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关键词:节能住宅;建筑;节能技术;措施
中图分类号:TE08 文献标识码:A 文章编号:
在当今世界节约能源问题已经成为人们关注的焦点。建筑能耗日益增长的今天,节能的意义十分重大。而且我国建筑业已经成为高能耗的产业,而建筑高能耗已经成为阻碍可持续发展的顽石。面对上述问题,我们需要大力推广节能建筑,还应建立节能意识,以及加强可持续发展的推广,完善制定相关的节能政策,开展节能技术施工。
一、节能住宅建筑节能的重要性
1、建筑节能有利于经济发展
建筑节能是缓解我国能源紧缺矛盾、改善人民生活工作条件、减轻环境污染、促进经济可持续发展的一项最直接、最廉价的措施, 也是深化经济体制改革的一个重要组成部分。因为经济的发展离不开能源的发展。从一定意义上讲, 能源并非取之不竭, 用之不尽。虽然我国有着丰富的煤炭和水力资源, 但采储量和可开发的水电量均低于世界人均水平的一半, 能源增长的速度长期滞后于生产总值的增长速度, 如果不采取有效的节能措施势必影响国家的经济发展, 甚至贻患子孙。
2、建筑节能可减轻环境污染
在我国, 建筑能耗主要来源是煤炭, 而燃煤会向大气中排放大量的污染悬浮颗粒和有害气体, 这不仅直接危害人们的健康, 而且还造成了环境的酸化, 长此以往, 导致地球气候的恶化, 如水旱灾害更加频繁猛烈、大量生物物种濒临灭绝, 人类的生存环境将面临严重的危机。
3、 建筑节能是改善人民生活水平以及发展建筑业的需要
现代居室已不仅是一个遮风蔽雨的场所, 同时要为人们生理及心理的需求提供舒适的环境。我国幅员辽阔, 气候千差万别, 为了实现这一目标, 对改善建筑室内热环境就提出了更高的要求, 如果不节约能源, 建筑师势必会心有余而力不足。
二、节能住宅建筑节能技术措施
1、墙体节能技术
多年以来, 建筑墙体一般采用单一材料, 如空心砌块墙体、加气混凝土墙体等。近年来由于建筑节能的需要,
单一材料导热系数太大, 一般为高效保温材料的20 倍, 不能满足保温隔热的要求, 因此往往采用承重材料与高效保温材料(如岩棉板或聚苯板等)组成复合墙体。按保温材料所处位置不同, 又分有多种方式, 其中外墙内保温和外墙外保温是目前最常用的两种方式。在我国建筑节能技术发展的起步阶段, 外墙内保温应用比较广泛, 这是因为当时外墙外保温技术尚不成熟。而且内保温也有一定的好处,比如造价低、施工方便等。但从长远观点来看, 随着我国节能标准的提高, 内保温己经不适应新的形势。
2、建筑屋面节能技术
建筑围护结构的保温性能是降低建筑能耗的关键, 屋顶作为一种建筑物护结构所造成的室内外温差传热耗热量, 大于任何一面外墙或地面的耗热量。提高屋面的保温隔热性能, 对提高抵抗夏季室外热作用的能力尤为重要, 这也是减少空调耗能,改善室内热环境的一个重要措施。在多层建筑围护结构中, 屋顶所占面积较小, 能耗约占总能耗的8%~ 10% 。据测算, 室内温度每降低1℃ , 空调减少能耗10%, 而人体的舒适性会大大提高。因此, 加强屋顶保温节能对建筑造价影响不大, 节能效益却很明显。
(1)架空板隔热屋面
架空板隔热屋面, 是指在已经做好的防水层的层面上, 假设平板通风隔热层, 并设置通风屋脊, 设置进风口等, 使屋面不被太阳直射, 并通过隔热板和屋面之间的空气间层进行隔热和节能。这种隔热方式施工简单, 对屋面结构荷载增加不大, 重量轻, 隔热效果好, 且板底具有合理的排气结构, 又有一定的保湿作用。
(2)种植绿化屋面
随着我国城市化进程的高速发展和建筑面积的急剧增加, 建筑能耗将更加巨大, 城市“热岛”现象将更为严重。城市建筑实行屋面绿化, 可以大幅度降低建筑能耗, 减少温室气体的排放, 同时可以增加城市绿地面积, 美化城市, 改善城市气候环境。
(3)倒置式屋面
倒置式屋面是与传统屋面相对而言的。所谓倒置式屋面, 就是将传统屋面构造中的保温层与防水层颠倒, 把保温层放在防水层的上面。倒置式屋面的定义中, 特别强调了憎水性保温材料。工程中常用的保温材料如水泥膨胀珍珠岩、水泥蛭石、矿棉岩棉等都是非憎水性的, 这类保温材料如果吸湿后,其导热系数将陡增, 所以才出现了普通保温屋面中需在保温层上作防水层, 在保温层下做隔气层, 从而增加了造价, 使构造复杂化。其次, 防水材料暴露于最上层, 加速其老化, 缩短了防水层的使用寿命, 故应在防水层上加作保护层, 这又将增加额外的投资。再次, 对于封闭式保温层而言, 施工中因受天气、工期等影响, 很难做到其含水率相当于自然风干状态下的防水率: 如因保护层和找平层干燥困难而采用排汽屋面的话, 则由于屋面上生出大量排汽孔, 不仅影响屋面使用和观瞻, 而且人为的破坏了防水层的整体性, 排汽孔上防雨盖又常常容易脱落, 反而使雨水灌入孔内。
3、门窗保温
外门窗是住宅能耗散失的最薄弱部位, 其能耗占住宅总能耗的比例较大, 其中传热损失为l/3, 冷风渗透为1/ 3,所以在保证日照、采光、通风、观景要求的条件下, 尽量减小住宅外门窗洞口的面积, 提高外门窗的气密性, 减少冷风渗透, 提高外门窗本身的保温性能, 减少外门窗本身的传热量。其节能措施有:
(1) 控制住宅窗墙比。住宅窗墙比是指住宅窗户洞口面积与住宅立面单元面积的比值, 《民用建筑节能设计标准(采暖居住部分)》对不同朝向的住宅窗墙比做了严格的规定, 指出“ 北向、东向和西向、南向的窗墙比分别不应超过20%、30%、35 %” 。
(2) 提高住宅外窗的气密性, 减少冷空气渗透。如设置泡沫塑料密封条, 使用新型的、密封性能良好的门窗材料。而门窗框与墙间的缝隙可用弹性松软型材料(如毛毡)、弹性密闭型材料(如聚乙烯泡沫材料)、密封膏以及边框设灰口等密封; 框与扇的密封可用橡胶、橡塑或泡沫密封条以及高低缝、回风槽等; 扇与扇之间的密封可用密封条、高低缝及缝外压条等; 扇与玻璃之间的密封可用各种弹性压条等。
(3) 改善住宅门窗的保温性能。户门与阳台门应结合防火、防盗要求, 在门的空腹内填充聚苯乙烯板或岩棉板, 以增加其绝热性能; 窗户最好采用钢塑复合窗和塑料窗, 这样可避免金属窗产生的冷桥, 可设置双玻璃或三玻璃, 并积极采用中空玻璃、镀膜玻璃, 有条件的住宅可采用低辐射玻璃; 缩短窗扇的缝隙长度, 采用大窗扇, 减少小窗扇, 扩大单块玻璃的面积, 减少窗芯, 合理地减少可开启的窗扇面积, 适当增加固定玻璃及固定窗扇的面积。
(4 )设置“ 温度阻尼区” 。所谓温度阻尼区就是在室内与室外之间设有一中间层次, 这一中间层次象热闸一样可阻止室外冷风的直接渗透, 减少外墙、外窗的热耗损。在住宅中, 将北阳台的外门、窗全部用密封阳台封闭起来, 外门设防风门斗, 防止冷风倒灌, 楼梯间设计成封闭式的, 对屋顶上人孔进行封闭处理等措施均能收到良好的节能效果。
总之,建筑节能是未来发展的趋势,建筑节能离不开科技的创新,这需要人们进一步加强技术创新与使用,逐步在技术成熟的情况下促进节能建筑的普及。
参考文献:
[1] 蒙晓哲,周红涛. 建筑节能现状分析及思考[J]. 陕西综合经济, 2007,(04) .
