时间:2023-07-30 10:09:35
导言:作为写作爱好者,不可错过为您精心挑选的10篇建筑节能技术措施,它们将为您的写作提供全新的视角,我们衷心期待您的阅读,并希望这些内容能为您提供灵感和参考。
近年来,建筑节能已成为我国建设节约型社会的重要内容。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,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,并对建筑周围环境进行绿化设计,同时有利于施工和维护,尽量应用节能技术措施,最大限度减少建筑物能耗量,以获得理想建筑节能效果。
1.建筑节能的几点措施
1.1 合理确定平面形状及朝向
选择建筑物合理朝向是一项重要的节能措施。同样形状的建筑物,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。比如一个长宽比为4:1的建筑物,经测试表明:东西向比南北向的冷负荷增加约70%。布置空调房间时,尽量避免布置在东西朝向的房间、或东西墙上有窗户的房间、以及平屋顶的顶层房间。空调建筑的平面形状应在体积一定的情况下,采用维护结构表面积小的建筑,这样外表面积小,冷负荷小,能耗也越小。
1.2 合理规划空间布局及控制体型系数
对于依靠自然通风降温的建筑物,空间布局应比较开敞,开较大的窗口以利于自然通风。而设有空调系统的建筑,其空间布局应紧凑,尽量减少建筑物外表面积和窗洞面积,这样可减少空调负荷。体形系数指建筑物外表面积F与其所包围的体积V之比值,对于相同体积的建筑物,体形系数越大说明单位建筑空间的热散失面积越高。研究表明,体形系数每增大0.01,能耗指标约增加2.5%。因此从节能角度,建筑设计时应尽量控制建筑物体形系数。但如果出于造型和美观的要求需要采用较大体形系数时,应尽量增加维护结构热阻。
1.3 绿化对节能建筑的影响
绿化能调节改善气温,调节碳氧平衡,减弱温室效应,减少城市大气污染,降低噪声,遮阳隔热,是改善居住区微小气候、改善建筑室内环境、节约建筑能耗的有效措施。
1.4 增强建筑物维护结构的保温隔热性能
改善建筑物保温隔热性能可以直接有效地减少建筑物冷热负荷。可采用玻璃棉、聚苯乙烯板等保温材料,也可采用双玻璃、顶层架空隔热层等空气间层以起保温隔热作用。
1.5 使用环保节能型建筑材料
使用环保节能型建筑材料,可有效减少维护结构的传热,从而减少个主要设备的容量,达到显著节能效果。在经济性和可行性分析的前提下,尽量采用新型墙体材料与复合墙体围护结构,在墙体内外侧敷设保温隔热新材料。
1.6 尽量减少门窗面积,提高门窗气密性,使用新型保温节能门窗
门窗是建筑能耗散失的最薄弱部位,面积约占建筑护结构面积的30%,能耗约占建筑总能耗的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。在保证日照、采光、通风、观景的条件下,尽量减少外门窗洞口的面积,建筑物的耗冷可降低8%左右,因此设计中应采用密闭性良好的门窗。通过改进门窗产品结构提高门窗气密性,防止空气对流传热,而加设密闭条是提高门窗气密性的重要手段之一。同时,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做大负荷的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、隔热遮光薄膜等。
1.7 合理控制窗墙比
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。通过外窗的耗热量占建筑物总耗热量的35~45%,故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>25%,南向不>35%,东西向不>30%。
1.8 建筑节能中太阳能的利用
太阳能是绿色能源中最重要的能源,是取之不尽、用之不竭、广泛存在的天然能源,其优点是极为丰富、洁净、安全、价廉,对生态平衡没有任何影响。
有关资料表明,我国陆地面积每年接收的太阳辐射总量在3.3×103~8.4×106kJ/(m2・年)之间,相当于2.4×104亿t标煤。全国总面积三分之二以上地区年日照时数大于2200h,日照能量在5×106kJ/(m2・年)以上。我国、青海、新疆、甘肃、宁夏、内蒙古高原的总辐射量和日照时数均为全国最高,属太阳能资源丰富地区;除四川盆地、贵州省资源稍差外,东部、南部及东北等其他地区为资源较富和中等区。
在建筑中加强太阳能的利用是实现可持续发展的重要环节,太阳能可以为建筑供暖、供热水、供电,甚至能够提供建筑物的全部能量。我国北方被动太阳房采暖节能60%~70%,平均每平方米建筑面积每年可节约20kg~40kg标准煤,有着良好的经济和社会效益。
2.建筑节能的经济效益
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).
关键词:建筑,节能,措施
引言
建筑节能是世界性潮流,也是建筑发展的重要。能源短缺、环境污染、人口膨胀是当今世界面临三大难题。建筑节能关系到可持续发展问题,鉴于建筑耗能巨大,必须通过正常的途径加以解决,许多国家将建筑节能归为基本国策,从节能技术上以及建筑立法给予保证,此外还通过经济政策给予引导,推动建筑节能技术不断向前发展。我国能源总量虽然居世界第三位,可是人均占有量还不到世界平均水平的50%。目前,我国处在建筑的高峰期,规模之大,在中国乃至世界范围内都是绝无仅有的,这些建筑将来投入使用,将消耗巨大的能源,能源短缺将成为制约我国未来社会、经济可持续发展的重要因素。大力推动节能工作,是解决我国能源缺乏问题的关键。
1 建筑节能的内涵及其重要性
1.1建筑节能的内涵
建筑节能指的是在房屋建筑施工、建筑材料生产与使用中,充分地利用能源,以便在满足需要的前提下,尽可能减少能耗,实现节省能源和增加建筑舒适性的目标。建筑节能包括建筑照明、采暖、热水供应、空调等方面的节能。从建筑技术角度来说,建筑节能囊括众多技术。
1.2建筑节能的重要性
近年来,随着建筑行业的发展,高耗能建筑增多,预计2020年年底,我国建筑面积将超过686亿平方米,这些房屋使用期大约为100年,会不断消耗大量的能源。随着人口的迅速增加及城市化进程的加快,势必会进一步加大对能源的需求。建筑采暖会造成严重的大气污染,建筑节能可以满足减轻大气污染的要求。建筑业能耗巨大,建筑节能将会缓解能源的紧张局面,满足经济发展的要求。改善生态环境和提升建筑热环境的水平。
2 我国建筑节能技术的现状
先进的建筑节能方法是实现建筑节能的先决前提,由于以往政府及相关部门,在建筑节能技术方面的开发与创新不够,并且节能产品成本高,建筑节能技术发展缓慢。下面是现行的主要的节能技术:
2.1屋面节能技术
屋面节能问题一方面和外界气候环境相关,另一方面也和建筑物的主体结构有关。顶层房屋耗热量大,热环境差,从改善热环境与节能来看,都需要加强屋顶的热性能。
