建筑节能的基本原理

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建筑节能的基本原理范文第1篇

[关键词]建筑节能；供热计量改造；测评方法

中图分类号：TU201.5 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）06-0218-01

引言

随着我国经济的快速发展，社会对于建筑节能减排提出了更高的要求，国家也相继出台了一系列措施减少有害物质的排放，给我国的环境保护做出了一定的贡献。对于北方地区来说，由于需要进行冬季供暖，经常会燃烧大量的煤，很容易引起空气污染。针对这种情况，我国已经制定了针对北方地区的供热计量和节能减排任务，帮助推进建筑节能减排技术的落实。按照相关规定，对于建筑进行节能减排与供热计量改造之后，要对建筑的技能减排效果进行测评，确保建筑节能效果达到相关标准，也能够更加准确的掌握建筑节能减排实际情况，测评方法的确定将直接影响测评结果，因此需要重点讨论。

1 我国目前既有建筑的耗能现状

依据目前我国的能源利用率与经济发展趋势，截止到2020年底，我们国家的建筑能耗将再上一个顶峰，突破10.9亿吨标准煤大关。目前城市供暖主要由燃煤采暖提供，这就必将导致我国的城市空气污染普遍高于西方发达国家。环境污染与建筑方面的高能耗将会成为制约我国经济发展速度的关键因素。而且弊端丛生的、滞后的城镇供热体制也成为了建筑节能有效推进的瓶颈，长期以来形成的这种滞后的供热、用热制度，直接导致了个人利益不能够与供暖消费相互挂钩，这样就严重阻碍了建筑节能技术的广泛推广及实际应用。针对上述情况，我建议国家政府应尽快出台有关节能方面的相关的法律法规政策，使建筑节能有法可循，有法可依，加快步入法制化轨道建设。与此同时，我们应该加速推动城镇供热体制的改革工作，改善当前的供热、用热制度。将热量实物化，把热量商品化，从而实现居民用热的货币化和市场化，提升居民的节能意识。

2 能耗测评的基本原理

按照当前我国建筑节能采暖的相关规定，建筑进行采暖供热时消耗的能量可以根据以下几个参数确定：进行检测的时间段内测量得到的总的供热量Q、进行供热检测持续的时间T、检测建筑的总的供暖面积A、室内温度变化t。建筑节能改造后的节能率为改造前后建筑能耗节省百分比，在具体测评过程中，对建筑不同房间的温度采用平均温度统一折算的方法。

3 能耗测评的方法

目前最常用的能耗测评方法主要有两种，第一种是纵向对比法，第二种为横向对比法。其中纵向对比法是指对改造前的建筑进行测量，计算出一定时间段内的建筑采暖能耗以及室内温度与室外温度之差。对建筑进行节能改造后，保证相同的条件下，获得新的建筑的供暖能耗，将节能改造之前的数据与改造之后的数据进行对比，计算得到的结果就是建筑节能改造后的节能率。在实际进行建筑节能改造时，一些供热公司会面临很多具体的问题，比如资金的紧张、改造任务工作量大等，导致对改造前的建筑没能及时获得计算节能率需要的各种数据，此时无法采用纵向对比法计算建筑节能改造的能耗减少，应该选择横向对比法对节能率进行测算。横向对比法是指在改造建筑周边选择与该建筑结构相似的建筑采集参数，以此作为改造前的参数计算节能率，这种方法相比于纵向测评法存在较大误差，因此在进行测算过程中应该尽量选择与改造建筑相似度高的建筑采集相关参数。

建筑能耗测评时需要注意以下几个方面的目的：（1）在确定建筑能耗测评的周期时，周期应该尽量选择在室外温度变化波动较小的时间段内，以提高计算结果的准确性。如果室外气温变化较大，可以采用较长的周期作为测评周期，获得不同情况下的建筑能耗，进而得到更能反映实际建筑情况的结果。（2）采集建筑室内温度和室外温度时，应该尽量确保温度的采集时间同步，减少人为因素给能耗测评造成的影响，对于室内温度的测量尤其需要注意，最好在测量之前对时钟进行同步校准，确保测量的结果能够反映室内真实温度情况。（3）进行建筑能耗测量时，要尽可能的排除其它干扰因素，对于建筑来说要在测量前期跟建筑内的居民沟通好，避免出现用户长时间开窗引起的测量结果失真等现象。