[2] 傅怀中. 建筑节能技术浅谈[J]. 保定职业技术学院, 2011,(02) .
[3] 王洪波. 浅谈建筑节能减排[J]. 陕西综合经济, 2007,(05) .
关键词:节能建筑重要性措施
中图分类号:S210文献标识码: A
1、节能建筑概述
“节能建筑”是指能保证、提高建筑舒适性和生活质量,同时在建筑物使用的全过程中合理的、有效的使用能源,即降低能耗,提高能效。本文从建筑物门窗、屋面、墙体与建筑息息相关的三个方面探讨节能建筑实施的技术要素[1]。
2、门窗节能措施
2.1改变门窗类型
传统单层门窗的保温、隔热性能较差,采用中空玻璃门窗、单框双玻窗或双层窗,通过增加玻璃间的空气层,减小外窗的传热系数,降低建筑能耗,达到节能的目的。以铝合金窗为例,不同类型的窗性能进行比较,双层窗的保温性能最佳(表2-1)。窗框面积约占不同类型窗总面积的20%一40%,当窗框的材料为金属时会形成热桥,对耗热量影响很大。在窗型设计中,玻璃分块愈小,窗框面积占窗总面积的比例愈大,如为金属型材窗的传热系数也越大,即使是导热系数小的塑料型材也会影响窗的采光功能。如是中空玻璃,由于中空玻璃的边缘传热量大于中间部分,玻璃分块愈小,边长愈长,窗的传热系数也增大。故玻璃分块不宜过小[2]。
表2-1 不同铝合金窗类型的性能比较
窗户类型
窗框窗洞面积比(%)
空气间层(mm)
传热系数
[w/(m2.K)]
单层窗 20-30 6.4
单框双玻璃 20-30 20-30 4.2
中空玻璃窗 20-40 6-12 3.2
双层窗 20-30 100-140 2.9
2.2改良门窗材料
门窗框材料的选择,将影响系统的传热与散热量。不同门窗框材料的导热系数相差甚大(表2-2)。铝合金的导热系数最大,保温隔热性能差,易形成热桥;木材具有良好的保温隔热性能,但容易吸水吸潮变形,且随着季节变换还易发生形变,影响门窗的正常开启,同时资源缺乏不能大量使用;塑料窗导热系数小,具有良好的热工性能,随着工业技术的发展,其产品日趋成熟,是具有发展潜力的新型窗框材料。
表2-2 窗框材料导热系数k(w/m・k)
材料名称 玻璃 钢材 铝合金 木材 PVC
导热系数 0.76 50 175 0.12 0.14
3、屋面节能措施
屋顶节能技术,屋顶的保温、隔热是围护结构节能的重点之一。在寒冷的地区屋顶设保温层,以阻止室内热量散失;在炎热的地区屋顶设置隔热降温层以阻止太阳的辐射热传至室内;而在冬冷夏热地区,则要冬、夏兼顾。
3.1节能屋面种类
3.1.1蓄水屋面
蓄水屋面就是在刚性防水屋面上蓄一层水,其目的是利用水蒸发时,带走大量水中的热量,大量消耗晒到屋面的太阳辐射热,从而有效地减弱了屋面的传热量和降低屋面温度,是一种较好的隔热措施,是改善屋面热工性能的有效途径[3]。
蓄水屋面的隔热性能
在相同的条件下,蓄水屋面比非蓄水屋面使屋顶内表面的温度输出和热流响应要降低得更多,且受室外扰动的干扰较小,具有很好的隔热和节能效果。蓄水屋面具备以下特点,
①由于一般是在混凝土刚性防水层上蓄水,既可利用水层隔热降温,又改善了混凝土的使用条件;
②避免了直接暴晒和冰雪雨水引起的急剧伸缩;
③长期浸泡在水中有利于混凝土后期强度的增长;
④又由于混凝土有的成分在水中继续水化产生湿涨,因而水中的混凝土有更好的防渗水性能;
⑤蓄水的蒸发和流动能及时地将热量带走,减缓了整个屋面的温度变化。
3.1.2种植绿化屋面
(1)屋面绿化的保温隔热性能
当平屋面上的找坡层平均厚 100mm,再加上覆土厚度为 80mm的屋面,其传热系数n
3.1.3 倒置式屋面
倒置式屋面是与传统屋面相对而言的。所谓倒置式屋面,就是将传统屋面构造中的保温层与防水层颠倒,把保温层放在防水层的上面。倒置式屋面的定义中,特别强调了“憎水性”保温材料,工程中常用的保温材料如水泥膨胀珍珠岩、水泥蛭石、矿棉岩棉等都是非憎水性的,这类保温材料如果吸湿后,其导热系数将陡增,所以才出现了普通保温屋面中需在保温层上做防水层,在保温层下做隔气层,从而增加了造价,使构造复杂化。其次,防水材料暴露于最上层,加速其老化,缩短了防水层的使用寿命,故应在防水层上加做保护层,但这将增加额外的投资。但倒置式屋面相对于普通屋面在许多方面有着显著的优势。(见表3-1)
表3-1倒置式屋面于普通屋面的性能比较
性能 倒置式屋面 普通屋面
保温隔热性
极佳且结构简单
需较高厚度方有效果,且结构复杂
施工方便性
施工简易,质轻好般,易切割,施工快,不受气候限制,检修方便 施工考虑防水层与防水材料的选择,且受气候条件的限制,检修麻烦
屋顶结构负荷 极小 较大
老化性
几乎不老化,可以与建筑屋同寿命,无检修问题
易老化
排气孔隔气层 不需要 室内是潮湿环境则需要
屋顶使用性
屋顶方便利用,可设屋顶花园
屋顶须特殊处理后方可设屋顶花园
4、墙体节能措施
复合节能墙体是由绝热材料与传统墙体材料或某些新型墙体材料复合构成。绝热材料主要是聚氮醋、聚苯乙烯泡沫塑料、岩棉、玻璃棉、矿棉、膨胀珍珠岩及加气混凝土等[4]。与单一材料节能墙体相比,复合节能墙体由于采用了高效绝热材料而具有更好的热工性能,根据绝热材料在墙体中的位置,这类培体又可分为内保温、外保温和夹心保温三种形式。
4.1内墙保温符合型墙技术
在这类墙体中,绝热材料复合在建筑物外墙内侧,同时以石膏板、建筑人造板或其他饰面材料板面作为保护层。该种形式的主要特点有:
(1)施工方便,室内连续作业面不大,多为干作业施工,较为安全方便,有利于提高施工效率、减轻劳动强度,同时保温层的施工可不受室外气候(如雨季、冬季)的影响。
(2)由于这种节能墙体的外侧结构层密度大、蓄热能力大,因此采用这种墙体时室温波动相对较大,供暖时升温快,不供暖时降温也快。在冬季,宜采取集中连续供暖方式以保证正常的室内热环境;在夏季,由于绝热层置于内侧,晚间墙内表面温度随空气温度的下降而迅速下降,减少闷热感。
(3)由于这种节能墙体的绝热层设在内侧,会占据一定的使用面积,实行此方法的时候要充分考虑是否会影响房间的正常使用。
4.2外保温墙
在这类墙体中,绝热材料复合在建筑物外墙的外侧,并覆以保护层。这样,建筑物整个外表面(外门、窗洞口)都被保温层覆盖,有效抑制了外墙与室外的热交换。外培外保温主要技术特点有:
(1)外保温可以避免产生热桥。过去,外端既要承重又要起保温作用,外墙厚度必然较厚。采用高效保温材料后,墙厚度得以减薄。但如果采用内保温,主墙体越薄,保温层越厚,热桥的问题就越趋于严重。在寒冷的冬天,热桥不仅会造成额外的热损失,还可能使外墙内表面潮湿、结露,甚至发霉和淌水,而外保温则可以不存在这种问题。由于外保温避免了热桥,在采用同样厚度的保温材料条件下,外保温要比内保温的热损失减少约1/5,从而节约了能耗。
