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              物理學下的建筑節能問題分析

              來源:未知
               

               

              摘要:為了緩解我國的能源緊張危機,建筑節能逐漸受到相關專業人士和學者的重視。建筑節能的良好應用能夠提升民眾生活質量、改善生活環境,與此同時,還能夠在一定程度上減小污染物質排放量,實現社會綠色可持續發展[1]。本文站在物理學角度對建筑節能問題展開深入分析,對當前我國建筑節能中的種種問題及其重要程度加以闡述,并以建筑節能中應用的物理知識作為核心內容進行深層次的剖析,為實現我國建筑節能在物理學領域內的有效發展提供一定參考。
               
              關鍵詞:物理學;建筑節能;問題
               
              1物理學是建筑節能的基礎
               
              1.1能源與能耗本身屬于物理學范疇
               
              在一定角度上,可將物理學視為建筑節能的基礎,脫離了物理知識的建筑規律與結論也就沒有任何意義可言。在日常生活中,無論是電能、光能還是熱能都是由能源間接或直接為人類提供的,當某種物體形態的轉變過程就是能源的消耗過程,在該過程中給予人類需要的能源,因此,無論是能源自身,還是能源消耗均在物理學范疇內。為了滿足某種需求或實現某種目的,選擇消耗能源的方式來實現,例如,應用光能照亮房間、利用電能實現制冷等。
               
              1.2從物理學角度看能量的轉換
               
              站在物理學的角度,能量形式的轉換過程中,并沒有改變總能。簡言之,其中具有的能量保持不變,既不自行產生,也不會憑空消散,這就是能量守恒定律的內容,但在該規律中,僅僅對能量的數量關系加以規定,并提及能量的轉換過程。在熱力學第一定律的基礎上,熱力學第二定律的內容中對能量轉換的基本方式進行了明確的解說,即能量無法自發從低溫物體轉移到高溫物體。
               
              1.3建筑節能的物理學基礎
               
              對于建筑節能而言,可將信息替代能源作為基礎,相較能源而言,信息資源是無限的。在當前社會的的發展中,能源不斷減少,能源短缺問題日益凸顯,同時,能源消耗導致環境污染問題也愈加嚴重,若無法實現矛盾與沖突的有效化解,那么將加劇這一惡性循環[2]。因此,將物質能源由信息資源取替,可以實現該矛盾問題的巧妙化解。目前備受我國建筑界關注的問題,就是如何解決高層建筑節能問題,由于不全面的建筑節能信息了解,造成不合理的設計頻頻出現,從而導致對整體建筑影響極壞。
               
              2物理學知識在建筑節能中的運用
               
              2.1以物理手段實現太陽光照明
               
              在現有的研究理論中,醫學專家認為憂郁癥、慢性疲勞綜合征等疾病在太陽光下產生的幾率相對較小,因此,在建筑設計過程中,利用物理方式實現太陽光的自然引入,不僅為建筑空間的使用者提供了更多曬太陽的機會,還為人體保持健康提供了有利條件。若無法實現自然光照的情況下,可利用導光管裝置,其應用了反射原理,實現光纖的傳遞,但由于傳遞過程中會存在一定的能量損失,因而無法滿足長距離的光纖需求。經過這一物理手段而形成的太陽光約為2個75W燈泡的亮度。
               
              2.2利用太陽能取暖
               
              在建筑取暖過程中,若想應用太陽能,在材料的選擇上應當選取熱阻和熱吸系數相對較大的。在能量傳遞過程中發生阻礙作用的就是熱阻,而物體自身的吸熱能力成為熱吸系數。在建筑的實際應用中,為了實現太陽能的有效儲存,應用熱阻和熱吸系數大的玻璃[3]。白天,在太陽光的照射下吸收熱量并加以儲存,夜間溫度較低時,可將熱量釋放,提高夜間溫度。針對冬冷夏熱地區的建筑,可利用這樣設備實現溫度的調節,即夏日高溫時避免陽光直射,冬日低溫時將陽光引入室內,從而實現保溫節能的作用。
               
              2.3納米技術在建筑材料中的應用
               
              考慮到納米材料的自身特性,極具有量子尺寸,又具備光催化效應,因此,在混凝土中應用納米制作技術將具備空氣凈化、有毒物質分解的作用。隨著對于建筑功能需求的調整,混凝土材料的功能也可結合納米材料的功能而調整,例如,現已部分應用的自我修復納米材料[4]。由于納米材料的自身特性,其剛度、強度都得到了有效調整,例如廠家內的抗菌陶瓷、彈性水泥等均具有較高性能。該類材料的應用,不僅大大提升了建筑物的使用性能,更從某種程度上實現了能耗的有效降低,為環境污染問題的化解提供了幫助。
               
              3結語
               
              隨著當前經濟的日益發展,能源的消耗問題也日益顯著,在當前十分緊要關頭下,相關部門應對建筑物能耗的降低給予足夠的關注度,始終將低能耗作為建筑設計的重中之重,并貫穿于設計始終?傊,物理學與建筑之間的關系十分密切,大部分建筑學的思想與理論都離不開物理學知識的支持,因此,為了實現建筑能耗的有效降低,物理學將在今后的建筑節能可持續發展中做出巨大貢獻,提供最優化的解決方式。
               
              參考文獻:
               
              [1]唐卓雅.物理技術在節能環保建筑中的應用[J].技術與市場,2017,24(11):170.
               
              [2]康雅琪.物理技術在節能環保建筑中的應用研究[J].資源節約與環保,2016(01):86.
               
              [3]符靜.物理精煉生產線真空系統節能改造[J].科技創新導報,2015,12(20):79-80.
               
              [4]劉煥淋,謝相菊,黃勝,鄭丹玲.WDM網絡中基于物理損傷的組播節能保護算法[J].光通信研究,2015(02):1-3+6.
               

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