建筑采暖论文范文

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调整能源结构，减少燃煤造成的污染，同时满足电力供大于需的矛盾，是华北地区大中型城市环境治理面临的一个重大问题。建筑采暖能源约占此地区能源消耗的四分之一以上，重新研究建筑采暖策略是这些地区能源结构的调整重点，对目前飞速发展的住宅建设也有重要的指导意义。本文在分析采暖现状的基础上，列出面临的各种问题，介绍了可能的各种采暖方式，并从一次能源利用、运行成本、初投资、适用性等方面进行评价，最后提出不同现状下新旧建筑采暖方式的建议。

一．现状

1．热电联产、集中供热，目前华北各大中型城市均有一个或几个热电厂为热源的热网，北京市随着高碑店热电厂的并网和城区管网的进一步扩建和改造，供热面积可进一步发展到六千万平米。其它各城市热电联产为热源的集中供热系统也陆续建成和投入运行。

2．区域锅炉房为热源的集中供热，这是该地区最主要的供热方式，燃料主要为煤，目前部分改为天然气或燃油。

3．家庭燃煤炉，仍占较大比例，是冬季空气的主要污染源之一。

以上三种方式为此地区85％以上建筑的采暖方式，此外还有利用地热热水为热源的集中供热系统，新建小区利用电热膜方式的电采暖、一家一户燃气小锅炉采暖、空气热泵和水源热泵采暖等。

二．目前问题

1．集中供热系统末端无计量和调节手段。统一按照供热面积收费。当室内过热时，用户开窗散热而不是关暖气。由于无调节手段，办公室、教室夜间和假期照常供热，住宅有人无人照常供热。根据测算，末端增加调节手段并通过改变计量方式使此调节手段被真正利用，可使供热能耗降低35～40％，并可以实实在在地改善需要采暖的用户的采暖状况，满足不同水平的需求。然而采暖收费方式的改革涉及大量技术、资金和政策问题。将是一个长期的任务。

2．家庭小煤炉采暖和大量的小型燃煤锅炉区域采暖是冬季空气的主要污染源之一。应作为环保改造的重点。

3．华北电网峰谷差达到1：4.5，尽管总的用电负荷低于供电能力，但峰时供电仍紧张，削峰填谷和发展低负荷时段的电力负荷是能源结构调整所面临的重要课题。

三．几种可行的采暖方式及分析评价

1．热电联产方式热电联产是利用燃料的高品位热能发电后，将其低品位热能供热的综合利用能源的技术。目前我国大型火力电厂的平均发电效率为33％，而热电厂供热时发电效率可达20％，剩下的80％热量中的70％以上可用于供热。一万千焦热量的燃料，采用热电联产方式，可产生2000千焦电力和7000千焦热量。而采用普通火力发电厂发电，此2000千焦电力需消耗6000千焦燃料。因此，将热电联产方式产出的电力按照普通电厂的发电效率扣除其燃料消耗，剩余的4000千焦燃料可产生7000千焦热量。从这个意义上讲,则热电厂供热的效率为170％，约为中小型锅炉房供热效率的2倍。同时热电厂可采用先进的脱硫装置和消烟除尘设备，同样产热量造成的空气污染远小于中小型锅炉房。因此在条件允许时，应优先发展热电联产的采暖方式。热电联产的问题是：①长距离输送，管网初投资高，输送水泵电耗为所输送热量的2～4％，维护、管理费用也高，②由于末端无计量方式和调节手段，导致30～40％的热量浪费。按照前苏联的大规模实验结果，供热末端增加调节手段，并采用按热量计量收费后,可节省热量30％以上。[2]

2．中小型区域锅炉房集中供热其区域锅炉房可以是燃煤、燃气、燃油或电锅炉方式，但都需要通过区域管网经过热水循环向建筑物内供热。于是与热电联产方式一样，由于末端无计量和调节手段，导致30～40％的热量浪费。热量输送距离短，水泵电耗为输送热量的1～1.5％，但其热源效率却远低于热电联产方式。区域燃煤锅炉房的设置是以煤为主要燃料的解决分散到各户设燃煤炉导致的煤和煤渣的运输与污染，煤炉的管理等一系列问题。为此牺牲了末端调节能力，导致30～40％的末端热量浪费增加了1～1.5％的输送电耗，并降低了供热水平，但如果以电或天然气为燃料，它们的输送都比热量容易，输送成本也低，电热或天然气锅炉很容易实现自动管理。为什么还要搞燃气或电的区域锅炉房呢？按照目前的燃料价格，使用天然气为燃煤的4倍，电热为燃煤的11倍，使用这些清洁燃料除换来环境效益外，应尽量利用其便于输送，便于调节的特点，通过节能尽可能地减少运行费的增加。