4 建筑节能改造项目评价

对建筑进行节能改造时，建筑的结构和保温措施发生了较大的改变，导致供暖相关指标发生了变化，为了不影响建筑室内的温度与使用舒适度，建筑消耗的能量会减小，对于单纯进行供暖热量计算的项目，其供暖方式没有发生较大的变化，对于这些建筑来说进行节能只能依靠行为节能方式，即通过调整热价杠杆来调节当地供热量，因此进行供热改造项目的评价时，不能仅仅参考建筑节能率这一个指标，还需要参考热计量改造的推广规模，对项目的评价指标进行适当修改。

5 结语

建筑节能改造对于减少建筑能耗，提高能源利用效率有着重要意义。随着我国对可持续发展重视程度越来越高，建筑的节能改造也逐渐引起人们的重视，对于供热系统如何有效利用能源，提高热量利用率是当前建筑节能改造应该重点考虑的问题。改造后的节能率应该根据实际建筑情况计算，尽量减少干扰因素对于真实节能率的影响，测评方法也要确保科学、合理，能够反映出建筑节能改造效果。

参考文献

[1]郭华，王雪梅. 既有居住建筑节能及供热计量改造能耗测评方法探讨[J]. 区域供热，2010，03：25-26.

建筑节能的基本原理范文第2篇

【关键词】绿色建筑；节能；外墙；设计

中图分类号：TE08文献标识码：A文章编号：

Abstract：green building is to meet human comfort requirements of residence under the premise of the use of high energy efficiency in buildings, heating and air conditioning equipment and thermal insulation of new wall materials, to achieve the purpose of energy conservation, improve energy efficiency. Inthis paper, through concrete examples, to talk about the design of the external walls of the green energy-saving buildings.

Key words：green building; energy conservation; external wall; design

一、我国绿色建筑发展状况

目前，全球煤炭、白油、天然气能源日趋枯竭，人类将不得不转向成本较高的水利、风力、太阳能、生物能、地热、核能等。我国能源发展主要存在四大问题：能源利用效率低，能源终端利用效率仅为33％，比发达国家低10％；能源资源分布不均，造成西气东送、北煤南运、西电东送；能源结构依然以煤为主，约占75％，全国年耗煤量已超过13亿t；人均能源拥有量低、储备昔低。随着城市建设的高速发展，建筑能耗量也大幅度增加，在我国已超过全社会能源消耗量的三分之一．加上每年房屋建筑材料生产能耗，建筑总能耗已接近全国能源总消耗量的一半。现阶段,我国社会全体成员还没有充分认识到节能与绿色建筑工作的重要意义,缺乏节能与绿色建筑的基本常识,以及国家缺乏节能与绿色建筑有效的激励政策和操作性强的节能、节地、节水和保护环境的法律法规。为此,国家住房和城乡建设部表示,将会同有关部门强制性地执行现有的法规和节能标准,将建立一整套经济激励制度,唤起全民的节能意识,如对绿色建筑与节能建筑的税收和收费给予优惠,双管齐下,让大家认识到推行绿色建筑和节能建筑的意义。同时,将借鉴发达国家已完善的技术体系、供应体系和评价体系,采取低成本、高成效的方式来推行建筑节能。所以，目前我国要加快绿色建筑的研究，推动其快速发展。

二、绿色节能建筑的外墙设计

1、工程基本概况

根据前期调研某商场建筑的实际情况,总建筑面积在1.68万m2,其标准层面积一般在2500m2, 建筑层数一般为10层, 其中地下2层,同时,选择商场主入口所在的外墙进行节能构造设计,而将其他立面的外墙假定为绝热的,这样一方面简化了外墙能耗计算的工作量,另一方面有利于突出各外墙设计方案的节能效果的比较,提供一种易于操作的研究方法。

2、一般外墙保温技术

我国传统的建筑外墙多采用单一的材料来加厚墙体以起到保温的作用，这样不仅占用过多的建筑面积．墙体保温效果也不好．目前常采用外墙夹芯保温、外墙内保温和外墙外保温等措施。第一，外墙夹芯保温技术多将保温材料安置在内外墙之间，而内外侧的墙片可采用传统的砖或者混凝土空心砌块等．这样可以有效的保护．常用的保温材料包括矿渣棉、玻璃棉、膨胀珍珠岩、聚苯乙烯泡沫等。但由于其结构复杂且抗震效果不好，应用范围并不大。第二，外墙外保温技术是目前比较常用的一种墙体节能技术．该技术是在外墙的外侧贴上保温层后再做装饰。其结构如图1所示．目前常采用的外墙外保温技术有膨胀聚苯乙烯泡沫塑料板薄抹灰并用玻璃纤维加强的外墙外保温系统和聚苯板与砼一次现浇外墙外保温系统．外墙外保温系统可保护主体结构。能够有效阻挡外界温度、紫外线等对房屋内部的影响；可以将房屋的内部面积增加1．3m2一1．8m2，降低建筑造价，同时外墙外保温技术还具有防止保温墙发生裂缝、方便旧房改造和适用范围广的特点．其综合效应显著，是用户首选的外墙保温节能技术。

