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第五节
建筑节能的主要影响因素

当前,我国正处于大量消耗自然资源原材料以支撑经济高速增长的工业化时期,能源对经济增长的约束作用已经开始显现,节能已经成为关系到我国国计民生的大事。而各类建筑作为我国一个重要的能耗源,对其节能方法、节能措施及影响因素的研究也是刻不容缓。

建筑节能是一个复杂的系统工程,影响建筑物能耗的因素很多,从大的方面来讲由所处环境、自身结构和运行过程3个方面是决定性的。所以在探讨建筑能耗的时候,必须明确指出这3个影响要素,否则是不准确和不全面的。

具体地讲,建筑物能耗与建筑物所处的地理位置、所处区域的气候特征、建筑物本身的结构特点、供热供冷系统、建筑物运行管理等方面有关。实际检测结果表明,相同面积、相同结构、相同节能措施的建筑物,在不同的地方具有不同的能耗指标,千万不能进行简单的数值比较。

对于一个既定区域的建筑物而言,影响建筑能耗的主要因素有以下几种。

(1)区域建筑气候特征对建筑节能的影响 气候是影响建筑设计的一个重要因素,在不同的区域条件下,应有不同的建筑形态空间布局,即适应气候的地域技术。根据不同的地域气候特征,构建一套相应的建筑构造设计,是建筑领域在不断追求的目标。其基本的思想是:不依赖耗能设备,而在建筑形式、空间布局和构造上采取措施,以改善建筑环境,实现微气候建构。

(2)建筑物小区环境对建筑节能的影响 建筑物小区的环境应包括自然环境(包括生态环境、气候环境、地理环境等)和人文环境(包括艺术环境、社会环境和文化环境等)两个方面。在进行规划与设计中,要求把这两方面的环境和谐的协调好,以达到居民所要的生活舒适、建筑节能、邻里和睦、身心健康、环境美化的目的。

针对建筑物的外部环境来讲,其对建筑能耗的影响因素,主要包括建筑物朝向、建筑物布局和建筑形态。这些因素除了影响建筑各外表面可受到的日照程度外,还将影响建筑周围的空气流动。

冬季建筑物外表面风速不同,会使散热量有5%~7%的差别,建筑物两侧形成的压差,还会造成很大的冷风渗透。夏季室内自然通风程度,也在很大程度上取决于小区的布局。绿化率和水景等,将改变地面对阳光的反射,从而使室内热环境有较大差异。建筑外表面的不同色彩,将导致对阳光的吸收不同,从而影响室内热环境。建筑形状及室内的划分,将在很大程度上影响自然通风。

(3)建筑物构造对建筑节能的影响 建筑物是建筑耗能的主体,它本身的构造对建筑能耗影响因素主要有:体形系数,窗墙面积比,门窗热工性能(气密性、传热系数),屋顶、地面和外墙的传热系数等。

此外,建筑外墙、屋顶、楼地面的保温方式,门窗的形式,光的透过性能和建筑遮阳装置等,都会对冬季耗热量及夏季空调耗冷量有明显的影响。在不影响建筑风格和使用功能的前提下,采取的节能措施主要是:选取较小的建筑体形系数(一般不宜大于0.30)、较小的窗墙面积比(北向<0.25、东西向<0.30、南向<0.35)、选择传热系数小和气密性好的门窗、选择南北向或接近南北向的建筑朝向等。

(4)建筑采暖系统对建筑节能的影响 建筑采暖系统对于建筑节能的影响因素主要是锅炉的热效率、供暖管道系统的效率和采暖方式。

建筑采暖系统是建筑物采暖过程中能量输送和转换的部分,即将煤、天然气等初级能转换成热能,然后由热力管网输送到用户。锅炉的热效率和管网效率直接影响建筑物的采暖能耗,由于采暖系统的设施集中、潜力大,所以是建筑节能的重要内容。在我国分步实施的建筑节能目标中,这部分承担的比例较大,第一步节能30%的目标中承担10%,第二步节能30%的目标中承担20%;第一步节能30%的目标中还将有所提高。

(5)采暖系统的运行管理对建筑节能的影响 在以上影响因素中,有的是在建筑的设计过程中形成的,有的是在建筑的建造过程中形成的,而采暖系统的影响则依赖于优化设计和系统在运行中的管理,因此采暖系统的运行管理是建筑节能的重要组成部分。建筑采暖系统的运行管理属于“行为节能”的范畴,在建筑物建成投入使用后建筑能耗决定于建筑物的运行管理水平。

我国在学习发达国家先进经验的基础上,经过近些年的不懈努力,已经建成了一定量的节能建筑,但同时也发现了“节能建筑不节能”的现象,就是从技术上说采取各种措施建成的建筑物的能耗水平较低,达到现行的建筑节能设计标准的要求,但是在使用过程中由于热计量等措施的不完善或奖罚措施不到位,尤其是管理机构不健全和管理制度不严格,致使建筑物总的能耗量并没有降下来。

在我国北方采暖地区,由于对采暖系统的运行管理不善,造成冬季室内温度太高,开窗降温现象比较普遍,这是典型的节能建筑不节能、节能管理机构失职的实例。因此,建筑物建成交付使用后建筑节能系统的运行管理工作必须立即跟上,使运行管理在建筑节能中起到决定性的作用。 OcnKnFUWn5IrCPz/sTdbTRL6XLa3dLwT+tmeFcCeFSBM/c12PWY7RWa07Hcv7lVf

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