3．家用小型燃气热水炉一家一户自成系统，同时解决采暖和热水供应问题。这一方式在欧、美已有几十年历史，目前为这些地区的主要采暖方式，我国之所以没有广泛应用，是由于燃煤为主的历史形成必须集中供热的传统观念，以往居住面积狭小也限制了这种方式的采用。长期依赖住房分配制，集中供热设备的投资，包含在市政和建筑中，而家庭燃气锅炉却要个人出资则为另一原因。目前随住房改革和燃料结构改变，这三个原因都不再存在，因此在新建住宅区当不存在热电联产集中供热的条件，准备使用天然气为采暖燃料时，家用燃气小锅炉应为首选方案。近几年曾出现过几起燃气小锅炉爆炸的事故，这属于初期试用中的问题。引进国外成熟技术，安全问题应较容易和可靠的解决。小区燃气锅炉房集中供热工程中，锅炉房、外网和建筑物内主管网的投资至少要30～50元/m2，与家庭燃气锅炉房投资相同。而使用家庭燃气锅炉时还可省去热水器投资。采暖是连续负荷，瞬态负荷不高于目前家用热水器负荷，因此不会给燃气管网带来问题。而末端的灵活调节却能与集中燃气锅炉相比，平均节省30～40％的燃气，从而降低运行成本。因此，与燃气集中锅炉房形式相比，这一方式优越性十分明显。

4．直接电热在室内采用各种电暖气、电热膜等方式，尽管末端装置热利用率为100％，并且调节灵活，但使用高品位电能直接转换为热，是很大的能源浪费。目前我国大型火力发电厂的平均热电转换效率为33％，在加上输送损失，电热采暖的效率仅为30％，远低于热电联产的170％，也低于燃煤或燃气采暖的85～90％。法国、瑞士等国采用部分电热采暖是由于它们丰富的水利资源，发电以水电和核电为主。我国还是以火电为主，采用电热方式，实际上要比锅炉房直接供热增加2倍的污染物排放量。仅从环境保护的角度看，电热直接采暖的方式也不可取。

5．电蓄热方式为了解决电力负荷的峰谷差，减缓大型火电与调峰的困难，设法利用夜间低谷期电力供热，从电力系统运行的综合平衡看，尚有一定的道理。目前有这样几种电蓄热方式：①大型常压热水箱。每一万平米采暖面积约需85立方米水箱，占地成本高，蓄热损失也较大②高压蓄热水箱，可使蓄热温度提高到19℃，从而可使蓄热水箱容积减少至三分之一。但所占空间仍大，并且在居住区增加这样的高压容器总有一些安全问题。这两种方式最终还是以集中供热方式向末端供热，因此保留了集中供热调节不灵活，供热效率低等一系列问题。③采用电热膜方式，利用建筑物本身热湿性蓄热。由于采暖最大负荷发生在晚间而电力负荷低谷发生在后半夜，因此这种蓄热方式效果很差，并且为了蓄热导致夜间室内温度过高，热损失增加。④相变蓄热电暖气[1]。采用硅铝合金作为相变材料，体积与通常的铸铁暖气相同却可在五小时内蓄存一天的供热量，真正实现削峰填谷，其放热量又可随时人为控制，不需要采暖时可随时关闭，应该是末端电蓄热采暖的最佳解决方案。目前的问题是设备投资高，约150元/m2，电力峰谷价格差别小。只有由电力部门对这种采暖设备适当补贴，并且使谷间电价降至0.20元/度以下，这种方式才能与个人燃气锅炉竞争。