图 1 墙外保温技术结构

3、能耗计算特点

前期研究显示, 商场建筑的电力能耗峰值出现在夏季, 且夏季约为冬季的2倍。夏季能耗大于冬季的主要原因是空调制冷系统产生的能耗, 可见, 商场建筑外墙节能设计应重点考虑节省空调系统的能耗,因此,本文主要针对夏季商场建筑外墙的散热量指标进行比较分析。从建筑师的专业角度来说, 能耗计算应尽量简化、易于比较, 因此, 本文的能耗计算依据建筑热工学基本原理采用了估算方式。估算主要体现在对基本参数的选择上,主要采用综合平均值, 如室内外计算温度、外墙窗墙面积比等。

1）室内外计算温度

室外计算温度采用33.20C为《民用建筑热工设计规范》( GB50176- 93)规定的室外计算温度平均值；室内计算温度采用260C,为通过调查统计得出的商场建筑夏季室内空调温度的设定值。

2）窗墙面积比

窗墙面积比是反映商场建筑外墙状况的重要指标,在建立商场建筑基本模型时,窗墙比指标应当能够客观地反映商场建筑外墙构成的普遍现状。

4、本工程建筑节能效果及所使用材料的优势

本工程采用加气混凝土自保温系统, 外墙主体部分不需要其他任何节能措施,提高了施工效率。外墙同时采用同一等级自保温材料, 可以在楼板和梁柱混凝土结构通过验收后进行砌筑和粘贴, 外墙主体和梁柱、剪力墙等热桥部位可以同时施工, 互不影响。如果采用胶粉聚苯颗粒外墙外保温系统, 在主体填充墙施工完毕后, 必须在墙体合乎外保温要求的情况下才可进行外保温处理, 并且胶粉聚苯颗粒浆料上墙后又必须经过一段时间养护, 待其达到一定强度后才能外贴瓷砖和粉刷外墙涂料, 所以施工时间要长一些,一个楼栋工程要花一个月左右时间; 另外外保温系统砌体外墙要两次外抹砂浆( 分别为胶粉聚苯颗粒浆料和水泥砂浆), 工序也要复杂一些。总之, 加气混凝土自保温系统比胶粉聚苯颗粒外保温系统更能缩短建筑工期, 提前交房时间,可以加速开发商资金回笼。

5、后期的保养维修

由于加气混凝土墙体材料具有优异的保温隔热性能, 加气混凝土自保温体系不需另外进行外保温处理, 护结构墙体材料和保温隔热材料融为一体, 具有长期性和稳定性的优点,可以节省大量维修资金。而现在普遍使用的聚苯颗粒浆料等外保温体系, 存在施工工序复杂、安全耐久性差、维修麻烦等问题,即使外保温工程能达到国家要求的25年使用期限, 但25年后也存在对外保温工程进行二次维修或更新的问题,给住户带来很大的麻烦。但是,加气混凝土单一保温节能墙体体系并不是万能的,它较适合应用于框架结构以及低层和多层砖混结构的外墙;在严寒地区应用虽有优势, 但不能简单地仅靠增加墙厚来解决所有问题,还应补充其他措施。

结语

总之，随着全球能源问题的日益严峻和建筑能耗严重影响了我国可持续发展的基本原则，资源短缺和环境问题得到了全世界广泛关注。所以，绿色建筑的发展对国家节能降耗工作的开展是至关重要的，意义十分重大，其技术的研发也很有意义。外墙设计作为建筑节能设计的一部分，要特别注意新型材料的研究和应用，以达到节能的目的。

参考文献

【l】李汉章．建筑节能技术指南【M】．北京：中国建筑工业出版社，2006，12．

【2】王昌．绿色建筑节能设计【M】．北京：中国建筑工业出版社，2007，7．

【3】顾湘．绿色建筑节能技术创新探索【J】．科技创新导报，2010，13：37．

建筑节能的基本原理范文第3篇

关键词：节能建筑现场检测

Abstract: China's building energy efficiency start than many countries later, the building energy consumption than in developed countries is much higher. China has built the building, there are a large part of the high-energy buildings. Therefore, to develop building energy efficiency is an urgent need. Some data indicate that that the, the use of that the effective architectural energy-saving technologies measures can effectively savings the building energy consumption. Building in the planning and design, construction and use of the process, not only to meet the indoor environment comfort, hygiene, health, and to take reasonable and effective building energy conservation technology, to achieve the goal of building energy conservation and environmental protection together, we must vigorously develop and utilize renewable and new energy.