(2)在进行外保温后,由于内部的实体墙热容量大,在冬季,室内能蓄存更多的热量,室温较为稳定,生活较为舒适;也使太阳辐射得热、人体散热、家用电器及炊事散热等因素产生的“自由热”得到较好的利用,有利于节能。而在夏季,外保温层能减少太阳辐射热的进入和室外高气温的综合影响,使外墙内表面温度和室内空气温度得以降低。
(3)采用外保温,内部的砖墙或混凝土墙受到保护。室外气候不断变化引起墙体内部较大的温度变化发生在外保温层内,使内部的主体墙冬季温度提高,湿度降低,温度变化较为平缓,热应力减少,因而主体墙产生裂缝、变形、破损的危险大为减轻,使外墙寿命得以大大延长。
(4)采用内保温的墙面上难以吊挂物件,甚至安设窗帘盒、散热器都相当困难。外保温则可以避免这些问题发生。
(5)目前许多住户在住进新房时,大多先进行室内装修。再装修时,房屋内保温层往往遭到破坏。采用外保温则不存在这个问题,外保温有利于加快施工进度。
因此,外墙外保温技术是现今节能建筑中最长用的墙体保温技术。[5]
5、结论
我国是一个耗能大国,能源问题日趋严重,建筑耗能占据了全国耗能的很大部分,且建筑耗能的增长速度远远超过我国能源的增长速度。如果听任这种高耗能建筑发展下去,国家的能源生产难以长期支撑此种浪费型需求,从而花费更大的人力物力进行房屋改造。总之,推广节能建筑是件利国利民的好事,需要人民大众行动起来,树立良好的节能意识,需要将眼光放长远,在进行建筑物的建设时应努力进行节能改造。这样做不仅符合国民的自身利益,也是在支持国家的经济发展和能源战略。
参考文献:
[1] 李峥嵘,于雅泽,黄俊鹏.浅析建筑节能[J].节能技术2002(11).
[2] 屈兆焕.建筑围护结构的节能设计[J].节能技术,2005,(2):30-31.
[3] 王文军.建筑规划中的节能设计[J]. 住宅科技, 2006,(10) : 121-124.
[关键词]节能技术;措施;探究
中图分类号:TU31 文献标识号:A 文章编号:2306-1499(2014)13-0199-01
社会环保理念的深入落实,促进了建筑节能技术的开发。节能建筑是根据气候变化规律,通过对建筑物的设计、材料、施工以及外部环境进行综合分析,采用科学的技术方式建成的具有节能效果的建筑。随着现代建筑施工技术的提高,节能技术在现代建筑施工中得到了逐步推广和应用。当前社会主义建设的发展步伐,坚持科技创新、探索与实践,科学的分析节能建筑技术,有利于实现环保型社会建设。文章主要针对节能建筑内涵的节能技术进行了简要分析与探究。
1.节能建筑的内涵及特征
节能建筑是现代绿色建筑理念的深化,它是追寻一定的气候变化规律,对相关建筑物的规划、材料、风向、采光、辐射以及外部空间环境进行综合分析,运用合理的施工技术进行建设的具有节能效果的低能耗建筑,节能建筑的规划和布局要与自然环境相融合。节能建筑所包含的特征有:
1.1减少能源消耗
现代建筑理念下,节能建筑的建设施工,从设计、施工到应用过程中,要尽量做到减少建筑资源消耗,实现能源节约,促进节能建筑的开发与创新。
1.2多元化实用性
节能建筑的结构材料,有求必须具备一定的能够适应实用功能的足够刚性强度、安全稳定性,耐久性能、同时还具有保温、防水功能。
1.3节能性环保
节能建筑的结构材料,要具有一定的环保节能效能,有利于环境的优化与保护,要采用低污染材料,利用清洁能源,减少建筑的环境污染。
2.建筑节能技术的质量要求
节能建筑技术施工过程中,往往需要按照因地制宜的设计原则,充分考虑建筑所在节能建筑技术施工过程中,往往需要遵循因地制宜的设计原则,充分考虑建筑所在地域的气候变化条件,结合节能建筑的功能需求及适用期限,实施超前性技术保障原则,严格做到以下技术质量要求。
2.1合理的空间布局
节能建筑的建筑主体要有合理的空间布局设计,建筑群之间和建筑结构内部,要有良好的空间规划,节能建筑群一般不采用周边式布局型式,要根据建筑物的高低及功能需求,综合考虑采光、通风等自然环境因素的影响,尽量采用因地制宜原则空间布置。
2.2良好的密闭性能
节能建筑结构要具有良好的密闭性能。节能建筑的门窗型材应采用塑料、木料、铝合金或者断热彩钢等传热性能不高的材料,门窗安置要有利于实现采光、通气和自然通风性能。建筑外部门窗材料还应具备良好的水密性、气密性、隔声性能和抗风压性能。
2.3稳定的耐久性能
安全稳定性、耐久可靠性能是节能建筑在使用期限内节能效能及工程质量的重要表现指数。节能建筑的节能技术施工,应在保障工程质量安全的基础上,运用牢固节能施工技术,选取优质建筑施工材料,采用复合构造做法,增强耐久性。
2.4有效的环保性能
节能建筑应尽量加大建筑物之间的间距,提高建筑群空间的绿化设施布置,实现由落叶乔木、常绿灌木及地面草皮植被组成的空间立体型绿化体系,有利于有效吸收和遮挡太阳光线的辐射,适当降低地面对太阳辐射的反射,减轻建筑区域的高温热岛现象。
3.加强建筑节能技术应用的措施
3.1建筑节能理念,增强能源利用
在建筑节能理念上,采取阻隔热量传递、反射太阳辐射等被动式节能方法已经不能满足实际建筑节能技术的要求,建筑节能技术施工人员还应重视主动利用太阳能、地能等可再生资源开展节能。太阳能热发电是太阳能利用中的重要项目。减少其他能源消耗,并可以遮挡太阳辐射,起到一举两得的效果;此外,充分利用地下水冬暖夏凉的特点,与建筑物室内进行热交换,循环调节建筑室内温度,可以较好地改善居住环境,节省能源。
3.2加强墙体的保温
适当增加外墙保温隔热效能,提高热阻,高效保温隔热材料设于主体结构外侧,可减缓熟量进入墙体,用空心砖、加气混凝上等新型墙体材料代替实心粘土砖,提高建筑物的气密性,墙内设置空气间层或通风间层也有良好的保温隔热效果,用密封材料填实穿墙管线连接处裂隙。在我们实际工作中还有采用硅酸盐复合绝热砂浆,这是一种新型墙体保温材料,保温隔热性能好,施工简便,解决了板材拼接处罩面层开裂现象。保温墙体材料方面,应注重材料的综合性能。
3.3适当控制建筑体形系数
建筑体形系数既建筑物外表面积与其所包围的体积的比值。建筑物的外型尽可能减少凹凸变化,选择比较规整的,这样可以减少围护结构的散热。同时围护结构采用浅色外表面,可反射夏季太阳辐射热,减少墙壁外表面获得热量向房间内传递。
3.4加强地面等保温