6．电动空气热泵使用电采暖的最好方式是热泵方式。空气热泵是使空气侧温度降低，将其热量转送至另一侧的空气或水中，使其温度升至采暖所要求的温度。由于此时电用来实现热量从低温向高温的提升，因此当外温为0℃时，一度电可产生约3.5度的热量，效率为350％，考虑发电的热电效率为33％，空气热泵的总体效率约为110％，高于直接燃煤或燃气的效率。实际上现在的窗式和分体式空调器中相当一部分都已具有热泵功能，因此属很成熟的技术。具有热泵功能的房间空调器与单冷型房间空调器价格差异并不大，因此考虑到空调器的普及，采用热泵并不增加投资。这种方式的问题是：①热泵性能随室外温度降低而降低，当外温降至－5℃以下时，一般就需要辅助采暖设备。此时用电热作为辅助手段，也远比整个冬季全部电热效率高，模拟分析的结果表明使用辅助电采暖后，北京地区热泵采暖电耗约为直接电热方式的一半。②房间空调器的末端是热风而不是一般的采暖散热器，许多人感觉不舒适，这可以通过一些措施来改进。例如采用户式中央空调与地板采暖结合等，但初投资要增加。

7．电动水源热泵解决空气热泵外温低时效率下降的最好方案就是采用深井回灌方式的水源热泵。冬季将地下水从深井抽出，经换热器降温后，再回灌到另一口深井中。换热器得到的热量经热泵提升温度后成为采暖热源。夏季则将地下水从深井中取出经换热器升温后再回灌到另一口深井中，换热器另一侧则为空调冷却水。这种方式实际上是在夏天将建筑物中产生的热量存入地下，供冬季采暖使用。冬季将建筑物产生的冷量存于地下，供夏天空调用。华北地区民用建筑冬夏冷热负荷大致相当，因此采用此方式可保持地下的热平衡。由于地下水抽出后经过换热器后又回灌至地下，属全封闭方式，因此不使用任何水资源也不会污染地下水源。这一方式在西欧各国广泛使用，属环保方式。我国在70年代就有多处采用冬季深井回灌，以在夏季提供空调冷水的工程经验，因此属成熟技术；水??水热泵的投资及技术复杂性都低于风??水热泵或风??风热泵，应无技术难度。由于地下水温常年稳定，采用这种方式整个冬季气候条件都可实现一度电产生3.5度以上的热量，运行成本低于燃煤锅炉房供热，夏季还可使空调效率提高，降低30～40％的制冷电耗。同时此方式冬季可产生45℃热水，因此仍可使用目前的采暖散热器。采用这种方式需要的深井和泵房投资折合约60元/m2，可以每座建筑安装集中的热泵站，向各室提供冷水或热水，但更好的方式是在各户自行安装小型水冷热泵，解决冬季采暖和夏季空调的要求，增加的投资约为150元/m2，如果考虑空调设备投资的话，这种方式与小区燃煤锅炉房＋各户房间空调器投资相同，但全部为电驱动，小区无污染。夏季空调热量全部排入地下，小区无热污染，一次能源效率还高于直接燃煤，因此应该是解决华北地区城市建筑采暖空调的最佳方案。

*电费按0.39元/度计算

**低谷电按0.20元/度计算

***已包括夏季空调初投资

****热电联产初投资仅为外网及换热站，不包括电厂，运行费按16元/GJ，燃煤从电厂购热价计算

注：1.运行能源包括输送管网水泵电耗，管理费为运行管理人工费

2．燃气价格按1.4元/m3，36MJ/m3燃值计算

从表中折合一次能源消耗量和燃料种类可看出各种方式COx排放量及对大气的污染程度。可以看出，如果电均为燃煤电厂供给的话，热电联产方式对大气污染最低而电热锅炉排放量最高。运行费也是热电联产方式最低，因此只要条件具备，就应大力发展热电联产集中供热方式，同时改革供热计量收费方式，增加末端调节手段，从而进一步降低集中供热单位能耗，增大现有的热电联产热源可能供热的面积。

四．结论

1．大力发展热电联产集中供热方式，这是写入我国二十一世纪白皮书中的基本国策，应从各方面支持和保证。只要有可能接入热电联产集中供热网的，就应要求接入，而不允许采用其它方式。

2．不同的燃料对应于不同的最佳供热方式。燃煤对应的最佳方式为热电联产和集中供热，燃气、直接用电时集中供热方式就不再适宜，而应发展与新的燃料对应的新方式。

3．对小区锅炉煤改天然气工程一定要慎重。有条件接入热电联产集中供热网的应尽可能接入。有条件取消集中供热，改为家庭独立的燃气锅炉的应尽可能争取。对于住户经济条件普遍较好，空调安装率较高的小区，甚至还可打深井，安装集中换热器利用原有供暖管网实现水的循环，在各家各户安装分散式水源热泵。