Keywords: energy saving, construction, on-site testing.

中图分类号： TE08 文献标识码：A 文章编号：

一、前言

作为节能工作中重要组成部分, 建筑节能具体指在建筑物的规划、设计、新建（改建、扩建）、改造和使用过程中，执行节能标准，采用节能型的技术、工艺、设备、材料和产品，提高保温隔热性能和采暖供热、空调制冷制热系统效率，加强建筑物用能系统的运行管理，利用可再生能源，在保证室内热环境质量的前提下，减少供热、空调制冷制热、照明、热水供应的能耗。评价建筑物节能与否, 只按照建筑师基于热工性能理论计算及能耗模拟的单 阶段控制是远远不够, 它不能反映出建筑物实际运行状况和施工质量。节能检测通过设备测试，能 质 检验等技术手段，能够对用能单位的能源利用状况进行定量分析，依据国家有关能源法规和技术标准对用能单位的能源利用状况做出评价。对浪费能源的行为提出处理意见，加强了政府对用能单位合理利用能源的监督。

二、国内外研究发展现状

1、国内研究发展状况。国内外专家学者曾在围护结构节能检测技术方面做过很多探讨和研究。上海水产大学的谢晶等人利用非稳态法对冷库围护结构的传热系数进行应用研究，提出了非稳态积分法和变Q 法以缩短测试试验周期、提高试验效率的技术措施。然而，这种方法仍然是在传统测试方法上进行的改进，这种方法对其他民用建筑的适用性和测试精度还需要做进一步的实验研究。田斌守对建筑节能现场检验标准《采暖居住建筑节能检验标准》的局限性进行了分析，提出了一种类似 热箱法的箱体温度控制装置，来创造一个一维传热环境的测试方法，然而这种方法是基于传统测试方法进行的改进，其测试的快速性和结果的准确性还有待进一步商榷，在这同时，这种方法打多是针对采暖建筑而提出的，对夏热冬暖 地区的现场检测适用性还需要进一步研究。

2、国外研究发展状况。国外建筑物围护结构热工性能的现场检测研究被报道的较少，大多数是在实验室来完成性能检测的，这种检测的性能参数也是在常态的条件下进行的。美国在二十世纪末出台了检测建筑围护结构热阻 热箱法的标准。法国人用瞬态热源法来测试多孔建筑材料的导热系数、热扩散系数和热容；日本人对建筑围护结构外表面的对流换热系数进行了现场测试，并且提出了建筑物外表面对流换热系数和风速的关系式。

三、存在的主要问题

1、检测设备、方法及检测系统的针对性。

2、建筑节能现场检测具有复杂性。它不仅表现在影响因素很多，还表现在影响因素对检测结果的显著性，要是处理不当，就可能会直接影响到测试结果的客观性，甚至可能会得出完全不同的评价分析结论。

3、检测技术和设备系统自身的不完善性。建筑围护结构传热系数几种检测法本身的不完善就会很大的影响着检测结果的真实性和客观性。因此，怎样针对地区气候特点和建筑能耗特征来研制无成效、检测精度高、快速准确的节能检测系统是一个迫在眉睫的现实问题。

4、气候条件多变性和差异性。在不同的地区气候条件会有很大的差别，检测参数对气候条件又具有很大的依变性，怎样根据当地的气候条件，选择合理的检测方案和优化检测技术就会显得十分重要。

5、检测数据处理的理论及方法不确定。对于得到的检测数据，怎样来进行科学处理是得到正确评价和分析结果的理论基础。然而，目前对于有些检测数据处理理论和方法还存在不确定性，应用不同的处理方法就会直接影响测试结果的正确性。

6、检测程序和流程的严谨性。不同参数就会有不同的检测流程，在当前对于建筑节能的检测还没有形成系统的检测流程，现有的检测流程也存在诸多的问题。

7、检测参数的复杂性和多样性。建筑节能现场检测，需要进行检测的数据多达几十项，检测内容也会有很大的差别，不仅有热流密度的检测、还有流体力学参量的测量，涉及内容的多样性给检测本身带来了挑战。

