建筑外飾面材料建筑節能論文

　　1建筑外飾面的建筑輻射性能

　　太陽(yáng)光在照射到建筑物上時(shí)，其中的一部分能量會(huì )被建筑物所吸收，并以熱能等能量形式進(jìn)行儲存和傳遞，另一部分則被建筑物表面反射，以反射光的形式回到自然中，該過(guò)程如圖1所示：該圖中，代表墻體外飾面的的反射率，α代表墻體外飾面的吸收率，代表墻體外飾面的透過(guò)率，ε代表該建筑外飾面材料吸收太陽(yáng)輻射后轉化為一定波段內紅外輻射率［1］。通過(guò)物理研究發(fā)現這些因素間存在一定的數學(xué)關(guān)系，即+α+=1。透過(guò)率主要代表太陽(yáng)輻射穿透介質(zhì)的能力，對不透明的介質(zhì)而言可以默認為其透過(guò)率為0，則該算式就會(huì )轉變?yōu)?α=1。前文已經(jīng)提到，建筑外飾面材料的材質(zhì)、粗糙度、顏色等因素會(huì )影響其對太陽(yáng)輻射的吸收性能及反射性能。建筑物中只有被建筑物外飾面吸收的能量才會(huì )向建筑物內部傳導，如果外飾面材料的反射率越高，太陽(yáng)輻射被吸收的就越少，建筑物表層吸收的熱量也就越低，其隔熱效果越好。

　　2建筑物耗熱能量理論計算

　　建筑物的熱環(huán)境與太陽(yáng)能輻射有密切關(guān)系，除去人為因素，太陽(yáng)輻射是影響建筑內部熱環(huán)境的第一要素。為研究單位建筑面積單位時(shí)間外墻傳遞的熱量的計算公式，下面通過(guò)一組實(shí)驗對象展開(kāi)研究。利用DeST－h(huán)軟件設定溫度適宜的地區，保證室內的基礎溫度在一定范圍，使室內溫度具有一定的舒適性。在此條件下選取A、B兩棟住宅樓，并選取中間層、頂層、底層進(jìn)行數據收集。模擬實(shí)驗中對兩棟建筑分別給予不同的太陽(yáng)輻射強度，控制墻體外飾面吸收率在0．3－0．8之間，墻體對太陽(yáng)輻射吸收系數α控制在0．1－0．9之間，采用級差為α=0．1、α=0．3、α=0．55、α=0．7、α=0．9，其他因素設置為系統默認值。在此條件基礎上進(jìn)行實(shí)驗模擬計算。實(shí)驗中對建筑物在一年時(shí)間內不同太陽(yáng)輻射吸收率下逐時(shí)自然室溫模擬分析，并對相關(guān)數據進(jìn)行統計分析，分析結果如下：統計該實(shí)驗結果可知單位建筑面積單位時(shí)間外墻傳遞的熱量為：Qhq=（tn－te）（εqiKmqiFqi）/A0（Qhq建筑物圍護結構單位面積單位時(shí)間的傳熱耗熱量，tn為室內所有房間的平均溫度，te為建筑物外界環(huán)境的平均溫度，εqi為建筑物圍護結構傳熱系數的修正系數，Kmqi為建筑物圍護結構平均傳熱系數，Fqi為建筑物圍護結構面積，A0為建筑面積）從該算式中可以看出，進(jìn)行建筑圍護結構的單位建筑面積單位時(shí)間外墻傳遞的熱量計算時(shí)，首先需要對平均傳熱系數Kmqi進(jìn)行修正，其修正系數即為εqi，這樣做的原因主要是因為受到太陽(yáng)輻射得熱的影響，若直接按照理論上的平均傳熱系數Kmqi進(jìn)行計算，結果將與實(shí)際不符（大于實(shí)際結果），因此必須對其進(jìn)行修正，用理論Kmqi乘以εqi（數值小于1）。不同地區的陽(yáng)光照度不同，因此不同地區的Qhq不盡相同。需要注意的是，即使是同一地區，不同時(shí)間的太陽(yáng)輻射強度不同，其Qhq也不相同，另外，同一時(shí)間不同朝向受到的太陽(yáng)輻射強度也不同，因此在實(shí)際計算過(guò)程中，必須對Kmqi進(jìn)行不同程度上修正，即根據實(shí)際情況設定不同的修正系數εqi。一般情況下，正午時(shí)分以及朝南方向受到的太陽(yáng)輻射最強，εqi的取值最大，同理朝北方向εqi的取值最小。傳統建筑中，εqi的取值一般根據建筑外飾面的朝向來(lái)規定的，在傳統建筑材料比較單一的情況下，這樣的規定具有一定的實(shí)用性。隨著(zhù)時(shí)代的不斷發(fā)展，人們對建筑的要求不斷提高，建筑外飾面材料呈現多樣性，不同材料的修正系數εqi差別較大，以朝向為基礎的修正系數εqi變得越來(lái)越片面。且對同種材料而言，不同的顏色及表面粗糙度也會(huì )造成εqi的不同，由此可見(jiàn)，當今εqi的設定已經(jīng)不能按照單一因素來(lái)考慮，而是結合多方面因素綜合考慮。在建筑節能過(guò)程中需要根據實(shí)際需求設定修正系數的數值。