4．远离热电联产热网的新建小区不应该再建集中供热系统，而应采用家庭小型燃气锅炉或建深井回灌系统统一提供循环水，各家各户安装小型水源热泵。

5．应从政策上支持深井回灌式水源热泵系统。有条件地区的新建小区和商业建筑应尽可能优先考虑此种方式，这对保护大气环境，保护小区环境，扩大用电负荷都非常适宜。将空调设备投资一同考虑的话，这种方式初投资并不高，而运行费用最低。

6．对于城区燃煤炉采暖的用户，可以推广带有辅助热源的空气热泵方式和蓄热式电暖气方式。由于蓄热式电暖气方式具有最佳的对电力负荷削峰填谷效果。因此除电价上的优惠政策外，电力部门还应对蓄热式电暖气设备给予补贴。

7．严格禁止各种电热锅炉集中供热方式。对电热膜、电暖气等方式也应尽量控制使用。绝不能为了目前扩大用电负荷就推广直接电采暖。我国电力系统最大问题是峰谷差，直接电采暖不会为减缓峰谷差有何帮助。大力发展热泵技术，实现高效率供热或发展相变蓄热电暖气解决峰谷差问题，才应是扩大用电负荷的合理途径。各种热泵系统虽然初投资略高，但都已包括了空调设备。几种热泵系统的投资都低于单独的采暖系统加上单独的空调系统，近年来我国房间空调器的拥有量一直以20％的速度递增，目前北京市每百户拥有空调器超过60台。从这一背景出发全面考虑采暖和空调的要求，热泵系统反而成为更经济的了。

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2)施工单位对建筑采暖及给排水工程施工缺乏目标性和计划性。因为建筑采暖及给排水工程缺乏相关政府部门和施工单位的足够重视，没有具体的完善的施工计划和目标指导相关人员施工，导致施工过程中经常会出现为建筑采暖及给排水工程预留的孔洞位置不适合或者是根本没有预留。使施工过程出现反复重改的局面，或者是在后期进行补救时，会对完成的建筑主体造成新的破坏，影响后期的施工，使施工工程的质量出现问题，存在安全隐患。

3)建设单位对建筑采暖及给排水工程的重视不足。建筑采暖及给排水工程是整个建筑施工中的重要组成部分，因为相对于主体建筑物而言，建筑采暖及给排水工程所占的分量比较轻，因此，建设单位经常会忽视，甚至会有建设单位安排非采暖及给排水的人员进行现场监管控制，在施工过程中对出现采暖及给排水的管道预留位置不当甚至于未留等情况不能及时发现，这会给后期的施工带来很大的不便，也给住户造成居住隐患。

4)建筑采暖及给排水工程施工人员的技术和素质不高。目前，我国大多数的建筑采暖及给排水施工人员没有经过系统地培训，缺乏专业全面的施工知识，他们的学习就只有通过在施工的实践过程中得到，从而获得知识的积累和完善，但是这样获得的知识是片面的，会致使他们在具体施工时，出现与施工图纸不符的情况，造成建筑的质量出现问题。

2建筑采暖及给排水工程施工中应注意的问题

1)做好建筑采暖及给排水工程施工的前期准备工作。

a．结合施工的实际情况。对建筑采暖及给排水工程制定详细可行的方案和计划。在施工时，详细可行的计划很重要，在施工过程出现细节问题时，可以根据计划及时地做出调整，避免造成损失。施工计划主要有工程的整体结构、采暖及给排水工程计划提出的依据、施工前的所需材料的准备、对施工方案的审查、施工计划不足进行补充和提供保障。

b．仔细准备和检查建筑采暖及给排水工程的施工材料。准备施工材料时，需要进行以下工作:审查建筑采暖及给排水工程的施工图纸，管道直径、工程标高、大小尺寸以及建成主体的尺寸复核等相关工作，使之与相关的建筑规范、标准相符。还要对工程的施工设备机具进行检查和维修，不能有丝毫的马虎，严格按照相关的规范来检测，最后一定要取得设备的检验合格证书。

c．给建筑采暖及给排水工程的施工人员做好培训工作。建筑施工人员的技术是否精湛，是否具备很强的专业性，与建筑的施工质量息息相关。建筑施工单位可以定期配送一些员工去进行专业技术的学习，也可以聘请专业技术人员进行专项培训，丰富其专业知识，提高其施工技术水平，保证建筑工程的质量。