四、现场节能构造检测项目

1、验证墙体保温材料的种类符合设计要求符合与否；

2、验证保温层的厚度是否达到设计的要求；

3、检查保温层构造做法与设计和施工方案要求符合与否等。

五、目前对建筑节能现场检测的方法

1、热流计法

热流计法是检测被测对象的热流E、冷端温度T1 和热端温度T2 , 就能够根据公式(1) 计算出被测对象的热阻和传热系数，现场检测示意图如图1。

建筑节能的基本原理范文第4篇

【关键词】建筑材料；导热系数；测定方法

1引言

随着我国建筑节能工作的不断开展，各种新型节能材料在建筑工程中得到了非常广泛的应用。建筑材料的绝热性能是需要重点评定的指标。根据相关的规范规定，对于建筑工程中所应用的节能材料，在进入施工现场之前应对其导热系数等主要技术指标进行见证取样复验。然而，在实际的建筑工程中，一些检测人员对于节能材料导热系数等指标的检测标准、方法等并不熟悉，这就导致了检测所得到的结果无法真实地反映节能材料的性能。本文将根据相关的规范和标准，对材料导热系数的影响因素进行分析，主要的影响因素包括密度、湿度、分子结构及化学成分、热流方向、温度等。并探讨导热系数的几种主要测定方法，主要包括稳态法和非稳态法。以确保提高测定方法的准确性，减少误差。

2导热系数的影响因素

导热系数λ是指对于1m厚的材料的两侧温度在1K或1℃的情况下，1s的单位时间内通过1m2面积所传递的热量，其单位为W/(m.K)。根据导热系数的概念可以知道，材料的导热系数值越大，则表示其绝热性能就越差。对于不同的材料，其导热系数可能相差较大，并且材料导热系数的影响因素较大，一般情况下主要包括密度、湿度、分子结构及化学成分、热流方向、温度等。因此，为了准确地测定材料的导热系数，应对材料导热系数的主要影响因素进行分析和探讨。

2.1密度

一般情况下，材料的密度越大，材料的导热系数就越大，反之，材料的导热系数就越小。而对于含有孔隙的材料而言，材料的导热系数的主要影响因素为材料的孔隙率和孔隙特征。一般情况下，材料的孔隙率越大，则材料的导热系数就越低。在材料的孔隙率相同的情况下，具有相互连通的孔隙的材料会比孔隙封闭的材料的导热系数高，这是因为连通的孔隙具有空气对流的作用。此外，孔隙的尺寸越大，则材料的导热系数就越大。

2.2湿度

水的导热系数会比材料的导热系数大很多，因此在材料受潮之后，材料的孔隙内就会存在较多的水蒸气和水，这就会提高材料的导热系数。一般情况下，材料的含水率越大，则导热系数就越大。冰的导热系数是水的导热系数的4倍，如果材料中的水分被冻成冰，则材料的导热系数会比含水的材料大大增加。如表1所示为加气混凝土导热系数与含水率之间的关系。

2.3分子结构及化学成分

材料的分子结构及化学成分对材料导热系数的影响非常大。比如说，玻璃体物质的导热系数会比晶体的导热系数小很多，这是因为玻璃体物质不能形成晶格的形式。而对于多孔材料而言，无论固体部分的结构是晶体还是玻璃体，都不会对材料的导热系数有较大的影响。这是因为多孔材料主要是由其内的空气决定材料的导热系数，而固体部分的影响就减弱了。

2.4热流方向

对于各向异性的材料而言，材料不同方向的导热性能会有所不同，因此热流方向也会影响材料的导热系数。一般情况下，如果热流沿着材料纤维的延伸方向，则热量所受到的阻力就越小，导热系数就大，反之，如果热流沿着材料纤维的垂直方向，导热吸水就越小。2.5温度温度会对材料的导热系数造成较大的影响，这是因为温度越高，材料固体分子的热运动就越强，这就会增加材料孔隙中空气的导热和孔壁件的辐射作用。因此可以认为，随着温度的增加，材料的导热系数就增加。

3导热系数检测方法

一般情况下，对建筑材材料的导热系数进行测定，可以采用的方法包括稳态法和非稳态法，其中稳态法包括防护热板法和热流计法，而非稳态法则包括脉冲法。以下将对这几种导热系数的检测方法进行介绍。