2.2墙体节能技术
(1)加气混凝土墙体(2)混凝土空心砌块墙(3)保温复合外墙(4)外墙抹保温砂浆。在建设施工中,为获得墙体节能效果,往往采用保温复合墙的方式,目前设计的保温复合外墙主要有下列三种构造形式:(1)内保温复合墙(2)外保温墙(3)夹心复合墙。
2.3太阳能节能应用技术
目前很多地区都在利用太阳能为住宅建筑节能。居民建筑中,太阳能利用的主要途径有:(1)太阳能发电(2)太阳能供热水(3)太阳能采暖。
3 新型的建筑节能的技术措施
3.1建筑围护节能技术
墙体使用新型高效绝热保温复合材料,降低外墙传热能力;增加门窗玻璃层数、设置门窗密封条、封装玻璃以及安装绝热性能强的塑料窗等方法,通过提高门窗绝热性能,能够有效降低室内外空气的热传导;屋面用高效保湿材料进行保湿、倒置型保温屋面、架空型保温屋面等措施节能。综合设计建筑物的自然采光、通风、遮阳等建筑结构,综合使用节能技术。
3.2各种辐射式采暖空调末端节能技术
天花板辐射、地板辐射、垂直板辐射是辐射式采暖的主要形式。能避免吹风感,也可利用低温热源和高温冷源,大大增强热泵的效率。当存在低温废热、低品位地下水可再生冷热源时,这类末端方式可作为冷热源,简化常规冷热源。通过对末端技能技术的使用,能够获得很高的回报。设备材料的投资虽然不高,但是节约的能源却相当可观。然而由于这项技术受到环境的制约和影响比较大,因此仅比较适用于我国的部分地区。
3.3热电冷联产节能技术
在热电联产条件下增加制冷设施,形成热电冷联产体系。制冷设施主体为吸收式制冷机,其制冷所用的热量通过热电联产体系供热提供。同使用天然气冷机制冷、天然气锅炉供热相比,上述技术能源消耗可减少 10%~30%,同时还降低了输电过程中线路的损耗。该项技术在使用,对建筑整体设计和规划的要求较高。但是能显著的增强能源的利用效率,有着很强的实用意义。
3.4太阳能一体化建筑
当前太阳能技术的发展趋势是与建筑一体化。通过太阳能给建筑物提供夏季空调、冬季采暖和生活热水,同时通过光伏电池设施为建筑物供电。作为能源和资源消耗巨大的建筑业,必须大力发展节能房屋建造技术。太阳能技术作为发展较早的节能手段,在我国的使用的也较为广泛。人们普遍对太阳能资源的利用意思也较强,有着十分优越的发展条件,近年来的发展势头也十分迅猛。然而受制于我国太阳能材料生产和研发水平,国内太阳能节能产品的价格还相对较高,制约了广大低收入消费群体的使用热情。
节能房屋是一种全新的建筑模式和理念,其普及、推广和实现的过程,都受到经济发展、文化素质水平等多方面因素的制约。因此,建筑业工作者必须在当前工作中,大力推动节能建筑新材料、新技术的使用,使人们切身感受到节能技术带来的好处。
4建筑节能的发展前景
我国当前的能源形势十分严峻。建筑节能是缓和我国能源紧缺危机、减轻环境污染、改善生活工作环境、推动经济持续发展的最直接、最廉价的根本措施。建筑节能是施行可持续发展战略的重要举措,也是世界建筑进步的大潮流和趋势。我国建筑节能行业只要加快组织、技术及政策的措施,在不久的未来,建筑节能一定会结出丰硕的成果。接近甚至赶上发达国家的建筑节能水平。
在今后若干年内,建筑节能的发展主要依托政府的强制推行。依靠立法与执法,只要各级管理者重视,加强建筑节能技术发展的行政监督工作,建筑节能发展将呈现出崭新的面貌。在20年前建筑节能在北方采暖居住建筑中启动,是因为当时北方的采暖能耗,是建筑能耗的最主要部分。随着经济的迅猛发展,住房货币化体系的建立。购房消费逐步成为我国的经济增长点。因此,南方建筑节能的发展工作也将得到进一步深化。只有建立节能示范园区、示范建筑,让更多的居民从亲身的体会中得到启发。达成共识,获得实惠,才能推动建筑节能技术的更快发展。
结论
推行更合理的建筑能耗评估体系也是发展建筑节能技术的有效措施。以建筑物的个体建筑能耗作为出发点,评估建筑物的热性能。此外,应该鼓励人们对节能产品的使用,购买和使用满足国家能效规范要求的节能高效冰箱、空调、风机、照明器具、水泵等,减少建筑物能耗。建筑节能技术的重要性十分明显,只有大力推广节能新技术,提升节能设计水平,强化民众的建筑节能意识,才能把我国的建筑节能事业推向新的高度。
参考文献
[1] 涂逢祥,王庆一.建筑节能研究报告[A].建筑节能(42)[C].北京:中国建筑工业出版社,2004.11-32.
[2] 毛继东.浅谈建筑节能[J].陕西建筑,2008,(12)
中图分类号:TU201.5文献标识码:A
建筑节能可分为二部分:第一是建筑物自身的节能,第二是空调系统的节能。建筑物自身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。空调系统的节能是从减少冷热源能耗、输送系统的能耗及系统的运行管理等方面进行考虑的。本文主要从建筑物自身节能方面阐述了节能措施。
1 对建筑物进行合理规划设计
1.1 合理的建筑布局及朝向
采取合理的建筑群布置,合理确定房屋间距与布局的形式。居住小区的建筑规划布置宜采用南低北高的设计原则。在规划条件允许的情况下,建筑的主要朝向宜选择本地区最佳朝向,一般宜采用南北向或接近南北向,宜使主要居室朝向南偏东15°至偏西15°范围,但不宜超出南偏东45°至偏西30°范围。因为同样形状的建筑物,南北朝向比东西朝向的冷负荷小。如对一个长宽比为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,还应尽量避免布置在东西朝向或东西墙上有窗户的房间以及平屋顶的顶层房间。为了组织好房间的自然通风,引风入室并能形成一定的风速,房屋朝向要力求接近夏季主导风向,并合理选择房间开口位置和面积,积极地采取各种通风构造措施。
1.2 控制建筑物的体型系数
体形系数的定义是建筑物外表面积F与其所包围的体积V之比值,体形系数的大小对建筑能耗的影响非常显著。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,研究表明:体形系数每增大0.01,能耗指标约增加2.5%。从降低建筑能耗的角度出发应将体形系数控制在一个较低水平上,建筑物的体形设计应适应不同地区的气候条件。夏热冬冷地区条式建筑居住建筑体形系数≤0.35,点式建筑≤0.40。夏热冬暖地区,单元式、通廊式建筑居住建筑体形系数≤0.35,塔式住宅≤0.40。
1.3 绿化对节能建筑的影响
绿化对居住区气候条件起着显著的作用。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,是改善居住区微小气候、改善建筑室内环境,节约建筑能耗的有效措施。在居住小区布置时宜采用中心绿地与组团绿地相结合的方式,充分利用小区现有的地形、地貌及一切其它可利用条件进行综合绿化。
2 外墙的节能技术措施
2.1 采用新型、环保、节能的复合墙体
