建筑制冷節(jié)能方式研究

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一般來說，在寒冷氣溫下，室內(nèi)溫度比室外高，而熱量總是由溫度高的地方向溫度較低的地方流動(dòng)，所以根本不會(huì)有熱從室外進(jìn)入到室內(nèi)，可利用不受氣溫影響的輻射線即太陽輻射，促使室外的熱進(jìn)入室內(nèi)。抑制室內(nèi)的熱量流失?？諝鈱?duì)流等是熱量流失的主要原因。另外，室外的低溫空氣進(jìn)入室內(nèi)也屬于熱流失的一種現(xiàn)象。如果對(duì)建筑物的維護(hù)結(jié)構(gòu)采用完全保溫措施，使得建筑外圍形成一個(gè)保溫層，并且對(duì)于夏天保持室內(nèi)低溫，同樣具有良好效果。寒冷地區(qū)不使用采暖設(shè)備是不可能的，在采暖設(shè)備使用過程中我們也可以找到省能耗的方法。如精心設(shè)計(jì)采暖系統(tǒng)，把熱量集中在人活動(dòng)較多的范圍，避免浪費(fèi)熱量在人不經(jīng)常走動(dòng)的地方。比如通道，地下室部分加上避免溫度流失的保溫門、保溫墻體等。

制冷節(jié)能主要從以下幾個(gè)方面著手：

1)比如雙層玻璃的隔熱原理，對(duì)于照在玻璃面上的輻射線，采用反射或吸收的方法，減少進(jìn)入室內(nèi)的熱量。這時(shí)被玻璃吸收的熱，也不會(huì)通過再輻射和對(duì)流傳遞到室內(nèi)。對(duì)于龐大的建筑外圍來說，抑制輻射熱進(jìn)入室內(nèi)，具體的做法就是設(shè)置障礙物。但是建筑物同時(shí)也需要良好的采光、通風(fēng)等條件，這樣就不宜選擇背陰的地方建造建筑物，如果遇上比較好的方位條件，可利用地物，例如用西側(cè)的建筑物或樹木、圍墻等，也有遮擋陽光的效果。在屋頂或外墻面上設(shè)遮擋太陽照射物，不僅能遮擋輻射熱，而且還有通風(fēng)冷卻的效果。對(duì)于需要制冷的夏季，東西水平方向照射很強(qiáng)，水平的屋檐或百葉窗就不起作用了，必須采用豎向的遮擋物。

2)抑制導(dǎo)熱傳熱進(jìn)入室內(nèi)。在氣溫很高的熱帶地方，特別是在干燥性氣候的地方，一般在夜間都很涼快。另外，由于大地的溫度往往要比室內(nèi)的氣溫低，所以也可以利用由地板和地下室外墻的導(dǎo)熱產(chǎn)生的散熱效果。導(dǎo)熱是建筑物受太陽輻射后變熱的部位所產(chǎn)生的主要問題。只有溫度差才能決定導(dǎo)熱的方向，所以抑制導(dǎo)熱進(jìn)入室內(nèi)即可使用厚的、導(dǎo)熱系數(shù)小的材料，或者設(shè)空氣層，或進(jìn)一步減小表面積。

3)抑制對(duì)流熱進(jìn)入室內(nèi)。只有在室外氣溫比室內(nèi)氣溫高時(shí)，才容易向室內(nèi)產(chǎn)生對(duì)流傳熱。在制冷設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，若不關(guān)閉窗戶以及與非制冷部分交界的出入口，制冷效果將會(huì)降低。但有時(shí)在日落之后，也利用出入口與室外降低了的氣溫進(jìn)行通風(fēng)制冷。