2)保证建筑采暖及给排水工程施工过程中的监管、沟通和质量。

a．建筑采暖及给排水工程施工工程中的质量要保证。在进行建筑施工时，专业技术人员和施工人员要做到密切配合、协调沟通，使施工过程得以顺利进行。要做到统一的计划，把调试采暖及给排水、确定排水口位置还有水表的安装位置，以及暖气的安装工作做好。

b．施工时做到分类分区。在施工过程中，使用分类分区施工的方法，可以在进行高层建筑的建造时，减低因为建筑面积大、垂直高度跨度大而造成的施工难度，能够使得工程的施工工期缩短，成本降低。

c．预留埋设。在施工过程中，使用预留埋设的方法，精确地按照原来的施工图纸给预留位置进行布局，要仔细地观察套管和孔洞能否相吻合。

3)控制和保证建筑采暖及给排水工程后期的质量。在建筑采暖及给排水工程进行到收尾阶段时，施工人员也不能放松警惕，要仔细审查施工的质量是否符合相关的标准规范，主要检查管道漏水、管道位置、暖气通道等。对建筑采暖及给排水工程的试用是不能够被忽视的一个重要环节，对工程进行试用时，如果发现存在问题，要及时地更正解决，保证施工质量。

3建筑采暖及给排水工程施工中经常采用的措施

1)加强相关政府部门的监管力度。在建筑采暖及给排水工程施工中，相关政府部门要切实履行好自己的职责，不能够把监管工作只停留在表面，做形象工程，要坚持为人民服务的原则，全面做好对建筑工程的监管工作。如果在监管中，发现问题，要及时地督促施工单位和施工人员进行纠正和补救，最后做好负责验收的工作，严把质量关。与此同时，相关政府部门也要重视自身人员专业素养的提升，提高其对建筑施工的整体质量的监管水平。同时也有必要做好施工人员技术培训的引导工作。

2)强化建筑采暖及给排水工程施工人员的专业素养。在进行建筑采暖及给排水工程施工时，不仅要求施工人员有专业的技术水平，还要有很高的道德素养。因此，施工单位要组织专门的技术培训课程，对施工人员进行系统全面地培训，告知施工人员在施工过程中要掌握和注意的施工要点，以确保施工质量。

3)要加强建设单位对建筑施工的重视。在建筑工程中，建筑采暖及给排水是非常重要的组成部分，建设单位必须要强化对其的重视度，根据不同的施工地点、施工条件，安排专业的技术人员定期在施工现场进行监管。合理选定监理单位及其专业监理人员进行旁站监理。

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Abstract: nowadays the use of the plant is more and more common. Cold areas building more to consider the problem of energy consumption. This paper, from the thermal insulation design, roofing aspects of the design of steel structure plant design core issues to discuss, summarizes the key points of the design of the building energy saving, and puts forward some problems that should be paid attention to in the design and the suggestion, choose mainly from the process flow, energy conservation of the building design, technical and economic analysis to determine the comprehensive consideration.

Keywords: building energy saving design; Heat preservation; Palisade structure

中图分类号：S611文献标识码：A 文章编号：

引言：

我国是世界上第三能源生产和消费国，单位产值能耗名列世界前茅，表明我国经济效率能源利用率较低。我国建筑能耗目前每年已高达2亿吨左右标准煤，占全国总能耗量的1／4～1／3，是能耗大户。在节约能源中，建筑节能尤其值得关注。建筑节能不仅是为了减少能耗、提高经济效益的迫切需要，而且也是减轻大气环境污染、改善气候与生态环境、造福子孙后代的百年大计。

一、我国建筑能耗现状

建筑能耗主要包括建筑材料和建筑设备的生产用能、房屋建筑时施工用能、建筑物在使用期间的日常用能(采暖、空调、降温、电气、照明、炊事、热水供应等)，房屋维修、拆除用能等四个方面，其中尤以日常使用能耗为最大。据国外分析，使用能耗与其他能耗之比一般为8：2～9：1，而采暖建筑大部份为9：1，其次是建筑生产能耗。所以在建筑节能中应以日常使用能耗为节能重点，而在使用能耗中则以采暖用能为主。据统计我国采暖地区约占国土60％，在全国城市民用建筑中采暖建筑占45％，而住宅建筑又占民用建筑中的70％，因此建筑的节能重点应是采暖能耗。特别是在工业生产中，厂房的节能设计及节能措施更加重要。