由于外墙在整个外包面积中所占的比例最大,所以对传热的影响也最大,使用环保、节能型保温材料能承担增大热阻的功能,可有效减少通过围护结构的传热。在传统墙体的基础上增设一层保温材料,组合而成多层复合墙体,是提高墙体保温隔热性能的重要措施。外墙的保温系统有外墙外保温系统、外墙内保温系统。
2.2 采用新型、环保、节能的自保温墙体
自保温墙体即是充分利用材料自身的特点而发展起来的一种环保、节能的新型外墙体系。构成墙体的材料不但有变废为宝、净化环境、减少污染的优点,还具有重量轻、强度高、抗震性能好、保温隔热性能好的特点;所砌筑的墙体不但可用于横墙承重和框架填充墙的房屋,不同厚度的墙体,还可满足不同气候区建筑节能标准。如目前广泛使用的蒸压加气混凝土砌块,它在稳态传热条件下,1m厚的材料板,两侧表面温差为1℃时,单位时间内通过1m2面积传递的热量为0.11~0.18W,仅为粘土和灰砂砖的1/4~1/5,为普通混凝土的1/6左右。实践证明200mm厚加气混凝土砌块的保温效果相当于490mm厚的粘土砖墙,隔热性能相当于240mm厚的普通砖墙。
2.3 减弱太阳对外墙表面的辐射
外墙表面对太阳辐射热吸收的强弱也是个值得关注的问题,表面吸收的太阳辐射热越多,墙面温度就越高,通过墙体传进室内的热量也就越多,墙体采取浅色外饰面(如浅色粉刷、涂层和面砖等)或植物覆盖绿化(如种植攀爬相物如爬山虎、常春藤等)等措施,就可以反射掉相当大一部分太阳辐射。
3 门窗的节能技术措施
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。所以在保证日照、采光、通风、观景条件下,尽量减少外门窗洞口的面积。
3.2 提高门窗的气密性
通过改进门窗产品结构(如加装密封条),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 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(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,中空玻璃。
3.4 合理控制窗墙比
通过外窗的耗热量占建筑物总耗热量的35%~45%。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%。
4 屋面的节能技术措施
4.1 屋顶采用保温材料
屋顶在整个外包面积中所占的比例不大,但对顶层房间而却是比例最大的围护结构,而且水平面的太阳辐射远远大于垂直墙面,屋顶的保温隔热设计类似于外墙。屋面保温可采用板材、块材或整体现喷聚氨脂保温层等。
4.2 隔离太阳辐射热
隔离太阳辐射热,减少阳光直射,可采用浅色屋面,种植屋面等。种植屋面应根据地域、气候、建筑环境、建筑功能等条件,选择相适应的屋面构造形式。如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,也起到美化环境作用;还可采用架空屋面、蓄水屋面等节能技术措施,但应注意的是架空屋面宜在通风较好的建筑物上采用,不宜在寒冷地区采用;蓄水屋面不宜在寒冷地区、地震地区和振动较大的建筑物上采用。
5 楼地面的节能技术措施
楼地面的节能技术,可根据层间楼板、架空或外挑楼板和底层地面这些不同部位,采用不同的节能技术措施。层间楼板可采取保温层直接设置在楼板上表面或楼板底面,也可采取铺设木龙骨(空铺)或无木龙骨的实铺木地板。铺设木龙骨的空铺木地板,宜在木龙骨间嵌填板状保温材料,使楼板层的保温和隔热性能更好;在楼板上面的保温层,宜采用硬质挤塑聚苯板、泡沫玻璃保温板等板材或强度符合地面要求的保温砂浆等材料;楼板底面的保温层,宜采用强度较高的保温砂浆抹灰。严寒及寒冷地区采暖建筑的底层地面应以保温为主,在持力层以上土壤层的热阻已符合地面热阻规定值的条件下,宜在地面面层下铺设适当厚度的板状保温材料,进一步提高地面的保温性能。
6 总结
建筑节能是我国建设领域目前应该重视的问题,也是和环境保护相关联的重要问题。鼓励研发和采用节能型的建筑结构、材料、机械和产品,以提高建筑的保温隔热性能,减少采暖、通风、制冷、照明等能耗,让人们都能够住上冬暖夏凉的、高舒适度、低能耗的住宅。节能建筑一次投资,却让我们世代受益。
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
[1]刘少强.浅谈南方地区的建筑节能[J].建材与装饰(中旬刊),2008(05).
[2]钱晓倩,朱耀台.夏热冬冷地区建筑节能存在的问题与研究方向[J].施工技术,2012(03).
[3]杨环.建筑节能技术在建筑工程中的推广应用[D].成都:西南交通大学,2010.
Abstract: the energy conservation of the building is to through certain technical means to get comfortable and healthy environment at the same time, in the building to increase the energy value, with limited resources and minimum cost of energy consumption to maximize the economic and social benefits of a systems engineering. The following this paper analyzes the energy conservation of the building several technical measures, and to the existing problems and put forward the Suggestions.
Keywords: building energy efficiency; Technical measures; analysis
中图分类号:TE08 文献标识码:A 文章编号
1、建筑物本体节能的三个方面
建筑物本体节能主要包括建筑节能规划设计、建筑保温系统和建筑防热系统。目前很多人士把建筑的保温与隔热划分在一起,而把建筑遮阳另外划分。笔者认为不妥,因为建筑遮阳不仅仅是门窗洞口的遮阳,而是概括了以减少太阳直接辐射热进入室内为主要目的的隔热、防热措施,是建筑防热系统的一个子系统,因此,本文将其归入到建筑防热系统中。
1.1建筑节能的总体规划设计
建筑节能规划设计要对建筑物的总平面布置、建筑平、立剖面形式、太阳辐射、自然通风等气候参数对建筑能耗的影响进行分析。在冬季最大限度地利用自然能来取暖,多获得热量和减少热损失;夏季最大限度地减少得热并利用自然能来降温冷却,以达到节能的目的。建筑节能规划设计主要考虑以下几个方面:
(1)建筑物的朝向设计。建筑物朝向选择的原则是冬季能获得足够的日照并避开主导风向,夏季能利用自然通风并防止太阳辐射。设计时应根据地形、城市规划、道路、环境等条件,综合分析,选择能夏季防热、冬季保温的最佳朝向。
(2)建筑体形。严寒和寒冷地区建筑体形的变化直接影响建筑采暖能耗的大小,体形系数越大,单位建筑空间的热散失面积越大。研究表明,体形系数每增大0.01,能耗指标约增加2.5%。规范规定,严寒、寒冷地区建筑的体形系数应≤0.4。若出于造型和美观的要求需采用较大的体形系数时,应根据围护结构的热阻进行权衡判断。
(3)建筑物的平面布置。建筑平面的巧妙布局常能获得较为满意的节能效果。如将电梯、楼梯、管道井、机房等布置在建筑物的南侧或西侧,可以有效阻挡太阳辐射;恰当的平面布置有助于形成理想的通风作用,通过建筑物门窗的合理设置,形成通风口,组织并诱导自然通风,既起到节能作用又克服了采用空调时室内空气品质差的弱点。
(4)绿化对节能建筑的影响。绿化对居住区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,是改善居住区微小气候、改善建筑室内环境、节约建筑能耗的有效措施。
1.2如何改善建筑保温系统
改善建筑物围护结构的保温性能是建筑设计的重要节能措施,建筑物的能耗主要取决于围护结构的热传导和冷风渗透,住宅围护结构的散热量往往要占采暖热耗的1/3以上。如果建筑围护结构具有良好的保温性能,便可有效地减少冬季室内传出室外的热量和夏季室外传入室内的热量,从而也减少了保持室内环境热舒适度所需要提供的采暖和制冷能量。
(1)墙体保温系统
节能保温墙体施工技术主要分为外墙内保温、外墙外保温和外墙自保温三大类。
内保温施工,是在外墙结构的内部加做保温层,施工速度快,操作方便灵活,可以保证施工进度。但内保温会多占用使用面积,另外“热桥”问题不易解决,容易引起墙体局部开裂,还会影响居民的二次装修,且内墙悬挂和固定物件也容易破坏内保温结构。外保温是目前大力推广的一种建筑保温节能技术。
外保温与内保温相比,具有明显的优越性:外保温技术不仅适用于新建的结构工程,也适用于旧楼改造,适用于范围广,技术含量高:外保温包在主体结构的外侧,能够保护主体结构,延长建筑物的寿命;有效减少了建筑结构的“热桥”,消除了冷凝;同时可以不减少建筑的有效空间。
自保温是指使用绝热性能较好的材料砌筑建筑物的结构墙体。目前有蒸压加气混凝土砌块、陶粒混凝土砌块、硅藻土砌块、页岩多空砖等。该技术避免了保温材料易老化、使用寿命短的缺点,但结构梁柱的“热桥”问题不易解决,难以克服冷凝的缺陷。
目前,建筑业最常使用的保温材料大致可分为四大系统:无机材料保温系统、聚苯材料保温系统、聚氨酯保温系统、自保温墙体系统。随着国家对建筑节能的执行力度不断加大,特别是全面实行节能65%,聚氨酯凭借着自身卓越的性能和多样的施工方式在建筑保温领域的应用前景十分广阔。
(2)屋面保温系统
屋面保温的原理与墙体保温一样,也是通过改善屋面层的热工性能来阻止热量传递。不过屋面保温应与建筑防水紧密结合,并尽量采用低密度低热导率的保温材料,以减少屋面的厚度和重量。
目前倒置式屋面大为流行。倒置式屋面将传统屋面构造中的保温层与防水层颠倒,把憎水性的保温层放在防水层的上面,①则可以取消传统屋面保温层下的隔热层;②则可以用保温材料来保护防水层,省略了保护层。如此使施工工艺得到简化并降低了造价,其优越性明显大于传统的保温屋面。另外坡屋面内置保温材料,不仅可以提高屋面的热工性能,也有利于防水,并有检修维护费用低、耐久性好的优点。
(3)门窗保温系统
门窗是围护结构保温性能的重要因素之一,在我国一些地区,门窗消耗的能量约占采暖能耗的50%以上,改善门窗的保温性能,是建筑节能的关键。门窗节能不仅要限制窗墙面积比,主要还要从减少渗透量、减少传热量2个方面进行。减少渗透量可以减少室内外冷热气流对流传热而增加设备负荷,可通过采用密封保温材料增加窗户的气密性;减少传热量是防止室内外温差而引起的热量传递,建筑物的窗户由镶嵌材料(玻璃)和窗框组成,通过采用节能玻璃和节能型窗框来减少窗户的整体传热系数以减少传热量。
1.3建筑系统的防热方法
建筑防热的方法主要有“建筑隔热”、“建筑通风’,和“建筑遮阳”。
与传统的外墙外保温建筑节能体系相比,建筑隔热涂料更适合中国南方高温、高湿、多雨、夏季时间长的特点,能够降低施工综合造价,提高建筑的稳定性和耐久性,是适合我国南方建筑节能要求的新型节能材料。
目前,在传统热带民居中对于自然通风的一些宝贵经验措施,仍然不能很好地借鉴并应用到现代建筑的防热设计中。现有的《夏热冬暖地区居住建筑节能设计标准》中,对于自然通风措施也仅仅停留在“提倡”阶段,并没有进一步深化的技术措施,更无法将自然通风对建筑能耗的影响结果链接到节能评价指标中。同时受研究工具所限制,自然通风设计目前很难普及到设计单位,让建筑师熟练掌握应用。这些因素直接影响到自然通风这一传统优秀降温措施在现代建筑的普及应用。
在南方地区太阳辐射非常强烈,夏季的辐射热占主要地位,因此,可通过遮阳设施及高遮蔽系数的镶嵌材料来减少太阳辐射能。建筑遮阳是现代建筑节能领域的一个非常重要的分支,墙体、屋面都蕴藏着遮阳的因素,目前绿化屋面已成为节能的一个热点。
我国南方炎热地区的建筑节能技术有些是直接参考借鉴北方较为成熟的做法,具有一定的盲目性。我国北方以防寒为主,技术上更加注重围护结构的保温性能,强调围护结构的传热系数。而南方地区以隔热为主,如果过分的强调传热系数就略显片面。复合保温外墙、中空玻璃等技术目前在南方地区也有所采用。但是这些技术是否适合南方地区的隔热与散热,还需做进一步的探讨。
2、提高建筑用能设备的能源利用率
建筑物本体节能是从减少建筑物与外界环境的热量交换,降低建筑能耗的角度来达到节能的目的,另外还考虑了节能措施与建筑形态的结合。而建筑设备节能是从提高建筑用能设备能源利用率角度考虑的。
建筑物用能设备主要包括采暖空调、水、电等耗能设备。随着经济的高速发展,人民生活水平的大幅提高,人们对工作和居住的舒适性提出了更高的要求:不仅要求有良好的热舒适性,还要求有明亮的光舒适性,以及清新健康的空气品质和冷冻、热水等齐全的生活设施。但是目前建筑用能设备的能效水平不高,存在着巨大的节能潜力,这与忽视建筑设备节能管理有密切关系。因此,各类建筑设备产品都要在满足使用功能要求的前提下,使额定能源利用率达到节能目标,并逐步淘汰和改造能耗高的建筑设备产品。
吸收高新技术成果,开发节能型建筑设备产品,提高设备运行时的部分负荷下的能源利用率是建筑设备节能的必经之路。在夏热冬冷地区,尽快发展灵活高效的用户可调控的采暖和空调设备系统是种有效的节能手段。
3、新能源和可再生能源利用技术