3.1稳态法

稳态法具有的优点为原理简单、计算方便、精度高等，但是其试验装置复杂、试验时间长，此外稳态法对试件的要求较高。如果试件存在尺寸和平整度方面的稳态，则会产生接触热阻，这会影响测试的精度。3.1.1防护热板法⑴原理防护热板法的基本原理为在稳态条件下，防护热板装置的中心计量区域内在具有平行表面的均匀板状试件中，建立类似于以两个平行匀温平板为界，无线大平板中存在的一维恒定热流。式中，Q代表一维恒定热流；A代表计算单元的面积；ΔT代表试件冷热表面的温度差；d代表厚度。⑵装置一般情况下可以采用的防护热板装置为双试件装置和单试件装置。在双试件装置中，两个几乎相同的试件中夹一个加热单元，各个试件的外侧设置一个冷却单元。如图1所示为双试件防护热板装置。在单试件装置中，加热单元的一侧用绝热材料和背防护单元代替试件冷却单元。⑶检测要点①试件的选择与尺寸。当采用双试件防护热板装置进行材料导热系数的检测时，所采用的两个试件的尺寸应确保一致，根据要求，两个试件的厚度误差应控制在2%以内。试件的尺寸应确保完全覆盖加热单元的表面，同时其厚度不得小于实际使用厚度。②试件制备。试件的表面应进行加工，确保平整，并且与面板之间应保证紧密接触。试件表面的不平行度应控制在厚度的±2%以内。③状态调节。在对试件的导热系数进行检测之前，应将加工好的试件放置在干燥器内进行状态的调节。如果检测的时间在试件从实验室空气中吸收显著水分所需要的时间以内，则应在试件干燥结束之前，将其及时放置在干燥器内以确保试件保持干燥的状态。如果检测的时间超过试件从实验室空气中吸收显著水分所需要的时间，则将试件放置在标准的试验室的空气，使试件的状态调节到与室内空气平衡。根据要求，标准的试验室空气状态为293K±1K，50%±10%RH。④过渡时间和测量间隔。根据要求，试验装置和试件应确保有足够的热平衡时间，这样可以准确的测量得到材料的热性质。当试件内部存在传质现象时，对试件测定的时间应控制在24h以上。3.1.2热流计法⑴原理热流计法的基本原理是指热板和冷板在恒定温度的稳定状态下，热流计装置在热流传感器中心测量部分和试件中心部分建立类似于无限大平壁中存在的单向稳定热流。⑵装置在热流计法中，所采用装置如图2所示，其主要组成部分包括加热单元、热流传感器、试件以及冷却单元。⑶检测要点①试件选择与尺寸。当采用双试件热流计装置对导热系数进行检测时，两个试件的厚度差值应控制在2%以内。试件的尺寸应确保完全覆盖加热单元的表面，同时其厚度不得小于实际使用厚度。②试件制备。试件的表面应进行加工，确保平整，并且与面板之间应保证紧密接触。试件表面的不平行度应控制在厚度的±2%以内。③状态调节。在热流计法中，试件状态的条件与防护热板法中的描述相同。④过渡时间。如果在缺少类似经验的情况下，采用热流计装置检测时，其测定的时间间隔应为密度、比热、厚度与热阻的乘积或者300s的时间。一般应进行5次热阻值的读数，每次读数之间的差值应控制在±1%以内。

3.2非稳态法

非稳态法主要包括脉冲法。这种方法设备简单、操作方便，不需要孔温制冷装置，并且能够对不同湿度下的材料的热物系数进行测定。对材料进行一次试验即可得到导热系数、导温系数以及比热等参数。3.2.1原理脉冲法的基本原理为在试验过程中，在较短的时间内对试件进行加热，使其温度发生变化，根据材料温度的变化特点即可计算得到材料的导热系数。3.2.2装置在脉冲法中，所采用的装置的主要组成部分包括一个加热器、三块试件以及测温热电等。3.2.3检测要点⑴试件选择一个试件主要包括三块试件，其中一块薄试件和两块厚试件，薄试件的尺寸为200mm×20mm×（20～30）mm，厚试件的尺寸为200mm×20mm×（60～100）mm。根据要求，试件表观密度之间的差值应控制在5%以内。试件的表面应确保平整，厚度应确保均匀。试件之间的接触面应确保紧密。⑵状态调节。试件的状态应根据测定的条件进行调整。如果需要测定不同含水量下试件的导热系数，则应将试件放置在规定的湿度环境中。如果需要测定干燥状态下的导热系数，则应将试件烘干至恒重。

4结语

对于建筑材料而言，导热系数是其节能性质的重要指标。材料的导热系数的影响因素有很多，并且可以采取的检测方法有很多，因此在对建筑材料的导热系数进行测定之前，应根据材料的特性选择合适的检测方法，以提高检测精度，确保数据的准确性。

【参考文献】

[1]邓朝晖.建筑材料导热系数的影响因素及测定方法[J].工程质量,2008,204(07):15-18.

[2]龙连芳.节能材料导热系数测定影响因素与质量控制[J].能源与节能,2015,117(06):96-99.

[3]李才对.非稳态法测量不良导体导热系数的研究[D].昆明理工大学,2006.