我国自八十年代才开始重视建筑节能，自八六年七月颁布“民用建筑节能设计标准”以来，在设计和实施过程中还没有引起足够重视，更缺乏监督，导致与国外差距拉大。譬如：我国建材工业能耗仅次于电力工业而居备工业中第二位，用于生产建筑钢材、水泥、砖瓦等各种建材的能耗，每年约1亿吨标准煤，占建材工业总能耗50％，随着经济发展、基建项目增加，这个比例还在扩大，而且单位能耗比发达国家高得多。因此，一方面要大力降低建材生产的单位能耗，另一方面要大力研制、开发低能耗的建材产品，以取代传统性粘土砖瓦的墙体材料，这已成为当前建筑节能中一个非常重要环节。

二、屋顶设计的问题

1、屋盖支撑。

规范第9．1．20条规定，屋盖支撑杆件宜用型钢，目前多数采用圆钢，甚至在8度地震区也有用圆钢的，必须引起高度重视由于人们对震害的感受不深，认为地震发生的概率很小，因此重视不够。作者建议8度地震区应用型钢截面，7度及7度以下视刚架跨度和荷载大小可考虑是否一律采用型钢。

2、钢结构厂房屋面设计的防水问题。

屋面防水设计涉及屋面坡度、天沟形式、单坡屋面长度等因素。屋面坡度，根据《屋面工程技术规范》的规定，屋面坡度最小为5％。但在实际工程中，一些外资钢构公司屋面坡度经常做到3％，甚至2％。考虑到同前国内钢构厂家技术力量、节点的处理、材料性能方面参差不齐，人们将屋面坡度控制在5％。在积雪较大的地区，坡度应适当增大。单坡屋面长

度，主要取决于工程所在区域的最大温差以及降雨所形成的最大水头的高度。根据收集的资料和工程设计经验，单坡屋面长度宜控制在70m以内，若超过70m，需做专题研究、特殊处理。哈尔滨地处严寒地区．冬季气温低，堆积的冰雪反复冻融，容易对普通钢屋面造成破坏，尤其是天沟处，造成渗漏，根据以往的经验，内天沟尚无成功的实例，故确定设计方案全部采用外天沟。另外哈尔滨冬季雪大，在高低跨处宜积很高的雪，威胁厂房安全，故确定设计方案采用一个屋脊双坡屋面。

3、提高屋顶的热工性能

屋顶构造设计应综合考虑防火、防水、保温、隔热措施，提高保温材料厚度，选择优质的保温材料。提高或改善屋面热工性能在北方着重是保温，在南方着重是隔热，因此要选择容量轻、吸水率、含水率较低的高效保温材料，如聚苯乙烯板，岩棉等。常见屋顶做法：

1)平屋顶，在北方较多应用，保温材料采用加气混凝土(50。100mm)，已逐步推行岩棉制块、聚苯板等。

2)尖屋顶，在南方应用广泛，在顶内铺设轻质保温材料(玻璃棉、聚酯板)，也可在天棚上铺设轻质保温材料。尖屋顶做法在西欧或发达国家很广泛。

三、提高围护结构的热阻

1、厂房围护结构存在的不足

建筑热工设计不仅应满足建筑热工和卫生要求，而且要立足于能源经济学的观点。现在一般厂房所用的围护结构的热阻仅仅是考虑了建筑热工和卫生的要求，即满足内表面和材料内部不结露，而很少考虑能源消耗的因素。欧美各国的研究分析认为：隔热保温是建筑节能最有效的途径并把改善建筑保温性能当作建筑节能的首要任务。许多国家制定了建筑节能法规。现在，我国厂房外墙外窗的综合传热系数一般在2．O～3．0W／m℃之间，超过美国节能控制标准的22％～52％；屋顶的综合传热系数一般在1．05～1．396w／m℃之间，超过美国节能标准50％～100％。美国建筑节能法要求采暖房屋的护结构必须采用导热系数小于0．233w／m℃的保温材料，对导热系数O．814w／m℃的砖砌体不视为保温材料。西北建筑设计院通过对北京和哈尔滨采暖耗能与造价之间的分析，得出两地采暖砖混建筑的外墙最佳保温厚度分别为2砖和3砖，但从墙体结构受力和室内有效面积等角度考虑是不合适的。我们应从设计上改变过去的传统和习惯，从建筑节能和能源经济学的角度出发，适当增加主厂房围护结构保温厚度或采用新型的高性能保温材料，以提高主厂房围护结构保温性能。