新能源和可再生能源是指一些虽属古老的能源,但需采用先进方法或技术进行开发利用、对环境生态友好、可持续发展、资源丰富的能源”。在我国,新能源和可再生能源是指除常规化石能源和大中型水力发电、核裂变发电之外的太阳能、风能、地热能、海洋能、生物质能、小水电等。新能源和可再生能源在建筑中的应用具有重要意义:①可代替和少用传统的化石能源,对减少我国化石能源的消费量和优化我国的能源结构,具有重要意义。②可减少耗用化石能源所产生的污染物的排放量,减轻大气污染,保护生态环境。③是边远偏僻无电、缺能农村解决基本生活用电、用能的重要资源。生活用能是建筑能耗的重要组成部分,居农村建筑能耗的首位,推广应用新能源和可再生能源的潜力十分巨大。
近年来,我国在建筑中应用新能源和可再生能源的市场非常广阔,前景十分诱人,主要表现在以下几个方面:
(1)寒冷地区,在建筑中应用中低温地热采暖,可以节约常规能源,减轻大气污染,提高生活质量,降低采暖费用。
(2)在广大城镇和农村大力推广应用太阳热水系统,为居民提供洗澡热水和其他生活热水,是我国在建筑中应用新能源和可再生能源最为成功的项目。
(3)被动式太阳能技术成熟、增加投资少、节约能源、有利环保,是解决广大农村冬季采暖的好办法,在我国采暖区的广大农村应用市场广阔。
引言
在我国能源消耗的构成中,住宅建筑的能耗是最主要的消耗形式,其占有的比率是最高的。在当今房地产行业步入成熟期的中国,环保节能型的住宅也越来越受到市场的青睐。因此要如何做好住宅节能,降低其能耗比例,已经成为了建筑行业的头等大事。在当前,虽然房地产已步入成熟期,但住宅建筑节能设计才处于初期阶段,无论是理论方面还是技术方面,都还存在一些问题,如何解决这些问题,就要从住宅的整体规划、能源优化利用、结构保温、新能源开发上采取措施,才能降低住宅建筑的能耗。
1、住宅小区规划设计中的节能技术
1.1节能住宅的概念
节能住宅是通过科学的设计、采取新型材料来提高建筑围护结构(通常指外墙、屋面、外门窗和楼板)的热工性能,同时提高采暖、空调能源利用效率,最大程度的把室内自然温度控制在人体舒适温度范围内,从而为居住者提供健康、舒适、环保的居住空间,并利用各种可再生资源,更进一步使节能建筑的耗能降低。
1.2规划设计中的节能技术
住宅小区规划应与建筑单体相协调,充分考虑各种宏观因素(如地区、朝向、方位、建筑布局、地形地势等)对单体布局的影响,同时利用所在地区的天然热源、风源等来实现每一栋住宅单体夏季都有充足的迎风面,冬季都有充足的日照,以满足通风、采光与采暖的要求。单体之间的组合对气流的形成具有直接的影响,特别是高层建筑群内部易受到回旋涡流的作用,容易出现死角,不利于室内的自然通风,从而形成不利的小区微气候。因此,为了营造绿色舒适的小区微环境,应调整好单体之间的组合,使每栋建筑物处于周围建筑物的气流旋涡区之外,避免出现滞流区。另外,绿化和水体可以改善小区的微气候。设计时,应结合住宅小区规划布置绿化和水体,以此进一步改善室内外的物理环境(声、光、热),减少热岛效应,改善局部气候,保证小区内的空气温度、湿度、气流速度和热岛强度等各项指标符合健康舒适和节能要求。
2.建筑节能设计技术
2.1住宅外墙的节能设计
建筑节能中有约25%是通过外墙的保温隔热性能来实现的。因此,墙体的设计是不容忽略的一个方面。外墙除了应具有基本功能外,还应考虑选用保温隔热性能好的墙体材料,对传热性好的墙体或墙体中传热性好的部位应加设保温隔热层。常用的几种外墙材料中,保温隔热性能较好的是烧结多孔砖和加气混凝土砌块以及复合墙体。复合墙体中绝热材料主要有岩棉、矿棉、玻璃棉、膨胀珍珠岩、玻化微珠、加气混凝土板等。复合墙体保温隔热宜选用外墙外保温。外保温的绝热材料是连续外包的,能有效隔断具有热桥作用的混凝土梁、柱等,而产生“断桥”作用,达到预期的节能降耗效果。
2.2住宅屋面的节能设计
在建筑物中,屋面保温隔热显得尤为重要。保温隔热的材料宜选用密度大、导热系数小、憎水或吸水率较小的材料。采用倒置式屋面将憎水性保温材料O于防水层上,可有效防止传统屋面构造中因防水层老化而影响建筑保温隔热及防水效果的问题。此种方法施工简易,可广泛采用。
另外,利用屋顶种植花卉、灌木等植物形成生态型屋面,既可阻挡热源,减少温室气体的排放,达到保温隔热的效果;又可美化环境,改善城市气候,做到一举两得。同时,在屋面形成蓄水型屋面,也是屋面节能的有效措施。利用水蒸发可带走大量的热,从而有效减弱屋面的传热量和降低屋面温度。此外,采用平、坡屋顶结合的构造形式,在屋面保温隔热层上做架空层,通过空气流通来散热也是个不错的办法。
2.3住宅门窗的节能设计
外门窗是传热的重要渠道,它既是太阳辐射的得热部件,又是主要的失热部件,传热系数约为墙体的3~4倍,是节能的重点部位。合理确定窗墙面积比是节能的重要措施之一。对于住宅设计应尽量少做落地窗、飘窗等。外墙门窗设计除满足自然通风外,设计中应该强调东西南北向开窗有别,不同功能房间开窗有别。面对冬季主导风向的立面,应尽量减少开窗面积。设置外窗部位,应提高外窗的密封性能(如选用胶条密封而不是毛条);选用好的窗型(如平开窗气密性相对较好)和门窗配件;提高窗框的隔热性能(如采用塑料型材、铝合金断热型材、玻璃钢型材等),减少窗框的外露面积;采用保温隔热性能好的玻璃(如中空玻璃、镀膜玻璃等)。根据国内外大量应用经验证实,采用双层玻璃塑钢窗比较经济,是较好的选择。外门窗除了采光,通常也是建筑自然通风的渠道。所以,外门窗的开启也是夏季通风节能的必要条件。夏季迎风面可作为主要的开窗部位,引进自然风,增加夏季的渗透通风。但同时,外门窗的设计应减少冬季寒风的渗透,有利于室内保温,改善生活环境的舒适度。对于向阳的地方,可采用凹式开窗设计,外加遮阳板及镀有特种金属的热反射窗帘,这种设计既美观又兼有较好的遮阳效果。
3.节能住宅新能源和新科技节能技术
建筑节能的措施与方法随着科学技术的不断创新和发展已经从多方面实现了真正的建筑节能,新型的节能技术在当今社会中渐渐受到市场的青睐,新能源也更应在节能住宅中不断推广。
3.1太阳能在建筑节能中的利用
首先太阳能是绿色能源中最重要的能源,是取之不尽、用之不竭、广泛存在的天然能源,其优点是极为丰富、洁净、安全、价廉,对生态平衡没有任何影响。在建筑中加强太阳能的利用是实现可持续发展的重要环节,目前许多实际工程通过采用分户式壁挂太阳能热水系统,充分利用太阳能,且成功将太阳能集热板与高层建筑完美结合,解决了高层建筑使用太阳能的问题,使得住宅建筑一定程度上节省了电力的消耗,以达到节能环保的效果。
3.2应提倡使用高能效比的家用节能电器
在科技日益发展的今天,高能效的节能电器已经开始取代传统的家用电器,国家提倡节能环保,并且出台了很多相关补贴政策来促进新节能电器的普及。比如运用变频控制技术的变频空调。除此以外,还有很多类似的新型节能电器,如节能冰箱、节能灯具、节能插座等等。
4.结束语
能源短缺是当前世界性的问题,它不仅影响了我们生活的质量更牵连了我们可持续发展的未来。作为建筑设计人员应该从自身做起,按照建筑节能设计新标准严格把好建筑节能设计关,优化节能设计,在改善居住环境的同时,充分挖掘节能的潜力,从而减少能源的消耗,为国民经济可持续发展做出贡献。
参考文献:
[1]齐芳燕.居住建筑设计中的节能措施探讨[J].经济研究导刊,2009,(12).