由于太阳辐射强烈引起高层房间过热,应加强隔热层并有架空通风层,还可在空气间层内贴热反射膜,它能阻止60%以上的可见光,可以阻断或减少热桥的热损失,设倒置式屋面并有利于保护防水层使之耐久。采用坡屋顶,利用阁楼通风散热。门窗的保温方面。建筑门窗和建筑幕墙全周边采用高性能密封技术,采用单框双玻塑钢窗或中空双玻塑钢窗、铝合金窗及喷塑彩板钢窗、采用保温窗框、窗墙比宜适当控制,安排好门窗相对位置及开启方式,设置可调节的活动遮阳。
3.5绿色节能
通过植被的光合作用及蒸腾作用使太阳辐射热能转化,降低环境温度。对于低层、多层房屋墙壁,栽种爬墙虎之类的攀藤植物,进行垂直绿化。这样,就能缓解曝晒及骤雨造成建筑物表面的温差变化,使绝大部分辐射热不致进入围护结构向室内传递,从而改善了生态和室内环境。照明绿色节能。尽可能充分利用自然光,实施绿色照明,在我国发展和推广高效照明光源及节能灯具,节约照明用电。改善人们生活质量,提高工作效率,保护人民身心健康的照明环境。
4.结语
总的来说,节能建筑技术的应用,是现代环保理念与建筑施工技术的进一步融合. 建筑领域是实现我国节能降耗和污染减排目标的重要部分。新形势下,科学的分析与探究节能建筑的节能施工技术措施,是构建环保型建筑的重要实践途径。
参考文献
[1]余晓平.建筑节能科学观的构建与应用研究[J].重庆大学,2011(10).
[2]刘琨.节能技术与建筑集成的经济评价方法研究[J].武汉理工大学,2010(5).
【关键词】 建筑节能;技术措施;开发
中图分类号:TE08 文献标识码:A 文章编号:
1.建筑节能的发展趋势
随着我国经济建设地快速发展,能源已经成为我国国民经济的重要物质基础,倍受关注。我国人口多,资源相对不足,主要矿产资源人均占有量不到世界平均水平的一半。为此,不断地开发新的建筑节能技术,提高建筑物的能源利用效率至关重要。建筑节能是贯彻可持续发展战略、实现国家节能规划目标、减排温室气体的重要措施,符合全球发展趋势。其解决途径只有两种:一方面通过开发利用可再生能源及节能建材等途径降低建筑能耗的需求;另一方面要提高能耗系统的效率,从而降低终端能源使用量。
2.大力开发利用新能源、减少环境污染
经粗略估算,采取周密、有效的建筑技术措施可以降低2/3~3/4的建筑能耗。因此,在建筑规划设计、建造和使用过程中,在满足室内环境舒适、卫生、健康的条件下,采取合理有效的建筑节能技术,有利于实现建筑节能和环保共进的目标。世界发达国家提出“建筑的节能与环境共存设计”的途径为:尽量减少建筑内能源总需求量的同时,大力开发利用可再生的新能源,从而减少使用在建筑领域内易引起环境污染的能源。
3. 高新技术在建筑节能中的应用
理想的节能建筑应在最少的能量消耗下满足以下三点,一是能够在不同季节、不同区域控制接收或阻止太阳辐射;二是能够在不同季节保持室内的舒适性;三是能够使室内实现必要的通风换气。目前,建筑节能的途径主要包括:尽量减少不可再生能源的消耗,提高能源的使用效率;减少建筑围护结构的能量损失;降低建筑设施运行的能耗。在这三个方面,高新技术起着决定性的作用。当然建筑节能也采用一些传统技术,但这些传统技术是在先进的试验论证和科学的理论分析的基础上才能用于现代化的建筑中。
3.1减少能源消耗,提高能源的使用效率
为了维持居住空间的环境质量,在寒冷的季节需要取暖以提高室内的温度,在炎热的季节需要制冷以降低室内的温度,干燥时需要加湿,潮湿时需要抽湿,而这些往往都需要消耗能源才能实现。从节能的角度出发,应提高供暖(制冷)系统的效率,它包括设备本身的效率、管网传送的效率、用户端的计量以及室内环境的控制装置的效率等。这些都要求相应的行业在设计、安装、运行质量、节能系统调节、设备材料以及经营管理模式等方面采用高新技术。
3.2减少建筑围护结构的能量损失
建筑物围护结构的能量损失主要来自三部分:①外墙;②门窗;③屋顶。这三部分的节能技术是各国建筑界都非常关注的。主要发展方向是,开发高效、经济的保温、隔热材料和切实可行的构造技术,以提高围护结构的保温、隔热性能和密闭性能。
3.2.1外墙节能措施
目前建筑用保温、隔热材料主要有岩棉、矿渣棉、玻璃棉、聚苯乙烯泡沫、膨胀珍珠岩、膨胀蛭石、加气混凝土及胶粉聚苯颗粒浆料等。值得一提的是胶粉聚苯颗粒浆料,它是将胶粉料和聚苯颗粒轻骨料加水搅拌成浆料,抹于墙体外表面,形成无空腔保温层。聚苯颗粒骨料是采用回收的废聚苯板经粉碎制成,而胶粉料掺有大量的粉煤灰,这是一种废物利用、节能环保的材料。
3.2.2门窗节能措施
门窗具有采光、通风和围护的作用。UPVC塑料门窗在欧洲各国已经采用多年,在德国塑料门窗已经占了50%。我国20世纪90年代以后塑料门窗用量不断增大,正逐渐取代钢、铝合金等能耗大的材料。为了解决大面积玻璃造成能量损失过大的问题,人们运用了高新技术,将普通玻璃加工成中空玻璃,镀膜玻璃(包括反射玻璃、吸热玻璃)高强度LOW2E防火玻璃(高强度低辐射镀膜防火玻璃)、采用磁控真空溅射方法镀制含金属银层的玻璃以及最特别的智能玻璃。智能玻璃能感知外界光的变化并做出反应,有很好的节能效果。
3.2.3屋顶节能措施
屋顶的保温、隔热是围护结构节能的重点之一。在寒冷的地区屋顶设保温层,以阻止室内热量散失;在炎热的地区屋顶设置隔热降温层以阻止太阳的辐射热传至室内;而在冬冷夏热地区(黄河至长江流域),建筑节能则要冬、夏兼顾。保温常用的技术措施是在屋顶防水层下设置导热系数小的轻质材料用作保温,如膨胀珍珠岩、玻璃棉等(此为正铺法);也可在屋面防水层以上设置聚苯乙烯泡沫(此为倒铺法)。
3.3.3降低建筑设施运行的能耗
采暖、制冷和照明是建筑能耗的主要部分,降低这部分能耗将对节能起着重要的作用,在这方面一些成功的技术措施很有借鉴价值,如英国建筑研究院(英文缩写:BRE)的节能办公楼便是一例。办公楼在建筑围护方面采用了先进的节能控制系统,建筑内部采用通透式夹层,以便于自然通风;通过建筑物背面的格子窗进风,建筑物正面顶部墙上的格子窗排风,形成贯穿建筑物的自然通风。办公楼使用的是高效能冷热锅炉和常规锅炉,两种锅炉由计算机系统控制交替使用等。
4. 建筑节能新材料的开发
4.1外墙保温及饰面系统(EIFS)
此系统是多层复合的外墙保温系统,在民用建筑和商业建筑中都可以应用。ELFS系统包括以下几部分:主体部分是由聚苯乙烯泡沫塑料制成的保温板,一般是30~120mm厚,该部分以合成黏结剂或机械方式固定于建筑外墙;中间部分是持久的、防水的聚合物砂浆基层,此基层主要用于保温板上,以玻璃纤维网来增强并传达外力的作用;最外面部分是美观持久的表面覆盖层。为了防褪色、防裂,覆盖层材料一般采用丙烯酸共聚物涂料技术,此种涂料有多种颜色和质地可以选用,具有很强的耐久性和耐腐蚀能力。