2、一般的解决措施

(一)尽量减少外门数量，缩小外门尺寸。有的工程中，工艺专业仅根据本专根据本专业的需要提出所需外门的数量和尺寸，建筑专业应对此逐一落实，是否需要这么多，这样大，尽量压缩。门洞留大了，热风幕吹风作用范围达不到封堵冷风的作用。在较寒冷的地区，这一条十分重要，设计人员一定要充分考虑到气候因素的影响，绝不应把东北地区与江南地区等同对待。

(二)凡有外门必设门斗，必加装热风幕。经验表明，凡这样处理的外门，保温效果根好，门斗加装热风幕，可在门斗区域造成一个缓冲空间，有利于减少室外渗入的冷风。地处严寒地区的某电厂主厂房主入口，就是做了上述处理，实际运行中，保温效果很明显。

(三)注意门型的选择。选用的主厂房外门一定要密闭性好，关闭可靠、结实。较大的外门上要特设供人通行的小门。据了解，目前电厂主厂房常用的大门的保温密闭效果都不太理想，急需设计一种新型的主厂房外大门。

(四)注意外门的位置。外门尽量避免放在当地冬季主导风向的位置，也要尽量避开当地寒潮来临时主导风向的方向。显然，在设计主厂房外门时，多做些工作，多动动脑筋，会收到十分明显而可靠的节能效果，可谓事半功倍。

结束语：

节能是我国的一项基本国策，建立节约型社会是我们的目标。作为耗能大户的工业厂房，节能工作任重而道远。厂房建筑节能可采取以下措施：1、充分利用设备散热量，从节能角度看，锅炉不应露天布置，应把锅炉放在厂房内，以回收锅炉设备的散热量。2、锅炉送风机室内吸风量应根据室外温度进行调节，以回收余热。尤其是在夏季，送风机应在室内吸风。3、提高围护结构保温性能，限制外墙综合传热系数在1．60～1．80w／m℃之间。4、减小窗墙之比，建议主厂房窗墙之比值控制在10%～20%之间。5、为减少冬季冷风渗透量，应改进大门结构、形式，设置门斗，凡有外门处均应设置热风幕。

参考文献：

[1]王小华.陈侨建筑设计与节能措施[期刊论文]-科技信息2008(24)

[2]胡伟民 建筑设计与节能浅论[期刊论文]-中国高新技术企业2008(10)

[3]陈明 对绿色建筑设计与节能技术探讨[期刊论文]-城市建设与商业网点2009(21)

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中图分类号：TU2文献标识码： A 文章编号：

随着我国城市化进程的加快，城市建筑的规模不断扩大，建筑能源消耗也随之持续增加，如何减少建筑能耗，建造节约型建筑成为了建筑设计行业关注的焦点。同时，住宅建筑能耗是建筑能耗的重要组成部分，研究住宅建筑规划中的节能显得尤为重要。建筑规划与设计的合理性直接决定着住宅建筑的节能效果，决定能否为居住者提供舒适健康的节能建筑[1]。本文着眼于住宅建筑的规划阶段，分析对建筑能耗影响较大的参数，主要包括：建筑体形系数、建筑物的朝向、复式建筑等，希望为住宅建筑的规划设计提出指导意见。

建筑体形系数

我国《民用建筑节能设计标准》（JGJ26-95）中规定，建筑体形系数 S 指“建筑物与室外大气接触的外表面积与其所包围的体积的比值”，如下所示：

式中，S为建筑体形系数，F0为建筑的外表面积(m2)，V0为建筑体积(m3)。此式表明：体形系数是单位建筑体积占用的外表面积，反映了一栋建筑体形的复杂程度和围护结构散热面积的多少，体形系数越大，体形越复杂，其围护结构散热面积就越大，建筑物围护结构传热耗热量就越大。因此，建筑体形系数对建筑能耗影响显著，有研究资料表明，体形系数由0.4减少到0.3，围护结构传热损失可降低25%，全年采暖空调能耗可减少13%[2]。以下就体形系数中几个重要的参量对建筑能耗的影响进行讨论。