总结几年的设计经验,建筑节能设计应该从以下几个方面着手:
1 建筑总平面设计中的节能环节
1.1 建筑物的朝向
在建筑平面布局中,从节能角度出发建筑物的朝向选择很重要。主要本着通风良好,冬暖夏凉,夏季避免阳光直射室内,冬季避免冷风直吹,最佳的朝向选择要数南北向,避免东西向。
1.2 建筑物的间距及密度
住宅设计中,建筑物的间距及建筑密度的大小关系着各建筑物之间的距离,而建筑物之间的距离会直接影响建筑物冬季日照时间,也就是必须保证建筑物之间的冬季日照间距,不能过分追求建筑密度。同时,建筑物间距拉大就增加了小区内的绿化面积,可以有效保证人们的生活环境,保证小区内有良好的通风。因此,在总图设计中要力求达到建筑节能要求与建筑密度的完美统一。
1.3 小区内的绿化率
小区内的绿化、植被面积是小区综合生态环境的有力保障。夏季,大量的绿化植被可以有效调节小环境的温度与湿度,另外,适当增加喷泉、小溪、池塘等水景也很重要,小区内车位宜选用生态砖,人行道两侧种植小灌木,最大限度增加绿化率,减少地面硬化面积。小区的地面尽量选用透水透气花岗岩等材料,使得地面即保水又透气。此外,屋面绿化不仅可以增加绿化面积,还可以在夏季调节屋面温度,是节能的又一有效措施。
2 单体建筑的节能设计
2.1 在建筑单体设计中,如何确定合理的建筑平面,根据建筑物不同的座向特点,布局房间的使用功能,如卧室及客厅尽量在阳面布置,卫生间尽量在阴面布置等,保证每个房间的光线、空气等环境。建筑单体材料的选用也越来越注重节能优势,新型保温节能材料的选择既保证了建筑外形的美观,有能满足节能要求,使得室内达到冬暖夏凉的效果。目前市场主要使用的节能材料有建筑外墙保温材料、保温隔热玻璃、复合型保温隔热门窗、屋面保温材料等都能达到良好的效果。
2.2 建筑单体的幅宽也是影响建筑节能的因素之一,面宽越小越有利于室内阳光照射及自然通风,但不利于有效利用土地,合理的建筑幅宽可以减轻通风空调的压力,从而节约能源。所以建筑单体设计就需要找到个面宽与面积使用率的平衡点,一般布局中最经济合理的进深应该在12~14米左右。
2.3 注重挑檐、遮阳板、屋檐、窗帘、百叶窗等的构造设计,对于调节日照、节省能源具有十分重要的意义。特别是窗户等建筑内外冷桥的建筑节能设计,需要考虑良好的保温、遮阳、遮光设施。巧妙而合理的处理好这些细节可以大大降低能耗,象贴墙体内保温层、使用遮阳板、挡风板等。
2.4 窗墙比的合理选取,窗户的传热远远大于建筑物外墙,是建筑物冬季散热的主要部位,而窗户设计偏小又会影响室内采光及建筑物的美观,故设计者合理选取窗墙比显得十分必要。有些设计者或住户为追求良好采光和气派的建筑立面效果而一味放大窗户,使一些住宅出现大量的落地窗、通窗等,造成夏季室内容易升温,冬季室内热量散失过快,与建筑节能措施背道而驰。一般而言,南、北适当开大窗,西、西北避免窗面积过大。《夏热冬暖地区居住建筑节能标准》规定居住建筑外窗外墙面积——窗墙比:北向不应大于0.45,东西向不应大于0.30,南向不应大于0.50。开窗小可以有效降低造价,同时能减少能量流失。
3 建筑物外墙体的节能设计
3.1 外墙材料的合理选用。建筑外墙是建筑护结构的主体,主要功能是承重、防水、防潮、隔热、保温。长期以来,我国一直以实心粘土机砖为主要墙体材料,这种做法严重浪费了建筑能源和土地资源,造成了大量的土地水土流失,破环了大面积的耕地,严重影响了自然环境保护。近年逐步使用空心砖或加气混凝土块作为外墙砌筑材料,这种材料不仅节约土资源,而且提高了外墙的保温隔热、隔音等性能。
3.2 外墙保温材料的使用。外墙保温分外墙外保温和外墙内保温,由于施工技术尚不成熟,目前大量使用的是外墙外保温做法,外墙贴保温材料后成了一种高性能复合墙体,可以使冬季室内热量不容易散发,夏季室外热气不宜传入,总之有力阻止室内外热量的传递,达到了保温的良好效果。目前国家已经强制要求所以新建房屋执行外墙保温措施,对已建建筑可以改造增加。另外外墙外侧设计保温层,基本上可以消除在建筑物各个部位的“冷桥”影响。不但能减少冷桥问题造成的热损失,还能有效地防止冷桥部位产生结露。从而充分发挥了轻质高效保温材料的效能。外保温不仅提高了墙体的保温隔热性能,而且增加了室内的热稳定性。建筑外墙采用外保温技术有多方面的优越性,既明显改善了居住舒适性,又有十分良好的节能效果和综合经济效益。
3.3 建筑物门窗的节能构造措施:
(1)提高门窗材料的保温隔热性能。目前市场上门窗的主要材料有双层双玻铝合金门窗、单框双玻铝合金门窗、双层双玻塑钢及单框双玻门窗、罗普斯金单框双玻门窗等,玻璃均要求为真空玻璃,增加节能效果。
(2)改善门窗构造。针对大面积玻璃带来的能源损失的问题解决方法是使用双层、多层玻璃,内外遮阳系统,控制各朝向的窗墙比,加保温窗帘等。另外将普通玻璃加工成中空玻璃、镀膜玻璃、高强度LOW-E防玻璃、采用磁控真空溅射放射方法镀制含金属层的玻璃以及最特别智能玻璃。
(3)提高门窗的密闭性能,减小热能量传递交换。建筑物门窗的外气密性大于规范规定的限值;
4 节能技术措施的综合运用
4.1 建筑节能是一个综合性问题。节能设计必须依靠各专业的协调合作,它涉及到自然地理环境、小区规划、建筑设计以及居民使用方式等多种因素。作为建筑设计的技术人员,应改变高能耗的建筑设计现状,除了在实际设计中仍以使用功能与形式为主体外,还应考虑建筑节能。因此建筑节能措施应依靠建筑规划、设计方各专业、材料、业主等专业互相配合,从而创造出既符合建筑学原理,又符合节能原则的优秀建筑。
4.2 充分利用自然资源和再生能源,如太阳能、地热、地道风、沼气,重视废水的回收和再应用,以提高能源的利用率。
4.3 大力发展节能技术,进一步提高建筑材料质量、建筑施工技术及建筑节能技术。尤其应加强国际交流与合作,采取走出去和请进来“双管齐下”的方式,学习发达国家节能的先进技术和先进经验。
4.4 通过理论分析和模型实验,开发适合我国国情的计算机节能分析软件,建立节能研究检测中心及实验室,使建筑成为真正的节能建筑。
目前,能源问题受到世界各国的普遍关注,已被列为人类面临的四大生存问题之一。而在全世界的能源消耗中,无论是发达国家还是发展中国家,建筑能耗在总能耗中所占的比重是很大的,约占25%-40%。因此,建筑节能成为节能的重点。
