内保温和中间保温等措施，即在墙体的外侧、内侧或中间加设保温层。外保温复合墙体是近几年刚刚兴起的一种保温节能技术，它是在结构外墙的外侧粘贴或吊挂某种保温材料，使其达到设计热阻要求。保温性能可靠的做法有三种：
　　①粘结同定方式抹灰外保温、吊挂式外墙外保温和机械同定方式外保温。外墙保温采用外保温方式将是我国外墙保温节能技术今后发展的—个方向。因为这种保温方式不但对主体结构有保护作用，而且减少了构件间的热应力，同时相对增加了建筑物的室内使用面积。
　　②内保温复合墙是在已砌完的外墙内侧粘或砌某种保温材料，使之满足设计热阻要求。施工时通常在保温材料和外墙内侧间增设一20mm宽的空气夹层，以增加其保温性能。内保温复合墙体作业施工比较简单缺点是个别部位由于冷桥而出现表面结露现象，同时室内使用面积有所减少。
　　③中间保温即夹心复合墙体，它是在围护结构的内外两叶墙巾填充某种高效保温材料，通过钢筋构件使之连成一体，使其达到设计热阻要求。这种墙体的节能效果良好，但其墙体普遍较厚，一般用于严寒地区的建筑。
　　3.2门窗
　　在建筑的外围护结构中。门窗的隔热保温性能较差，通过门窗的热传导和冷风渗透两项能耗约占建筑总能耗的一半左右，所以改善门窗的热工性能是采暖空调节能工作的一个重点。为此，在严格控制好窗墙面积比、减少玻璃面的日照面积率的同时，还要求其必须抗风强度高、传热系数小、气密性和水密性好。目前建筑所采用的门窗类型主要有木门窗、塑钢门窗、单框双玻璃窗等。同时一些新型复合保温材料的门窗也已开始使用，如铝塑、钢塑复合材料隔热门窗，中空玻璃窗等。
　　3.3屋顶
　　顶层住房冬冷夏热，所以提高屋顶的保温性能是建筑节能及改善顶层居民居住条件的重要环节，改善和提高屋顶的热工性能主要是加强屋顶的保温。目前屋顶保温所使用的保温材料主要有增水性膨胀珍珠岩、聚苯板、玻璃棉等，有的用架空混凝土薄板，下边再铺设膨胀珍珠岩，从而使屋顶的保温性能更好。
　　4.结语
　　建筑环境是影响采暖空调节能的一个主要因素，所以应制定相应的政策法规，加强建筑、暖通等各专业间的协作，充分利用有利的建筑环境，依靠国内外先进的科学技术，不断研究开发新能源、新材料、新备，加强各种设备的运行管理，是未来采暖空调节能的一个发展方向。
　　