分析民用建筑结构节能原理

文/刘京华 河北九易庄宸科技股份有限公司 河北石家庄 050031

1、民用建筑结构建设的要求

1.1 要以节约相关材料和资金为基础

当前因受土地资源、材料和能源价格、金融危机等的影响，给民用建筑市场造成了较大的压力，所以民用建筑在设计时应综合考虑建筑材料、资金等因素，保证资源浪费问题避免或减少。在实际实践中应遵循“经济合理、安全适用”的原则，合理的设计建筑结构方案，对相关材料严格进行控制，并根据实际情况重复、循环使用相关资源，保证建筑施工过程中造成的环境污染问题得到较大程度的降低，同时制定相应的措施合理的应用各项建筑资金，保障建筑设计和自然实现和谐统一。

1.2 以节约建筑和环境资源为目的

建筑自身是民用建筑结构节能的重要方面，高质量的建筑必须保证其节能效果。建筑在实际中的能耗主要包括建造能耗和应用能耗，建造能耗是一种一次性的生产消耗，主要包括建造材料和设备等的生产能耗及建筑在施工和安装过程中的一些必要的能耗。在实践中建筑应用能耗实际上属于一种长期性的包括生活、民用范围内的能耗，建筑使用过程中的相关照明、空调、采暖、热水供应等的能耗都属于应用能耗。在实践中民用建筑的结构节能主要是根据其围护结构等采取相关的节能措施，使其能源消耗进一步降低。

2、民用建筑结构节能原理

民用建筑节能工程的原理主要是相关于节能技术的原理。通常建筑自身的围护结构对建筑物的能耗起着决定性的作用，围护结构的热传导和冷风渗透共同形成建筑物的能耗，因此也应该从这两方面分析其节能。因为民用建筑的围护结构主要包括墙体、屋面、窗户（玻璃幕墙）、外遮阳设施等，所发挥的作用是防热御寒，保障建筑空间不在外部环境中暴露，使有一定遮护的建筑使外部环境对室内的影响减少，进而构建起舒适自由的空间。

尽管外部环境会对屋内环境和温度造成影响，并且屋内外的热流方向在冬夏季是相反的，但为了保障减少流入或流出的热量，也对房屋的外围护结构提出了绝热的要求，所以建筑外围护结构对民用建筑的能耗有直接影响。民用建筑的节能途径主要有墙、门、窗、顶等围护结构的节能。通过优化设计围护结构，可使建筑能量的消散和损耗减少，保证房屋达到透光、隔热、保温、通风等的整体要求，进而使节能效果达到最佳。

3、民用建筑结构节能的主要措施

3.1 墙体的节能措施

墙体在民用建筑中发挥的节能作用比较重要，它既能起到承重的作用，还可实现隔热、保温、防潮、防水等的功用，也是民用建筑节能需要重要考虑的问题。因为大体积的建筑散热较快，所以从节能方面来讲，想要实现保温隔热就应尽可能使建筑体形系数减小。

当前我国大多数建筑都选择实心黏土砖，尽管农民民用建筑许多都使用空心砖，但实心黏土砖的使用面积仍然较广，想要使用实心的黏土砖达到保温的效果，需要把这些砖堆砌到相应的厚度，但该方法会产生较大的浪费，因此现在许多地区都在推广复合墙体技术，以此构成复合保温墙体。

一般情况复合保温墙体的框架结构是使用砖和钢筋混凝土构成，然后使用绝热材料和薄膜材料为墙体。在墙体的保温中，应注意保温层不能过厚，如果这种情况无法避免，则应该使用钢丝网对其进行加固。同时还应该保证保温材料具有良好的透气、防水、防火、抗裂等性能。墙体保温主要包括内保温和外保温两种，内保温是外墙内侧使用一些保温材料起到保温效果，外保温主要是外墙的外侧的保温措施，相比较于外保温，内保温施工相对简单，但内保温具有的热稳定性相对较差，因此导致其只能在一些间歇性的供暖房或空调房内应用，它可使温度在一定范围内保持，其热气不会较快的散去。但内保温也容易造成破坏，尤其是在室内装修改水电管道的过程中，内保温的结构很容易遭到破坏，进而影响到其保温效果，破坏了建筑的内保温后冬季室内很容易出现结露现象。对于室内的水蒸气向墙体外发散来讲，外保温更加有利，它可以防止墙体受潮，对建筑物的结构起到较大程度的保护作用，进而可延长建筑物的使用寿命，这种墙体还可使一些冷桥问题得到解决。和内保温相比，外保温具有较好的热稳定性，调节室内温度的速度较慢，在一些长时间集中供暖或连续运行的空调房间内比较适用，所以外保温的必要的墙体保温选择。

3.2 门窗的节能措施

门窗作为耗热的薄弱环节，其具有较轻的结构，大多是由玻璃和型材构成的。相比较于墙体，门窗具有更差的保温隔热性能，大多数散发的热量都是通过门窗进行的，室内还有一部分热量或冷气是通过窗户进入的，因此门窗是节能的关键，想要使门窗的保温效果得到改善就应该采取隔离的解决措施，如使用气密帘、塑钢门、中空的玻璃等，达到提升其保温节能效果的目的。

3.3 其他节能措施

（1）楼板。建筑楼板包括很多种类，在这里指接触室外的楼板，该楼板的节能型对建筑整体节能效果有直接影响，因此在设计建筑节能保温的过程中应对其引起高度重视。

（2）玻璃幕墙。当前许多大楼在建设中为了达到美观的效果都选择玻璃幕墙，在建设建筑物的过程中应该规范化的设计玻璃幕墙，应禁止选择那些档次较低的产品，防止出现滥用玻璃幕墙的现象。现在市场上的玻璃幕墙主要包括透明的和不透明的两种，使用的过程中可以把保温材料加入幕墙和墙体之间，可使建筑的保温效果得到较大程度的提升。随着该技术的广泛应用其缺点也逐渐凸显出来，最主要的是使用玻璃幕墙会产生较高的能耗，因此可以根据实际条件选择。

（3）遮阳设施。门、窗、玻璃幕墙在建筑物中都属于遮阳设施，这些设施可以起到良好的调节日照的作用。遮阳的方式主要包括百叶窗样式的自遮阳和外遮阳，当前这两种方式都得到广泛的应用，其中欧洲一些国家比较盛行百叶窗的遮阳，而我国则使用着色玻璃较多。

结语：

综上所述，当前我国各种民用建筑结构设计会消耗大量的能源，因此就需要在实际设计建筑结构的过程中从国家可持续发展的战略出发，对建筑结构设计节能理念引起充分的重视，并采取科学合理的措施，对各项环保技术加强研究，为民用建筑结构达到节能效果提供坚实的保障，促进我国建筑业得到稳定的发展。