2.节能建筑施工技术措施
2.1墙体施工
空心砖承重墙一般采用整砖平砌,孔洞垂直方向且长圆孔顺墙长方向设置,空心砖不宜破凿,不够整砖时用实心砖外砌,墙中洞口预埋件和管道处,应用实心砖砌筑,并在砌筑时留出或预埋,不得随意凿孔和用水泥砂浆填孔。避免外墙体出现通缝、不密实、冷热桥的现象。
施工技术部门根据设计砸工图和工程的具体要求及施工条件绘制砌块排列图。要针对砌块建筑的墙体热阻值低、砌体和粉刷易开裂、灰缝和裂缝处易渗漏等不利因索,从施工角度采取技术措施予以确保。依据的技术规范除砌体、混凝土结构、抗震、工程施工验收等方面外,针对性的有(混凝土小型砌块建筑设计与施工规程)(GBJ14~82)、(混凝土小型砌块)(GB8029—87)、(混凝土小型空心砌块住宅建筑节点构造)(苏J94015)等。
提高砌块墙体的砸工质量,主要从砌块质量、砌筑砂浆的质量和灰缝饱满度、砌块的整体性和均匀性、粉刷层与砌块的粘结性和变形协调等方面加强技术措砸。在砌块与构造梁柱交接处、门窗洞口部位、屋面檐口和女儿墙、有集中荷载的应力变化、墙面曲折和突变等重点部位更需要重视。
2.2墙体保温施工
墙体保温系统的施工是墙体节能措施的关键环节。墙体的保温层通常设置在墙体的内侧或外侧,设在内侧技术措拖简单,但保温效果不如外侧,设在外侧可节省使用面积,但措施不当易产生开裂、渗水、脱落、耐久性减弱等问题,造价一般也高于内设置。施工工艺一般采用抹灰、喷涂、干挂、粘贴、复合等方式。针对不同的保温材料、不同的施工方法,采用不同的施工技术措施。
以各种轻骨料(如膨胀珍珠岩、膨胀蛭石、超轻陶砂、聚苯乙烯粒、浮石、火山灰、粉煤灰等)加入水泥、石灰、石膏、化学聚合物等胶结料,并加入少量助剂按一定比例配制而成的保温砂浆,一般都采用抹灰的施工方式。保温砂浆应在基层质检验收合格,屋面防水层完工,与墙体相连的隔墙、门窗框、管线施工不破坏保温层的情况下方可施工,施工时环境温度不低于5℃ ,夏季应注意保湿养护。保温砂浆抹灰自上而下依次进行,施工中应注意:
①基层作清洁、修平、湿润处理.表面不易粘站的混凝土墙、粱、柱等部位打毛或刷粘结剂。
②按设计要求弹标准水平线、踢脚线或墙裙线,门窗洞四周宜用水泥砂浆抹宽50ram 护角。为保证保温层厚度墙面应做标准饼、冲筋。
③每次抹灰厚度10ram左右为宜,当底层韧凝且表面有一定强度后再继续下一层。应注意保湿养护但不能水冲,砂浆硬化期间严禁撞击和振动。
④保温砂浆一般设置内侧,用于外侧必须有防水、防裂、防脱落等保证措施。
聚胺酯泡沫塑料、各种保温涂料等一般采用喷涂施工方式。根据不同产品的要求严格控制施工环境温度,喷涂前基层应清洁、干燥、平整、要特别注意保温涂层的均匀一致和厚度达标。要注意喷涂距离、角度、速度和流量。
干挂工艺——一般用于外保温,不仅保温效果好,而且利用空气层可大大提高隔热和防水性能,但由于建筑成本较高,一般用于公共建筑,多层住宅很少采用,干挂系统要考虑风力、地震、温度、雨水、大气腐蚀、耐久性等不利因素,保证体系的稳定性、强度,施工中要特别注意与墙体锚固的可靠性、连接节点的质量、金属件的防腐、防水措施等。
随着新型保温产品的不断发展,出现了各种粘结材料和粘贴工艺。大部分粘贴工艺都结合使用机械锚固。目前唯有专威特外墙保温系统采用纯粘贴施工工艺。挤塑聚苯板、水泥聚苯板、岩棉板、玻璃棉板、珍珠岩板都采用水泥砂浆、聚合物水泥砂浆、化学粘结剂粘贴,并用尼龙锚件、膨胀螺桂将外层的钢丝网水泥砂浆粉刷层与墙体连接起来。粘贴复合保温墙体,可分为内置式保温、夹心保温或外置式保温3种。内置式和外置式粘贴复合保温应用面在不断扩展,施工工艺日趋成熟,施工中尚需注意以下环节。
①内置式保温将保温层粘贴或加机械锚固时,需在内墙表面设平薄板、钢丝网粉刷层、胶粘荆加耐碱玻纤网抹面层等防护层。施工时应保持粘贴面平整、清洁、湿度适宜,且屋面防水层完好和上层无施工水下渗。施工顺序为自上而下,从阴角开始。粘贴前应做好踢脚线和门窗洞护角。挂镜线位置间隔从墙体中预埋木块穿过保温层用于固定挂镜线。厨房、卫生间等湿度较大的墙体防护面层应考虑防湿防渗和便于贴面。在墙体转角处,内外墙交接处以及踢脚线处易形成“热桥”或结露滴水,可根据工程实际在上述部位加强保温效果。
②外置式保温,通常将聚苯乙烯板、玻璃棉板、岩棉板、水泥聚苯板等保温板用粘结荆或锚固件将其与面层固定在基层墙体上,面层内设加强网,聚苯板作保温层时用耐碱玻纤网聚合物水泥砂浆作面层,岩棉板、水泥聚苯板等用钢丝网防水水泥砂浆作面层。
2.3门窗安装施工
门窗框和玻璃扇的传热系数及密闭性是外墙节能的关键环节之一。木和塑料门窗的传热系数比钢、铝门窗低30% 左右,双层玻璃比单层玻璃低40%左右,因此,价格比较好的是塑料单框双玻门窗。为保证门窗能达到预期的节能要求,安装过程中应注意以下几个问题:
(1)根据设计要求选择门窗时,要复查其抗风压性、空气渗透性、雨水渗漏性等性能指标。
(2)安装门窗框时要反复检查框角的垂直度.变形严重、缝隙超标、密封条不密闭的门窗扇不能上墙。
(3)在框与扇、扇与扇之间须设密封条,以防渗水、透气,推拉窗的轨遭处须增加密封处理,局部缝隙较大的位置可用单组份密封膏挤注。
(4)在门窗框四周与墙或柱、粱、窗台等交接处,须用水泥砂浆进行严密处置,在靠室外一侧须结合外装修进行处理,以防渗水、透气。
(5)粘贴密封条或挤注密封膏时,应事先将接缝处清理干净干燥,无灰尘和污物。
2.4保温屋面施工
通常屋面保温是将容重低、导热系数小、吸水率低、有一定强度的保温材料设置在防水屡和屋面板之间,按此种正铺法,可选择的保温材料很多,板块状有加气混凝土块、水泥或沥青珍珠岩板、水泥聚苯板、水泥蛭石板、聚苯乙烯板、各种轻骨料混凝土板等;散料加水泥等胶结料现场浇注的有珍珠岩、蛭石、陶粒、浮石、废聚苯粒、炉渣等;采用松散料直接或袋装设置在尖顶屋面下或吊顶上部的有膨胀珍珠岩、玻璃棉、岩棉、废聚苯粒等;现场发泡浇注的有硬质聚氨脂泡沫塑料和粉煤灰、水泥为主料的泡沫混凝土等。反铺法主要将防水层置于保温层以下,可有效保护防水层,方便施工检修,但由于造价较高,住宅建筑尚未大量使用。
屋面同时应采取有效的隔热措施,通常在屋面结构上部或下部设置通风隔热层、采用高教保温材料隔热、屋顶结构上设反射层或蓄水植被等。