建筑节能的基本原理范文第5篇

建筑与生态、节能的关系。建筑与气候的关联，源于人与气候的关联，源于建筑作为人依存的气候过滤器的目的本身③。围护结构，作为建筑生态建筑的起源与发展与外界气候的分隔界面，是建筑对于气候的第一个过滤层，它的热工性能是建筑节能非常重要的一个节点。围护结构的热工性能，极大程度地影响了建筑内部微气候（micro-climate）的状况影响着节能的程度。中国建筑围护结构保温性能差，采暖空调系统能源效率低，建筑用能浪费严重。我国的采暖能耗占北方地区建筑能耗的50%以上。在实施建筑节能标准之前建造的建筑冬季采暖平均热指标在30—50W/m2，为北欧相同气候条件下建筑采暖能耗的2—3倍④。建设部副部长仇保兴说：“我国每年城乡新建房屋建筑面积近20亿m2，其中80%以上为高能耗建筑，既有建筑近400亿m2，95%以上是高能耗建筑。”《北京市居住建筑节能试点测试报告》也表明，按节能50%标准建造的建筑，实测节能只有37%；按节能30%标准建造的建筑，实测节能只有7.2%。由此可见，一方面，建筑的节能设计有利于节约地球能源，具有巨大的前景；另一方面，我国的建筑节能设计水平目前还比较低，极需得到充分的发展，极需提高应用水平。外墙的节能设计，是建筑的节能设计中最重要的一个环节。外墙的热工性能与采光效率，决定了房屋节能的可能性。在建筑的围护结构中，与外界气候接触最多的是外墙与屋顶。而外墙因其与外界接触面积大、构造节点复杂、节能构造的可能性大而成为建筑节能设计中最重要的节点。

2、生态建筑理论的起源

2.1朴素的生态建筑理论。对于建筑与自然、建筑与生态的关系，早在文艺复兴时期的达尼埃莱·巴尔巴罗就有讨论过。他在《维特鲁威，I.3》的评注中，认为艺术的法则应当遵循自然的法则，但他反对照原样的模仿。这些观点带有朴素的生态美学的气味。与之相仿的理论持有者，有1785年，米利萨在《回忆古代与现代建筑师》一书中提到两种特殊性：一种是由自然决定的常数，另一种则是由气候、人文习俗等各种因素所导致的变数。1777年，祖尔策提出了以大自然和人体为典范的“有机——功能主义”。这是最早的有机的字眼运用在建筑设计理论方面。从此以后，在这方面重要的理论几乎没有出现。这种现象一直持续到20世纪初。1926年，柯布西耶提出的“新建筑的五个特点”中的“屋顶花园”，已经具有生态建筑的一些结构特征，并且也是一种沿用至今的节能构造方式，可以说是现代节能建筑绿化屋顶的前身，并为生态建筑、建筑节能的诞生起到了重要的承启作用。1954年，法兰克·洛依德·赖特使用一些较晦涩的语言提出了“有机建筑（organicarchitecture）”，强调人类的居住应该与环境与自然世界相结合，使建筑与周边环境、地形、树木、家具等元素和谐相处，并形成一个有机的统一体。这是对于建筑与自然环境之间的关系最直接最肯定的论调。“有机建筑”强调的不仅仅是字面上建筑与自然环境之间的联系，而且强调建筑的生命周期内每一个元素所组成的复杂的共同体之间的相互关系。这些来自文艺复兴前后、早期的现代主义的理论，都明显地带有朴素的建筑生态观。尽管现代主义的有机建筑观已经实际地谈到建筑与建筑与自然的关系，但是所有这些对于自然与生态的关注，都只是停留在建筑美学的范畴，并没有突破其局限而到达建筑与生态环境、地球能源资源之间的相互依存、相互影响的本质上。但是这些观点对于建筑与自然界之间关系的聚焦。2.2生态建筑理论的形成。1956年，索拉里第一个提出将Architecture和Ecology的概念和成新的词Arcology，并在生态建筑的领域做了大量的研究工作，被尊称为“生态建筑之父”。1959年，黑川纪章在《从机械原理的时代走向生命原理的时代》一书中认为建筑与城市必然会从机械原理时代走向生命原理的时代。从此，生态建筑的理论开始蓬勃发展。比较重要的理论有1963年，V·奥戈雅《设计结合气候：地方主义的生物气候研究》提出“生物气候主义”的设计理论，认为建筑设计应当遵循气候——生物——技术——建筑的设计过程。在国内，房志勇在《建筑节能技术》一书中以日照、传热学等为基础，分别从建筑的围护结构的绝热、采暖的节能、制冷的节能、送（通）风的节能、照明的节能等方面分析了建筑节能的基本原理及方法。宋晔皓在《结合自然，整体设计：注重生态的建筑设计研究》一书中提倡整体的生态建筑观，并引入生态系统构架和生物气候缓冲层的概念。吕爱民在《应变建筑——大陆性气候的生态策略》一文中提出“选择透过性是一切生命都包含的固有属性。”提倡建筑的围护结构应像一切生命载体一样，根据气候的具体状况，自发地选择其“过滤”的功能。