4)促進(jìn)輻射熱從室內(nèi)消失。只要物體的溫度在絕對(duì)的零度以上，就一定向外界發(fā)射輻射熱，同時(shí)又接受其他物體發(fā)射來的輻射熱。當(dāng)輻射進(jìn)到室內(nèi)的熱少于從室內(nèi)散出的熱時(shí)，就會(huì)使室內(nèi)出現(xiàn)冷卻的現(xiàn)象。為了使建筑部位表面的輻射熱散失掉，就要用低于建筑物部位表面溫度的物體把建筑物包圍起來。為了使建筑物冷卻，白天可促進(jìn)沒有太陽照射的北面等建筑部位和開口處散失輻射熱，而在夜間可以促進(jìn)整個(gè)建筑物散失輻射熱。

5)促進(jìn)散熱。當(dāng)室外溫度低于室內(nèi)溫度時(shí)，室內(nèi)的熱就會(huì)通過建筑部位的內(nèi)部向室外傳導(dǎo)，為了冷卻建筑物，要促進(jìn)這種熱傳導(dǎo)。受太陽輻射的建筑部位外側(cè)，溫度一般都很高，但這些熱在涼爽的春秋季節(jié)，可以通過受不到陽光照射的外圍護(hù)結(jié)構(gòu)的陰影部分向室外導(dǎo)熱。當(dāng)夜間室外氣溫降低時(shí)，所有的建筑部位都能向室外散熱。地下室的外墻和與地基相接的地板，由于與其相接的外側(cè)地基土的溫度基本是恒溫的，而且往往要比室溫低，所以可通過對(duì)外的導(dǎo)熱來冷卻房間。為了取得良好的導(dǎo)熱效果，可以把建筑部位作得薄一些或是采用金屬板等，也可以增大建筑部位的表面積。并且為使室外的低溫空氣進(jìn)入室內(nèi)，排出室內(nèi)的高溫空氣，可利用開口部位或者縫隙以及室內(nèi)外的空氣壓力差，即風(fēng)勢(shì)或溫度差。另外，為使熱從建筑物的外表面向空氣中散失，除與風(fēng)勢(shì)或表面積有關(guān)之外，還可利用外表面水汽化吸熱進(jìn)行散熱。

6)蓄熱效果的利用。由于太陽輻射和其他熱源而被提高溫度的建筑部位，對(duì)于制冷來說將會(huì)成為熱負(fù)荷。當(dāng)有太陽輻射進(jìn)入室內(nèi)時(shí)，如果地板等部位的蓄熱量小而且隔熱性好，這些部位的表面溫度就容易升高，使室內(nèi)變熱。如果建筑部位的熱容量大，就能承受住太陽輻射或氣溫升高等暫時(shí)性的熱負(fù)荷，即使停止了制冷設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)，室內(nèi)溫度也不容易升高。對(duì)于制冷來說，最好是墻等外圍護(hù)部位的熱容量大，外側(cè)有保溫層。一般在需要制冷的時(shí)候，大地的溫度比室溫低。因此可以與大地直接相接，利用導(dǎo)熱傳熱使室內(nèi)冷卻或使用干井使空氣冷卻。

建筑節(jié)能與各個(gè)系統(tǒng)節(jié)能有著密切關(guān)系，從建筑設(shè)計(jì)圖紙開始，建筑物向光面，外墻選材，水電線路合理分配等等。每一環(huán)都跟建筑節(jié)能效果息息相關(guān)。而在選用現(xiàn)代化設(shè)備，例如大型新風(fēng)系統(tǒng)、空氣凈化系統(tǒng)、中央空調(diào)等設(shè)備，雖都能達(dá)到讓室內(nèi)溫度宜人的效果，但其功能，環(huán)境需求并不一樣，不能盲目統(tǒng)一采用。所謂建筑節(jié)能，作為建筑從業(yè)人員，就是在不降低人生活品質(zhì)和舒適度的前提下，采用合理的設(shè)計(jì)，使得建筑物盡量降低能源消耗。此篇淺顯文章，目的在于讓大眾掌握建筑節(jié)能的基本概念，讓國(guó)家的節(jié)能計(jì)劃更好地開展。（本文作者：聶翔 單位：大連大學(xué)）