(1) 体形形态：由于形状不同，建筑所受太阳影响程度及建筑室内外通过外墙表面的热交换情况将有所差异。针对各种不同体形形态的参量描述，按节能效果优劣的建筑设计顺序依次为：圆、多边形、正方形、长方形、三角形。圆和多边形为推荐建筑形状，而三角形对节能较为不利。

(2) 建筑进深：当建筑物的高度H固定时，建筑进深X与建筑长度Y对建筑体形系数S的影响效果相同。建筑长度Y增大会导致外表面积太大，体形系数相应很大，不利于节能和节地，应加以限制。因此，这里讨论进深对建筑节能的影响，随着建筑进深X的增大，体形系数S逐渐减小最后趋向于一个定值（）。在同样满足采光、通风及一定室内景观要求的情况下，进深适当增大到12.6m 左右，能大大改善室内热环境，降低体形系数，并且与小进深住宅相比，节能节地，还可以降低建筑造价[3-4]。

(3) 建筑总高度H：建筑体形系数S随着建筑总高度H的增加而减小，建筑采暖能耗、空调能耗和建筑总能耗也随之减小，体形系数S对建筑采暖能耗的影响明显大于对空调能耗的影响。建筑总高度H对低层建筑、多层建筑和中高层建筑的体形系数影响非常大（期间体形系数S降低 40%～60%），而对其他建筑的体形系数影响却较为有限（期间体形系数S降低 2%～10%）。

(4) 建筑层高h：类似于建筑总高度H，建筑体形系数S随着建筑层高h的增加也逐渐减小，两者之间呈线性负相关关系。同时，随着建筑层数增加，层高h对体形系数S的影响越来越小，对低层建筑的体形系数影响最为明显。

建筑朝向

对节能住宅而言，选择合理的建筑朝向是需要着重考虑的问题。建筑物的朝向对太阳辐射得热量和空气渗透耗热量都有影响。在实际运用中，当根据日照和太阳辐射已将住宅的基本朝向范围确定后，在进一步核对季节主导风时，会出现主导风向与建筑朝向形成夹角的情况。从单栋住宅的通风条件来看，房屋与主导风向垂直效果最好。但是，从整个住宅群来看，这种情况并不完全有利，而往往希望形成一个角度，以便各排房屋都能获得比较满意的通风条件。

从长期实践经验来看，南向是全国各地区都较为适宜的建筑朝向。但在建筑设计时，建筑朝向受各方面条件的制约，不可能都采用南向，这就应结合各种设计条件，因地制宜地确定合理建筑朝向的范围，以满足生产和生活的要求。

复式建筑

随着我国居民消费水平的逐步提高，购房者的消费观念更趋理智，对居住的质量要求也大大提高，在住房选择上更趋向多元化和个性化，多种新型的特色住宅模式开始进入住宅市场。比较适合中青年家庭的复式户型比起普通的平面户型来空间形式更为丰富，变化多样，能融入更多的创意体现个性，价格相对偏低，己成为购房者比较喜爱的房型，图1所示为某复式住宅户型结构。

图1 典型的复式住宅户型结构

然而，不管任何类型的组合方式，复式建筑的采暖能耗、空调能耗和建筑总能耗都比普通建筑的能耗值要高，其中复式别墅的采暖能耗、空调能耗和建筑总能耗分别比普通别墅的高出 2.60Kw•h/、2.84Kw•h/和 5.44Kw•h/，而 18+1顶层复式建筑的采暖能耗、空调能耗和建筑总能耗分别比普通 18+1 建筑高出0.13Kw•h/、0.32Kw•h/和 0.45Kw•h/，因此复式建筑设计并不利于住宅的节能控制。

结语

住宅建筑规划和设计的合理性决定着居住建筑的节能效果，决定了能否为居住者提供舒适健康的节能建筑，本文分析了对建筑能耗影响较大的几个因素。在人们对于居住环境要求越来越高的现代社会，建筑规划与设计时既考虑到满足人们基本需要，有通过改良影响建筑能耗的因素，可以达到降低建筑能耗

参考文献：

[1] 赵重庆地区住宅建筑规划节能研究 [D].重庆大学硕士学位论文, 2008.

[2] 操雪荣. 居住建筑体形系数对建筑能耗影响关系研究[D].重庆大学硕士学位论文, 2007.

[3] 金虹. 严寒地区城市低密度住宅节能设计研究[D].哈尔滨工业大学博士学位论文, 2003.