4.2建筑保温绝热板系统(SIPS)
此材料可用于民用建筑和商业建筑,是高性能的墙体、楼板和屋面材料。板材的中间是聚苯乙烯泡沫或聚亚氨脂泡沫夹心层,一般120~240mm厚,两面根据需要可采用不同的平板面层,例如,在房屋建筑中两面可以采用工程化的胶合板类木制产品。用此材料建成的建筑具有强度高、保温效果好、造价低、施工简单、节约能源、保护环境的特点。SIPS一般1.2m宽,最大可以做到8m长,尺寸成系列化,很多工厂还可以根据工程需要按照实际尺寸定制,成套供应,承建商只需在工地现场进行组装即可,真正实现了住宅生产的产业化。
4.3隔热水泥模板外墙系统(ICFS)
该产品是一种绝缘模板系统,主要由循环利用的聚苯乙烯泡沫塑料和水泥类的胶凝材料制成模板,用于现场浇筑混凝土墙或基础。施工时在模板内部水平或垂直配筋,墙体建成后,该绝缘模板将作为永久墙体的一部分,形成在墙体外部和内部同时保温绝热的混凝土墙体。混凝土墙面外包的模板材料满足了建筑外墙所需的保温、隔声、防火等要求。
5. 结论
建筑节能是一项全方位的综合性的系统工程,建筑节能技术涉及了建筑技术、材料技术、能源技术、智能技术、仿生技术、废物再利用技术等,也涉及设计、施工、管理、政策法规等诸多部门,是一项全方位的、综合性的系统工程。为了达到有效的建筑节能只靠建筑师是根本不够的,还需要其他行业开发出技术含量高的节能产品,如节能型电梯、节能型空调、节能型灯具等,并开发出新的能源利用技术,使建筑逐渐实现低能耗、零能耗。
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1.1在实际的施工过程中建筑节能意识薄弱重视不足
意识决定行动,目前在我国土木工程建筑领域内普遍存在的一个问题就是相关人员在实际的施工过程当中节能意识较为薄弱,对于建筑节能这一问题的重视程度也严重不足,这就导致一方面在实际施工过程中不注重能源的节约问题,肆意的挥霍和浪费能源,造成了能源的过度浪费;另一方面由于本身的思想意识薄弱,也就没有人会去考虑采用一些新的技术和手段,丧失了主观积极性,这在一定程度上加深了能源的浪费问题,使得能源浪费问题愈积愈深,形成了一种恶性循环,最终势必导致能源不足。
1.2技术相对落后
如果说建筑节能意识是实现建筑节能的基本前提,那么建筑节能技术则是实现建筑节能的决定性因素。可以毫不夸张的讲,土木工程建筑节能是一项极具专业性和综合性的系统工程,广泛涉及到多种学科的交融,对于专业性和综合性有着较高的要求,这就为有效实现节能的目的带来了一定的难度。建筑节能技术贯穿于土木建筑的整个过程当中,我们必须综合考虑从设计到施工再到维护、材料等一系列的问题。目前,就我国的土木工程建筑节能技术来看还较为落后,有一段很长的路要走。究其原因,一方面建筑节能技术在我国的起步较晚,经历和发展的时限还不够长,与发达国家建筑节能技术存在着较大的差距;另一方面我国从事建筑节能技术研究的技术力量还较为薄弱,具体表现为专业人员匮乏、设备不够先进、缺乏创新理念等多方面的缺陷。
2.土木工程建筑节能的必要性分析
在当前我国国民经济快速发展的良好态势下,人们的物质文化水平得到了大幅度提升,然而在经济快速发展和增长的背后却潜藏着巨大的能源和环境危机,直接引发了我国的能源匮乏、生态环境遭到破坏的问题,对于人们生活的环境造成了极大的破坏,不利于我国的长远发展,同时也与我国可持续发展的战略目标有所背离。相比较而言,在我国各个行业的能源和环境问题中,我国的土木工程建筑领域的能源和环境问题更为严重,这就提醒我们必须高度重视土木建筑工程的环保和节能问题。我们必须充分意识到只有实现能源、环境和经济发展和谐统一的发展才是健康的发展模式,才是先进的发展模式,才是有利于我国经济社会的可持续发展模式。有效实现土木建筑工程的节能问题对于不断促进我国的经济发展、全面提高人民的生活质量有着重要的现实意义。
3.有效实现我国土木工程建筑节能技术的措施探讨
3.1加强宣传力度强化思想认识提高环保节能意识
前面我们已经指出土木工程建筑节能意识薄弱是当前我国土木工程建筑节能中普遍存在的一个问题,同时也是我国建筑节能工程节能问题的基本问题,为了有效快速提高我国土木建筑工程节能技术,我们应该从最基本的问题入手。目前在我国,大多数人对于建筑节能这一问题并没有形成正确的认识,只是简单的将其归为开发商和相关管理部门的义务,认为和自己没有丝毫的关系,这一错误的认识在某种程度上助长了人们对于建筑节能的错误的意识形态。针对上述问题,我们应该要充分将人的因素考虑在内,加大节能意识的宣传力度,高度树立以人为本的发展理念,积极开展建筑节能知识宣讲活动,全面、有效的实现建筑节能知识的普及,扫除人们对于建筑节能的错误的认识和意识形态。
3.2深入研究强化技术创新理念合理选择材质
土木工程建筑节能技术是有效实现节能目的的关键所在,是土木建筑工程节能环节的灵魂和精髓所在,直接决定和影响着土木建筑工程节能的最终效果。因此,在实际的节能活动开展过程当中,我们应该将土木工程建筑节能技术与发达的科学技术和理念结合在一起,充分发挥先进的科学技术的优势,利用现代技术创新,为节能技术注入活力,不断提高建筑的性能和节能水平。因为土木建筑工程的节能贯穿于工程的整个环节当中,要真正实现土木建筑工程的节能,我们也应该将不浪费、合理配置资源的理念贯穿于整个工程当中,全面实现能源的最大化利用率,从根本上节约能源。当然,除了节约能源以外,我们还应该考虑到选材的合理性和科学性,要尽可能使用一些可再生的绿色资源和性能相对优良的建筑能源。
3.3完善管理机制加强过程管理
除了做好建筑节能的宣传和技术改进工作以外,加强对于建筑节能过程的监督和管理也是必不可少的环节,相关部门和负责人员应该不断完善土木工程建筑节能的管理机制,充分发挥自身的监督和督促作用,坚决避免和杜绝一切不利于节能的活动和行为的发生,对于违规人员应通过思想教育和制度处罚等多种措施进行处理,让其从根本上认识到自己的行为对于建筑节能造成的负面影响。另外,还应该注重对于建筑节能的过程管理,充分把好每一个环节的关,将所有的环节有机的统一和衔接起来,查漏补缺,为全面提升节能水平奠定坚实的基础。
4.结语
关键词:建筑节能技术;空调;建筑能耗;节能设计
中图分类号:TU201.5 文献标识码:A DOI:10.15913/ki.kjycx.2016.09.136