　　3建筑物外飾面材料的太陽(yáng)輻射得失熱與其耗熱能量

　　建筑物外飾面得失熱包括多個(gè)熱量傳遞過(guò)程，主要包括建筑物內部向外傳出的熱量、太陽(yáng)直接輻射建筑物吸收的熱量、太陽(yáng)輻射間接吸收的熱量、建筑物圍護結構再輻射失去的熱量、外表面空氣熱對流的熱量、其他物體與建筑物間反射吸收的熱量等。通過(guò)上述實(shí)驗對建筑物A、B兩棟住宅樓進(jìn)行分析，得到如下實(shí)驗結果：得失熱的計算公式為：q=q1－q2+q3－q4－q5－q6（q1為建筑物內部向外傳出的熱量，q2為太陽(yáng)直接輻射建筑物吸收的熱量，q3外表面由于輻射作用散出的熱量，q4為太陽(yáng)輻射間接吸收的熱量，q5為其他物體與建筑物間反射吸收的熱量，q6為外表面空氣熱對流的熱量）從建筑物得失熱的計算公式可以看出，建筑物從外界太陽(yáng)輻射中所吸收的熱量q2=I*α（I為自然界太陽(yáng)輻射照度，α為建筑物外飾面對太陽(yáng)輻射的吸收系數）建筑外飾面對太陽(yáng)輻射的吸收系數在建筑物得失熱的計算中的作用是決定性的，因此可將這一理論知識用于實(shí)踐，例如在夏季一些地方需要采取隔熱處理，此時(shí)可以在建筑物外表面涂抹對太陽(yáng)輻射的吸收系數較小的材料，一般顏色較淺的建筑材料在夏季不僅能夠減少對太陽(yáng)輻射的吸收，還能在顏色上給人冷色調的感覺(jué)。冬季需要保暖的時(shí)候可以在建筑物外表面涂抹對太陽(yáng)輻射的吸收系數大的材料，在顏色選擇上可以暖色調為主，讓人們在心理上和身體上都能感受到暖意。前文已經(jīng)提到，根據相關(guān)標準，建筑物單位面積單位時(shí)間的傳熱耗熱量計算公式為：Qhq=（tn－te）（εqiKmqiFqi）/A0從上算式中可以看出，建筑物圍護結構單位面積單位時(shí)間的傳熱耗熱量會(huì )受到不同的Kmqi數值影響，需進(jìn)行修正。修正系數εqi需要根據具體情況進(jìn)行設定。結合建筑物內部向外傳出的熱量，通常情況下的計算方式是將二者的計算公式進(jìn)行結合，從而找出之間的聯(lián)系，根據各因數的重要性并結合當地環(huán)境選擇合適的材料，使其性能能夠在最大限度上滿(mǎn)足人們的實(shí)際需求。

　　4結束語(yǔ)

　　建筑物外飾面材料的太陽(yáng)輻射性能對人們的生活具有重要影響，因此在實(shí)際生活中需要根據需求不同選擇合適的建筑材料，在需要隔熱的地區需要選擇吸收系數較小的材料。相反在需要保溫的季節可以選擇吸收系數較高的材料，合理使用外飾面材料對太陽(yáng)輻射的各項性能，在節能中提高人們的生活水平。

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