【参考文献】
0.引言
近年来建筑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。据资料显示,西方发达国家建筑能耗占社会总能耗的30%~45%,我国建筑能耗已占社会总能耗的20%~25%,正逐步上升到30%[1]。因此建筑节能是目前节能领域的当务之急。
居住建筑是通过采用合理的建筑规划设计和通过采用新型的建筑材料,增强建筑围护结构保温、隔热性能以及通过执行建筑节能标准,合理设计出建筑围护的热工性能等措施对居住建筑加以控制,以此来达到建筑节能的最终目的。
1.节能建筑规划设计
1.1合理的建筑布局及朝向
采取合理的建筑群布置,合理确定房屋间距与布局的形式。居住小区的建筑规划布置宜采用南低北高的设计原则。在规划条件允许的情况下,建筑的主要朝向宜选择本地区最佳朝向,一般宜采用南北向或接近南北向,宜使主要居室朝向南偏东15°至偏西15°范围,但不宜超出南偏东45°至偏西30°范围。因为同样形状的建筑物,南北朝向比东西朝向的冷负荷小。如对一个长宽比为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%[2]。在建筑物内布置空调房间时,还应尽量避免布置在东西朝向或东西墙上有窗户的房间以及平屋顶的顶层房间。为了组织好房间的自然通风,引风入室并能形成一定的风速,房屋朝向要力求接近夏季主导风向,并合理选择房间开口位置和面积,积极地采取各种通风构造措施。
1.2控制建筑物的体型系数
体形系数的定义是建筑物外表面积F与其所包围的体积V之比值,体形系数的大小对建筑能耗的影响非常显著。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,研究表明:体形系数每增大0.01,能耗指标约增加2.5%。从降低建筑能耗的角度出发应将体形系数控制在一个较低水平上,建筑物的体形设计应适应不同地区的气候条件。夏热冬冷地区条式建筑居住建筑体形系数≤0.35,点式建筑≤0.40。夏热冬暖地区,单元式、通廊式建筑居住建筑体形系数≤0.35,塔式住宅≤0.40。[3]
1.3绿化对节能建筑的影响
绿化对居住区气候条件起着显著的作用。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,是改善居住区微小气候、改善建筑室内环境,节约建筑能耗的有效措施。在居住小区布置时宜采用中心绿地与组团绿地相结合的方式,充分利用小区现有的地形、地貌及一切其它可利用条件进行综合绿化。
2.增强建筑围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1W/M2·K,在其他工况不变条件下,空调系统设计计算负荷增加近30%[4]。所以改善建筑护结构的保温隔热性能是建筑节能的首要措施。
2.1门窗的节能技术措施
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。
2.2外墙的节能技术措施
2.2.1采用新型、环保、节能的复合墙体
由于外墙在整个外包面积中所占的比例最大,所以对传热的影响也最大,使用环保、节能型保温材料能承担增大热阻的功能,可有效减少通过围护结构的传热。在传统墙体的基础上增设一层保温材料,组合而成多层复合墙体,是提高墙体保温隔热性能的重要措施。外墙的保温系统有外墙外保温系统、外墙内保温系统。
2.2.2采用新型、环保、节能的自保温墙体
自保温墙体即是充分利用材料自身的特点而发展起来的一种环保、节能的新型外墙体系。构成墙体的材料不但有变废为宝、净化环境、减少污染的优点,还具有重量轻、强度高、抗震性能好、保温隔热性能好的特点;所砌筑的墙体不但可用于横墙承重和框架填充墙的房屋,不同厚度的墙体,还可满足不同气候区建筑节能标准。如目前广泛使用的蒸压加气混凝土砌块,它在稳态传热条件下,1m厚的材料板,两侧表面温差为1℃时,单位时间内通过1㎡面积传递的热量为0.11~0.18W,仅为粘土和灰砂砖的1/4~1/5,为普通混凝土的1/6左右[2]。实践证明200mm厚加气混凝土砌块的保温效果相当于490mm厚的粘土砖墙,隔热性能相当于240mm厚的普通砖墙。
2.2.3减弱太阳对外墙表面的辐射
外墙表面对太阳辐射热吸收的强弱也是个值得关注的问题,表面吸收的太阳辐射热越多,墙面温度就越高,通过墙体传进室内的热量也就越多,墙体采取浅色外饰面(如浅色粉刷、涂层和面砖等)或植物覆盖绿化(如种植攀爬相物如爬山虎、常春藤等)等措施,就可以反射掉相当大一部分太阳辐射。
2.3屋面的节能技术措施
2.3.1屋顶采用保温材料
屋顶在整个外包面积中所占的比例不大,但对顶层房间而却是比例最大的围护结构,而且水平面的太阳辐射远远大于垂直墙面,屋顶的保温隔热设计类似于外墙。屋面保温可采用板材、块材或整体现喷聚氨脂保温层等。
2.3.2隔离太阳辐射热
隔离太阳辐射热,减少阳光直射,可采用浅色屋面,种植屋面等。种植屋面应根据地域、气候、建筑环境、建筑功能等条件,选择相适应的屋面构造形式。如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,也起到美化环境作用;还可采用架空屋面、蓄水屋面等节能技术措施,但应注意的是架空屋面宜在通风较好的建筑物上采用,不宜在寒冷地区采用;蓄水屋面不宜在寒冷地区、地震地区和振动较大的建筑物上采用。
2.4楼地面的节能技术措施
楼地面的节能技术,可根据层间楼板、架空或外挑楼板和底层地面这些不同部位,采用不同的节能技术措施。层间楼板可采取保温层直接设置在楼板上表面或楼板底面,也可采取铺设木龙骨(空铺)或无木龙骨的实铺木地板。铺设木龙骨的空铺木地板,宜在木龙骨间嵌填板状保温材料,使楼板层的保温和隔热性能更好;在楼板上面的保温层,宜采用硬质挤塑聚苯板、泡沫玻璃保温板等板材或强度符合地面要求的保温砂浆等材料;楼板底面的保温层,宜采用强度较高的保温砂浆抹灰。严寒及寒冷地区采暖建筑的底层地面应以保温为主,在持力层以上土壤层的热阻已符合地面热阻规定值的条件下,宜在地面面层下铺设适当厚度的板状保温材料,进一步提高地面的保温性能。
3.围护结构热工性能的综合评定