在我国社会经济不断增长的过程中,对建筑的要求越来越高。我国是世界上屈指可数的资源大国之一,资源消耗量位居世界首位,人均占有量极少。因此,基于南方地区的实际状况,如何实现建筑节能已成为当下政府部门亟待解决的问题之一。建筑业存在非常严重的资源浪费现象,阻碍着我国节能和共同发展目标的实现。因此,以节能为基础的建筑技术将成为未来建筑技术主要的发展趋势。
1南方地区建筑节能现状分析
在建筑能耗中,空调、采暖设备在制冷或制暖时消耗的能量占50%~70%.对于我国南方地区而言,基于夏季气候的特点,在建筑内部的电气设备中,空调的耗能最大。因此,可应用有效建筑节能技术来降低建筑能耗,从而提高资源的利用率。就我国南方地区的节能现状看,存在不具备健全的建筑节能法律、法规以及地方标准,社会各界对建筑节能的重视程度不足,建筑节能设计不完善等问题。由于建筑节能的成本投入大、回报期较长,所以,只凭借市场的自发力量无法完全实现建筑节能,加之不具备健全的法律法规,没有明确的标准和制度约束各地的建筑节能施工,这严重阻碍了建筑节能工作的开展。目前,政府虽然开展了众多活动来提高人们对建筑节能设计工作的重视程度,但取得的成效不大,人们未从根本上意识到建筑节能的重要性。因此,必须形成市场需求,充分发挥政府的引导作用,以市场经济为指导,给予开发商多种资金支持,并鼓励人们购买节能房,鼓励开发商应用性能优质的材料,完善建筑节能设计。只有这样,才能加快建筑节能技术的推广,减少资源浪费,实现经济与环境的协调发展。
2建筑节能技术的完善措施
2.1强化政府的引导和鼓励作用
2.1.1构建完善的技术体系和法律法规政府部门建立建筑节能相关的法律法规,从而使每项节能工作都有对应的法律条款,为建筑节能工作的实施提供法律保障。在相关的法律法规中,要积极解决建筑施工的标准体系和制度方面存在的问题。在实际应用中,必须执行国家制订的政策和条款,严格落实《浙江省居住建筑节能设计标准》《公共建筑节能设计标准》《宁波市绿色建筑评价实施细则》等建设施工和设计标准,加强法律约束,以免出现开发商投机取巧、谋取私利的现象。目前,建筑节能技术的发展逐渐趋向于对技术应用手段的完善和对节能技术应用设计标准的规范。2.1.2加大监管力度管理部门一定要对检查监督体系进行完善。比如,由宁波地区专业的能评公司和审图公司分别进行建筑节能设计的复核和设计图纸的节能审查工作,并由相关部门严格管控能评公司、审图公司的评价、审核标准和流程,从而加大控制力度,实现对建筑节能技术的统一化管理。建筑节能标准评价机构应从不同方面对建筑节能设计工作的全部过程进行检查和监督,保证设计方案中的各项内容与国家节能标准相符,从而培养每位设计人员的建筑节能理念。在建筑施工过程中,应通过合同的方式划分不同部门的职责和义务,以便于后期解决违反节能能耗施工的问题。如果发现存在能源浪费严重或违反国家建筑节能指标的现象,则相关部门一定要及时制止,并采取有效的整改和调整措施,使其满足节能评估的能耗标准。
2.2应用节能材料,加大投资力度
2.2.1积极采用节能材料,优化节能设计EPS板、STP保温板和挤塑式聚苯乙烯隔热保温板等的导热系数较小,是性能良好的屋顶、外墙的保温材料,可减少热量的传递;平板玻璃、LOW-E玻璃等建筑材料能充分利用太阳能,达到非常好的保温效果。此外,应探究空调能效比、建筑围护结构等因素对建筑节能设计的影响,构建“建筑节能65%技术体系”。在建筑外墙保温隔热的设计阶段,可采用自保温墙体构造,并选择新型的保温隔热墙体材料,从而达到节约能耗的目的。具体而言,应融合先进的节能技术与优质的材料,从而大大提高建筑的节能效率,比如,可充分利用轻集料混凝土小型空心砖块、加气混凝土砌块、蒸压粉煤灰砖等节能墙体材料;在建筑设计初期,应根据建筑的性能指标调整设计节能,从而满足能耗指标、热环境性能指标等,且相关设计人员应严格按照行业设计规范设计。此外,还应结合具体情况,按照开发商的要求合理确定围护结构的热工性能参数、建筑的形体特征,从而确保围护结构的传热系数、窗墙面积比等参数满足相关要求。2.2.2实行专项资金的建立和专用国家应加大对建筑节能技术研发资金的投入,支持企业进行一系列的节能技术研发活动,从而有效提高节能技术在建筑行业中的应用效率。建筑设计与节能技术的有机结合是时展的需要,也是环境保护与经济效益双赢的必经之路。因此,应加大对建筑节能规范、标准的执行力度,采取奖励的方式鼓励先进的建筑节能企业树立节能榜样。
2.3宣传建筑节能技术的重要性
政府颁布建筑节能政策的目的是规范和约束企业、消费者的行为,这是落实建筑节能体制的重要保证。但要想真正地激发房地产企业的积极性,增大建筑节能产品市场的需求,就必须从根本上提升公众对建筑节能的认识,转变公众的思想观念,逐步将建筑节能意识深入到每个人心中。只有这样,才能真正保证建筑节能市场的建立和完善,从而达到构建建筑节能市场的目的。从国家的战略角度看,可专门设立“节能减排宣传日”,并通过展览的形式使公众了解我国目前资源短缺的现状和开展节能减排工作的迫切性,公开表彰一些采用建筑节能技术和材料的企业,从而树立榜样;从各级政府和建筑企业的角度看,二者可合作建立可信度较高的建筑节能企业,赢得消费者的信任,引起公众对建筑节能技术和材料的关注,并通过有效的途径传播建筑节能行业最新的优惠政策,从而为建筑节能市场增添活力。此外,为了更好地宣传建筑节能理念,各级政府部门还可以通过开展建筑节能宣传专题会议、分发建筑节能宣传手册和举办建筑节能知识竞赛等方式加深人们对建筑节能工作的了解,从而使人们意识到自身所承担的责任,使建筑节能得到全面的推广和普及。
3结束语
目前,我国已经制订了明确的制度,要求施工企业将节能技术应用于南方地区的建筑施工过程中,政府也出台了一些政策来加快绿色建筑体系的构建。只有在政府的支持下,绿色低碳建筑的研究才能更好地进行下去,从而将节能技术落实到建筑设备、建筑本身及其他方面,实现全方位节能。建筑节能技术的应用不仅能减少资源浪费,缓解我国资源紧张的状况,还有利于环境保护和可持续发展战略的实施,关系着广大群众的利益,影响着我国建筑行业未来的发展趋势。
参考文献
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关键词:绿色建筑 造价 节能效益
Abstract: This article is about the building cost and energy efficiency of the public building,especially building maintenance structure,air-conditioning system,and electrical system.