3、生态建筑的萌芽与发展

意识到建筑在运行期间对环境产生的影响，建筑师们开始尝试改良结构方式与构造方式，尽量减少建筑在运行期间对能源的依赖，从而减少建筑对环境的负面影响。这种方式建造的房屋，在某种程度上减少了建筑对于能源的依赖，有利于建筑与生态环境的可持续发展。1926年柯布西耶提出的新建筑的五个要点中，有一点是平屋顶花园。这恰恰是现代生态建筑常用的一个构造方法。在意识到石油资源的危机之后，洁静能源替代高污染代价能源的需求日渐强烈。建筑作为能源的巨大消费者之一，建筑师不得不开始转移建筑的能源核心。因此，洁净能源技术如太阳能、风能、地热能等逐步开始被利用来实现建筑与环境的共生。新能源技术的发展，使生态建筑进入以洁净能源取代传统能源的时代。传统的外墙主体材料多采用单一材料，由于多种材料复合墙体的热工性能可选择性高，而且可根据建筑所在气候区域的特征而设计墙体的热工性能，并由此来决定墙体的材料与构造方式，所以，多种材料的复合墙体逐渐开始被广泛的运用。节能的墙体由外墙外保温逐渐发展至今，已经有各种各样的墙体体系。而这些外墙的节能设计的思路主要分两个：一是利用材料作隔热层或蓄热层；二是通过构造以调节气流，从而达到节能的目的。比较早的一种节能墙体是1967年出现的一种名为特隆布的墙体。特隆布墙系统也就是太阳能透射系统，最早运用在由法国的特隆布和米歇尔在比利牛斯山中的奥戴尤建造的实验住宅，最初是以设计建造者的名字命名。墙体主要由双层玻璃、空气层与蓄热墙组成。在墙体的上、下端设有通气口，以调节室内的气温。这种墙体体系保温性能好，在被动式太阳能建筑中应用得更为广泛。罗兰斯墙也是一种以设计者名字命名的节能墙体。这种墙由双层砖墙构成，墙外侧涂成黑色，并用玻璃把墙的上面覆盖起来，作为集热部分，使墙体中间的热暖空气与室内的空气循环流动⑤。外墙外保温虽然可以避免出现“热桥”，但是位于外部的保温材料在很大程度上影响了蓄热墙体对太阳辐射的吸收。基于北极熊黑色的皮肤与白色的体毛的保温原理，TIM墙体新型透明绝热材料及复合墙体，外部为两片玻璃，中间夹着管径约3.5mm的吸管状的透明绝热材料，内部为表面涂成黑色的蓄热墙体。这种墙体的保温性能以及隔热性能都很好。法国的建筑师让·努维尔设计的阿拉伯研究中心，外墙是由无数个金属格片组成，像无数个镜头的光圈一样。通过传感器对户外日照角度与强度的感应，由电脑控制这些金属格片的角度与张合，可以调节建筑外墙的入光量及热辐射量。电脑控制系统还可以根据照明需要，可以自动切换人工照明的开关。这些金属片的闭合，可以减少热传递的发生，从而在照明、隔热与保温方面起到有效节能的作用。诺曼·福斯特设计的法兰克福商业银行总部大厦，运用了一种两层玻璃间设有通风槽的“可呼吸”式表皮，这种结构方式有利于表皮的内部通风散热，也有利于减少建筑运行的能耗，促进了幕墙结构尤其是玻璃幕墙建筑的节能。因此，这种构造在双层玻璃幕墙建筑中使用得比较多。此外，还有Peakshaver集热墙、水墙、充水墙和相变储热墙等节能墙体体系。但是，在墙体的蓄热性能提高的同时，却带来夏季防热的问题。因此，蓄热墙体常须结合遮阳设施来保证夏季的防热。遮阳的做法主要有内外遮阳之别，也有在双层皮玻璃幕墙的中间层做遮阳（嵌入式），对于节能都能有显著的效果。但无论从立面效果还是从隔热的效果来看，外遮阳的效果都比内遮阳稍胜一筹。是故外遮阳的做法比较常见。

4、结语