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                  物理学下的建筑节能问题分析

                  来源:未知
                   

                   

                  摘要:为了缓解我国的能源紧张危机,建筑节能逐渐受到相关专业人士和学者的重视。建筑节能的良好应用能够提升民众生活质量、改善生活环境,与此同时,还能够在一定程度上减小污染物质排放量,实现社会绿色可持续发展[1]。本文站在物理学角度对建筑节能问题展开深入分析,对当前我国建筑节能中的种种问题及其重要程度加以阐述,并以建筑节能中应用的物理知识作为核心内容进行深层次的剖析,为实现我国建筑节能在物理学领域内的有效发展提供一定参考。
                   
                  关键词:物理学;建筑节能;问题
                   
                  1物理学是建筑节能的基础
                   
                  1.1能源与能耗本身属于物理学范畴
                   
                  在一定角度上,可将物理学视为建筑节能的基础,脱离了物理知识的建筑规律与结论也就没有任何意义可言。在日常生活中,无论是电能、光能还是热能都是由能源间接或直接为人类提供的,当某种物体形态的转变过程就是能源的消耗过程,在该过程中给予人类需要的能源,因此,无论是能源自身,还是能源消耗均在物理学范畴内。为了满足某种需求或实现某种目的,选择消耗能源的方式来实现,例如,应用光能照亮房间、利用电能实现制冷等。
                   
                  1.2从物理学角度看能量的转换
                   
                  站在物理学的角度,能量形式的转换过程中,并没有改变总能。简言之,其中具有的能量保持不变,既不自行产生,也不会凭空消散,这就是能量守恒定律的内容,但在该规律中,仅仅对能量的数量关系加以规定,并提及能量的转换过程。在热力学第一定律的基础上,热力学第二定律的内容中对能量转换的基本方式进行了明确的解说,即能量无法自发从低温物体转移到高温物体。
                   
                  1.3建筑节能的物理学基础
                   
                  对于建筑节能而言,可将信息替代能源作为基础,相较能源而言,信息资源是无限的。在当前社会的的发展中,能源不断减少,能源短缺问题日益凸显,同时,能源消耗导致环境污染问题也愈加严重,若无法实现矛盾与冲突的有效化解,那么将加剧这一恶性循环[2]。因此,将物质能源由信息资源取替,可以实现该矛盾问题的巧妙化解。目前备受我国建筑界关注的问题,就是如何解决高层建筑节能问题,由于不全面的建筑节能信息了解,造成不合理的设计频频出现,从而导致对整体建筑影响极坏。
                   
                  2物理学知识在建筑节能中的运用
                   
                  2.1以物理手段实现太阳光照明
                   
                  在现有的研究理论中,医学专家认为忧郁症、慢性疲劳综合征等疾病在太阳光下产生的几率相对较小,因此,在建筑设计过程中,利用物理方式实现太阳光的自然引入,不仅为建筑空间的使用者提供了更多晒太阳的机会,还为人体保持健康提供了有利条件。若无法实现自然光照的情况下,可利用导光管装置,其应用了反射原理,实现光纤的传递,但由于传递过程中会存在一定的能量损失,因而无法满足长距离的光纤需求。经过这一物理手段而形成的太阳光约为2个75W灯泡的亮度。
                   
                  2.2利用太阳能取暖
                   
                  在建筑取暖过程中,若想应用太阳能,在材料的选择上应当选取热阻和热吸系数相对较大的。在能量传递过程中发生阻碍作用的就是热阻,而物体自身的吸热能力成为热吸系数。在建筑的实际应用中,为了实现太阳能的有效储存,应用热阻和热吸系数大的玻璃[3]。白天,在太阳光的照射下吸收热量并加以储存,夜间温度较低时,可将热量释放,提高夜间温度。针对冬冷夏热地区的建筑,可利用这样设备实现温度的调节,即夏日高温时避免阳光直射,冬日低温时将阳光引入室内,从而实现保温节能的作用。
                   
                  2.3纳米技术在建筑材料中的应用
                   
                  考虑到纳米材料的自身特性,极具有量子尺寸,又具备光催化效应,因此,在混凝土中应用纳米制作技术将具备空气净化、有毒物质分解的作用。随着对于建筑功能需求的调整,混凝土材料的功能也可结合纳米材料的功能而调整,例如,现已部分应用的自我修复纳米材料[4]。由于纳米材料的自身特性,其刚度、强度都得到了有效调整,例如厂家内的抗菌陶瓷、弹性水泥等均具有较高性能。该类材料的应用,不仅大大提升了建筑物的使用性能,更从某种程度上实现了能耗的有效降低,为环境污染问题的化解提供了帮助。
                   
                  3结语
                   
                  随着当前经济的日益发展,能源的消耗问题也日益显著,在当前十分紧要关头下,相关部门应对建筑物能耗的降低给予足够的关注度,始终将低能耗作为建筑设计的重中之重,并贯穿于设计始终。总之,物理学与建筑之间的关系十分密切,大部分建筑学的思想与理论都离不开物理学知识的支持,因此,为了实现建筑能耗的有效降低,物理学将在今后的建筑节能可持续发展中做出巨大贡献,提供最优化的解决方式。
                   
                  参考文献:
                   
                  [1]唐卓雅.物理技术在节能环保建筑中的应用[J].技术与市场,2017,24(11):170.
                   
                  [2]康雅琪.物理技术在节能环保建筑中的应用研究[J].资源节约与环保,2016(01):86.
                   
                  [3]符静.物理精炼生产线真空系统节能改造[J].科技创新导报,2015,12(20):79-80.
                   
                  [4]刘焕淋,谢相菊,黄胜,郑丹玲.WDM网络中基于物理损伤的组播节能保护算法[J].光通信研究,2015(02):1-3+6.
                   

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