Key words: Green buildingBuilding cost of projectsEnergy efficiency
中图分类号:TU723.3 文献标识码:A 文章编号:
目前全球能源短缺情况日益严重,节约能源、充分利用清洁的可再生能源已经成为人类工作、生活迫切需要,绿色建筑在这些方面有着极大的优势,不仅可节能降耗,同时因为其节约成本、提高效率、增加安全可靠性的特点,还可以为用户带来可观的直接和间接效益。
一、绿色建筑被动式节能措施
1、围护结构
建筑的墙体、门窗、地板和屋面是建筑物本体对外发生热交换的主要界面,控制这几部分的导热性和热损失,即可在很大程度上控制建筑物室内温度变化。在这方面,被动式低能耗建筑是控制建筑热交换非常有效的一种类型。这种建筑土建造价比普通建筑高约20~25%,但节能率可达80~90%,在当今能源严重短缺的形势下是一种可优先采用的建筑形式。
被动式建筑围护结构采取的措施通常有以下几种:
1)外墙:采用δ=300钢筋混凝土或δ=200加气混凝土砌块作为主体,δ=220石墨聚苯板保温,K≤0.127~0.138W/(m2.K)
2)屋面:尽量采用浅色屋面,以减少太阳辐射热。采用δ=100钢筋混凝土楼板,δ=220石墨聚苯板保温,K≤0.137W/(m2.K)。
采用倒置式屋面,将保温隔热层设在防水层上面,外隔热保温材料层的热阻作用对室外综合温度首先进行了衰减,使气候产生在屋面重实材料上的内部温度变化幅度低于传统型屋面,另外,这种结构大大减少了防水层受大气、紫外线影响加速老化,保护防水层免受外界损伤,同时省去了传统屋面隔汽层和保温层上的找平层,施工简便,更加经济。这种结构的屋顶每平米可降低造价5~10元左右。
XPS挤塑式聚苯乙烯板倒置式屋面保温系统结构如下:
3)地板、地下室顶板、架空或外挑楼板:δ=100~120钢筋混凝土板,δ=220石墨聚苯板保温,K≤0.140W/(m2.K)
4)外窗:采用Low-E玻璃中空充惰性气体,加真空(或仍为中空充惰性气体)三层玻璃(6mmLow-E+12A+5mm+0.15V+5mm),多腔塑钢或铝木复合框料窗框, K≤1.0 W/(m2.K)
5)幕墙:高透光Low-E中空、真空玻璃窗(8mm+12A+Low-E5mm+0.15V+5mm),K≤1.0 W/(m2.K)
如果设计为有框幕墙,可采用新型断热金属框幕墙,减少冷桥、热桥对建筑室内温度的影响,并且新型断热金属框幕墙具有优良的隔声、抗风和气密性,由于增加了低导热性隔离物,造价比传统幕墙增加约20~40元/m2。
6)外门:被动门(专业成品),K≤1.0 W/(m2.K)
7)热桥部位:尽量做到无热桥设计,避免突出构件,金属制成构件不要直接穿透保温层,无法避免的突出构件和金属构件要与保温主体构造做隔热处理,墙基等部位采用绝热材料将外墙与地基隔热,外墙保温层应连续无间隙等。建设时采用无热桥施工。
被动式建筑对护结构的气密性要求较高,必要的空气交换是通过通风系统来完成,在建设完成后要通过压力测试进行气密性测试。
8)采用百叶、挡板、绿色植物等遮阳措施以保持室内温度。
通过对被动式建筑的造价分析可以看到,采用以上构造,被动式建筑土建造价目前一般比造型相同节能65%的普通建筑每平米高约300元左右,主要原因在于门窗、保温板及热桥部位处理造价比普通建筑每平米高200~240元左右,同时由于建筑整体承重增加,地基和主体支撑结构相应比普通建筑每平米高40~60元左右。
除以上措施,在夏季日照强烈、平均温度较高的南方建筑外墙采用浅色涂料、光滑面层;在北方严寒地区建筑外墙采用深色涂料、蓄热系数高的面层,内墙采用表面蓄热系数较低的材料。这些措施都能在一定程度上达到建筑内部能源有效保持的作用,造价变动并不大。
另外,为达到建筑材料循环使用的节材目标,在结构设计中可采用钢结构建筑。造价变化如下:
①如采用传统钢筋砼框架:
主要框架梁柱截面:柱 700×700;梁:350×600
预估结构用钢量:70~80kg/平米;
②如采用钢管混凝土柱,H型钢梁组合钢结构:
主要钢管混凝土柱截面:钢管Φ600×20钢管,内灌混凝土;
H型钢梁:500×300×11×18
预估结构用钢量:90~100kg/平米。
根据目前市场钢材和钢结构价格,以及相关措施费用,造价会增加约150~200元/左右。
2、相应减少采暖设施
采用被动式建筑,可减少散热器数量,减少采暖费用支出。
另外,室内绿色植物、花卉可进一步调节室温,植物和花卉可采用租赁形式,由专业园艺人员养护,费用计入成本中。
3、夏季夜间自然通风
通过设计,对建筑空间进行合理的平面和竖向分割,在夏季夜间将相对凉爽的室外空气由自然通风引入室内,让建筑构件降温、蓄冷。利用建筑材料的热惰性,降低白天的制冷负荷,从而达到节能降耗,降低运行成本的效果。
4、自然采光系统
自然采光系统可以节约照明用电,达到节能和降低成本的双重效果。
二、主动式节能技术
1、通风系统--可控通风及变频风机
对新风采用分区域控制,并经预冷(热)处理、过滤后进入新风换气机与室内回风进行能量交换和回收。采用变频设备调整耗电量。采用以上措施,每平米造价增加约5~8元左右。
2、空调系统
可以利用各种可再生能源,采用地源或水源热泵系统(可以包括废水源、海水源热泵系统)制冷,与传统的多联式空调(中档价格)相比, 空调部分每平米造价一般要低30~70元,与中央空调风机盘管系统相比,造价相仿,但节约了电力资源。
关键词:节能建筑;新型建材
中图分类号:TU201.5 文献标识码:A 文章编号:1000-8136(2012)09-0093-02
1引言
建筑节能具体指在建筑物的规划、设计、新建(改建、扩建)、改造和使用过程中,执行节能标准,采用节能型的技术、工艺、设备、材料和产品,提高保温隔热性能和采暖供热、空调制冷制热系统效率,加强建筑物用能系统的运行管理,利用可再生能源,在保证室内热环境质量的前提下,减少供热、空调制冷制热、照明、热水供应的能耗。
近年来,随着经济的不断发展,能源消耗不断增加,节能技术已成为全世界关注的热点,也是当前国内外节能领域的一个热点研究课题。然而,在国内外,建筑能耗已成为主要的耗能项目,为了实行可持续发展,建筑节能是目前节能领域的当务之急。
建筑物的节能主要是从建筑设计规划、维护结构、遮阳设施等方面考虑。
2节能建筑规划设计
根据建筑功能要求和当地的气候参数,在总体规划和单体设计中,科学合理地确定建筑朝向、平面形状、空间布局、外观体型、间距、层高,选用节能型建筑材料,保证建筑外维护结构的保温隔热等热工特性及对建筑周围环境进行绿化设计,设计要有利于施工和维护,全面应用节能技术措施,最大限度减少建筑物能耗量,获得理想的节能效果。
2.1建筑朝向和平面形状
相同形状的建筑物,南北朝向比东西朝向的冷负荷小,因此,建筑物应尽量采用南北向。如一个长宽比为4∶1的建筑物,经测试表明:东西向比南北向的冷负荷约增加70 %。在建筑物内布置空调房间时,尽量避免布置东西朝向的房间及东西墙上有窗户的房间以及平屋顶的顶层房间。建筑的平面形状,应在体积一定的情况下,采用外维护结构表面积小的建筑。因为外表面积越小,冷负荷越小,能耗越小。
2.2合理确定建筑外墙的窗墙面积比
外窗、实墙是建筑立面构图的主要元素,也是围护结构的重要组成部分。外窗是保证房间良好的采光、通风的重要卫生条件。窗墙比是窗洞口与墙的面积比值,增大这两个比值不利于空调建筑节能,应尽量减少空调房间两侧温差大的外墙面积及窗的面积。控制窗墙比、对外墙及屋顶的导热系数等提出具体要求。通过外窗的耗热量占建筑物总耗热量的很大一部分,故在进行前期建筑设计时,在保证室内采光通风的前提下合理控制窗墙比是很重要的,一般北向不大于25%;南向不大于35%;东西向不大于30%,主要朝向的窗墙面积比选择为0.4左右较为适宜,这样只需对外窗的传热系数提出要求即可,而不必再考虑外窗玻璃的可见光透射比的要求。
2.3重视建筑外窗的细部设计
外窗的设计不但应考虑传热系数和遮阳系数的要求,还应重视其开启位置、开启方式及玻璃分格的确定,少用玻璃幕墙。
2.4合理控制体形系数
体形系数的定义是建筑物外表面积S与其所包围的体积V的比值。对于相同体积的建筑物,其体形系数越大,说明单位建筑空间的热散失面积越高,体形系数每增大0.01,能耗指标约增加2.5%。因此,出于节能的考虑,在建筑设计时应尽量控制建筑物的体形系数。当需满足造型和美观的要求,采用较大的体形系数时,应尽量增加围护结构的热阻。
2.5绿化对节能建筑的影响
绿化对气候条件起着十分重要的作用,它能调节改善气温,调节碳氧平衡,减弱温室效应,减轻城市的大气污染,减低噪声,遮阳隔热,是改善建筑室内环境,节约建筑能耗的有效措施。
3增强建筑维护结构的保温隔热性能
改善建筑的保温隔热性能可以直接有效地减少建筑物的冷热负荷。据有关资料介绍,围护结构的传热系数每增大1 W/m2・K,在其他工作情况不变的条件下,空调系统设计计算负荷增加近30 %。
3.1外墙使用环保、节能型建筑材料
使用环保、节能型建筑材料,可有效减少围护结构的传热,从而减少各主要设备的容量,达到显著的节能效果。采用新型墙体材料与复合墙体围护结构,在进行经济性、可行性分析的前提下,在墙体内外侧敷设保温隔热的新材料。
3.1.1保温材料在墙体及围护结构中的应用
保温材料是实现建筑节能的最基本的条件。实心砖已普遍被空心砌块和多孔砖所代替,在空心砌块的墙体中,为了提高墙体的保温性能,隔断在砌块之间形成的空心通道的气流,还可以在各空隙中填加膨胀珍珠岩、散状玻璃矿物棉或散状矿物棉等绝热保温材料。
在建筑物的围护结构中,采用轻质高效的玻璃棉、岩棉、泡沫塑料等保温材料。墙体的保温基本有3种形式,即保温、外保温和夹心保温。建筑的墙体结构可以是最外面一层为木质或塑料质的墙板,然后是一层硬质的泡沫塑料,里面就是墙的标准主体。另外一种典型墙的结构是在空心砌块或空心砌筑好的墙体空腔中,填充密实,同样能起到很好的保温作用。
3.1.2保温材料在屋顶上的应用
建筑采用尖顶的屋顶,在尖顶的阁楼空间紧接屋顶的下面装上供空气流通的通道,既能解决空气的流通,又可起到一定的保温隔热作用。同时在天花板的上面要铺设玻璃棉或矿物棉毡、垫,或在此空间直接吹入松散的保温棉,或者直接吊装由玻璃棉或岩棉等保温材料和装饰贴面复合而成的天花板。
3.1.3保温材料在地面中的应用
对有地下室和地下空间的建筑,空间的地板并不是直接暴露在外界环境中,这就为保温创造了有利条件。即使地下室和地下空间不是采暖空间,在冬季仍会有相当多的热量通过一楼的地板传出。因此,在建筑物的一楼地板下面,仍需要填充高密度的保温材料。
3.1.4建筑的外墙装饰材料
外墙装饰材料应兼顾保护墙体和美化墙体的两重功能,根据实际情况选用。选材原则以对环境和人体无毒、无害、无污染与无放射性为主,另外在采光、通风换气、保暖隔热、防噪声方面都有明显的效果。外墙色调的选择也是非常重要的,如在我国南方的低纬度地区,由于日照时间和强度都比较大,所以外墙最好采用浅色调为主,能有效降低建筑的热量吸收,间接减少空调使用频率;相反,高纬度地区就应以深色调为主。
3.2隔离太阳辐射热
对垂直墙面可采用外廓、阳台、挑檐阳等遮阳设施和浅色墙面、反射幕墙、植物覆盖绿化等。
3.3门窗的节能技术措施
3.3.1尽量减少门窗的面积
门窗是建筑能耗散失的最薄弱部位,面积约占建筑外维护结构面积的30%,其能耗却约占建筑总能耗的2/3,其中传热损失为1/3,所以门窗是外维护结构节能的重点。可以在保证日照、采光、通风、观景条件下,尽量减少外门窗洞口的面积。
3.3.2设置遮阳设施
设置遮阳设施,考虑空调设备的位置。减少阳光直接辐射屋顶、墙、窗及透过窗户进入室内,可采用外廊、阳台、挑檐、遮阳板、热反射窗帘等遮阳措施。门窗的遮阳设施可选用特种玻璃、双层玻璃、窗帘或遮阳板等。
3.3.3提高门窗的气密性
设计中应采用密闭性良好的门窗。通过改进门窗产品结构(如加装密封条),可提高门窗气密性。防止空气对流传热,加设密闭条是提高门窗气密性的重要手段之一。
3.3.4尽量使用新型保温节能门窗
采用热阻大、能耗低的节能材料制造的新型保温节能门窗(如塑钢门窗)可大大提高热工性能。同时还要特别注意玻璃的选材。玻璃窗的主要用途是采光,但由于玻璃窗的耗冷量占制冷机最大负荷的20%~30%,冬季单层玻璃窗的耗热量占锅炉负荷的10%~20%,因而控制窗墙比在30%~50%范围内时,窗玻璃尽量选特性玻璃,如吸热玻璃、反射玻璃、隔热遮光薄膜。
4屋顶的节能技术措施
4.1隔离太阳辐射热
隔离太阳辐射热,减少阳光直射,对屋顶可采用架空屋面、浅色屋面、种植屋面等。对屋面进行绿色覆盖,既可遮阳,又能隔热,而且通过光合作用,可消耗或转化部分能量,也起到美化环境的作用,因此植物覆盖法是空调节能的较好方法。另外还有设计通风屋面、蓄水屋面等节能措施。
4.2“冷屋顶”节能
所谓“冷屋顶”(cool roofs)是指日射反射率高的屋顶,它通过对普通屋顶涂上高反射率的涂料,提高屋顶的日射反射率,减少太阳热量的吸收,从而达到减少空调冷负荷和空调节能的目的。研究表明,采用“冷屋顶”节能可使空调负荷减少约 10%~50%。
参考文献: