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序論:在您撰寫建筑節能技術論文時,參考他人的優秀作品可以開闊視野,小編為您整理的7篇范文,希望這些建議能夠激發您的創作熱情,引導您走向新的創作高度。
建筑節能管理,要從源頭上遏制建筑能源過度消耗,要對新建建筑節能全過程做好監管工作。
規劃主管部門應在規劃許可審批階段,承擔起指導、審查和監管職能。規劃審查時,需要針對建筑設計方案是否滿足民用建筑節能強制性標準征求同級建設主管部門的意見;對于那些不滿足強制性標準的,要加強指導,督促改進;對予不滿足強制性標準的,不應頒發建設工程規劃許可證。
施工圖審查機構應在設計階段,重點審查施工圖設計文件是否嚴格執行民用建筑節能強制性標準的規定,對于不符規定的,不應忽視,應指導督促建設單位改正;建設主管部門要把好發證關,對施工圖設計文件經審查不滿足強制性標準的,不得頒發施工許可證。
在建階段,建設單位不得要求設計單位、施工單位違反節能強制性標準進行設計、施工。當然,設計人員要保持職業操守,嚴格執行強制性標準,不應為了降低成本而曲意理解規范要求,抱著僥幸的心理進行設計。施工單位不應迎合建設單位的違規行為,對國家和社會造成實質性的損害。對于違規操作的建設單位、設計單位、施工單位、工程監理單位及其注冊執業人員必須嚴厲處罰。
竣工驗收時,建設主管部門應當重點查驗建筑物是否滿足節能強制性標準;對不滿足強制性標準的,不得出具竣工驗收合格報告。
2加強節能技術和節能產品的開發應用和推廣
建筑節能涉及到建筑物的方方面面,建筑圍護結構的保溫隔熱性能、設備的能效、新能源的利用、用水用地等等。
①建筑節能最有效的手段是提高建筑圍護結構的保溫隔熱性能。
建筑圍護結構保溫隔熱性能的優劣是影響建筑能耗最直接的因素,所以,建筑節能的最有效手段就是提高建筑圍護結構的熱工性能。
外墻、屋頂和外窗是建筑圍護結構最主要的三個部分。在樓盤銷售時,銷售人員往往重點推薦外墻保溫系統,而且將大飄窗、大幅落地窗、大陽臺作為房屋的賣點,其實外窗是整個建筑圍護結構中影響節能的最重要因素,外墻保溫系統起到的作用還次于外窗。我們在對常州一些使用玻璃幕墻的大樓用電情況進行調研時發現,這些大樓的用電量明顯要大,而且很多大樓考慮對外墻進行改造以降低用電量。外窗散熱量占建筑護結構總散熱量的50%以上,它是建筑圍護結構熱工性能最薄弱的環節。因此,控制窗墻比并且提高窗戶的保溫隔熱性能,是提高建筑護結構節能指標的有效途徑。一方面,設計人員和建設單位不應單純追求立面效果,過多的使用玻璃材料,應在保證采光通風前提下,控制窗墻比,減少外窗傳遞的熱量;另一方面,應使用新型玻璃材料和推廣應用新型節能門窗,比如雙層中空玻璃和新型太陽能遮陽系統的應用。比如常州朗詩國際街區采用了合金遮陽外窗,直接反射日照,大大降低日光熱輻射。
外墻應采用低熱轉移值的外墻材料,采用新型節能墻體材料,如加氣混凝土砌塊、新型建筑模網、外墻保溫材料等。江蘇省是全國較早實行強制性外墻保溫的省份,根據筆者對常州采用的外墻保溫體系的研究,在炎熱天氣,采用外墻保溫的居室,空調用電量比無保溫措施的居室大約節約20-25%。
屋頂應當采用傳熱系數、熱惰性指標符合標準的、高效的保溫隔熱屋面,層數不高的建筑物,應盡可能安裝屋頂太陽能熱水系統。比如蚌埠怡康新都花苑,其多層和小高層均預裝太陽能,17層的住宅八層以上預裝太陽能熱水器,降低了屋頂直接受熱,同時合理利用新能源。
②建筑節能最直接的辦法是采用節能設備。比如無機房的電梯比有機房的電梯要省電,公共照明使用節能燈更省電,能效比高的空調或采暖設備更省電,地源熱泵利用地下水調控室溫起到節能的效果等等,我們不應單純考慮節省建設成本而使用能耗大的產品,應綜合權衡經濟效益和節能兩者厲害關系,盡量采用那些節能設備。
比如南京和常州的朗詩國際街區采用的“地源熱泵”,通過利用地下水作為熱源,較深的地下水常年恒溫,冬季時地下水遠高于室外溫度,夏季時低于室外溫度。根據國外經驗,地源熱泵運行費用較低,增加的初投資可在3~7年內收回,在整個服務周期內地源熱泵系統的平均費用將低于傳統的空調系統。
③強化太陽能等新能源新技術的應用是節能趨勢。太陽能熱水系統,既節能環保,又方便安全。太陽能是取之不盡、用之不竭的清潔能源,我國已把開發太陽能利用作為實現可持續發展戰略的有效措施之一。地方政府也越來越重視太陽能的應用推廣,比如江蘇省明確規定“從2008年1月1日起省內城鎮區域新建的12層以下住宅及新建、改擴建的酒店、商住樓等公共建筑,都必須統一安裝太陽能熱水系統。”
比如日本沖繩縣系滿市的新市政廳大樓采用的太陽能光電板技術。這幢6層大樓的建筑面積大約6000平方米,大樓的南立面和屋頂大面積安裝了太陽能光電板,光電板與其他結構相配合,組成了水平和豎直兩個方向的遮陽體系。這套太陽能發電系統為大樓提供了大約12%的用電,而且光電板還能起到遮陽效果,使得大樓空調負荷降低大約25%。兩個采光中庭設計在大樓中心,既保證了大樓的自然采光,也強化了自然通風的效果。根據使用評估核算,這些節能措施為大樓一次能源降低能耗約19%。
④建立節水系統是必要的補充。在住宅建設規劃時,要合理的將生活廢水與廁所沖水的管線分開布線,對生活廢水實行回收并處理,再循環進入沖廁所的管線,或用其進行園區綠化的灌溉,形成一個節約用水的小環境。
摘要:本文主要闡述了民用建筑節能的兩個原則,一是從源頭遏制能源的過度消耗,對新建建筑節能全過程做好監管;二是加強節能技術和節能產品的開發應用和推廣。
關鍵詞:建筑節能;監管;節能技術
參考文獻:
[1]呂晉梁.建筑節能淺論[J].太原科技.2006,(7).
[2]姚兵.推進我國建筑節能事業向前發展[J].施工技術,1997,(12).
1.1空間功能設計分析
這座建筑地下2層,地上5層,包括研究室實驗室、辦公室、教室和餐廳以及公共區域。主要的設備以及研究用房呈一字形排布,凸出“T”部分為2層,主要是報告廳、教學及共享空間。學生和教師通過公共空間的樓梯到達上下層。每一層中庭都有布置舒適的桌椅供師生們交流,這也是與設計者的協作精神不謀而合。實驗室主要在第2層~第4層的“一”字部分,是由不間斷連續的空間組合而成,這就是考慮到多個研究小組之間的交流而產生的平面布置。實驗室需要采光以及大型設備的運輸,因此條形走廊同實驗室的布置相平行。中庭部分大量使用自然采光的天窗并同時觀賞到室外運動場地而采用的玻璃幕墻,將室外景色引入室內,同時也將室內景色延伸到室外。在大樓中安裝使用聲控燈能合理有效的利用資源。機械系統裝置和低振動試驗室布置在地下室,功能分區合理安排,能有效的減少噪聲的相互干擾。
1.2場地設計分析
建筑的設計充分與場地設計相結合,推廣綠色交通的實施和公共交通的發展。建筑場地附近有5個公交站點,在場地內設有30個自行車位,大樓的內部設有60個淋浴頭,供騎車師生使用。在這種短距離出行模式大力提倡下,進一步強調了低碳交通和低碳出行,滿足師生交通需求的同時也能節約資源,保護環境。該設計減少硬化土地比例,與生態協調發展,師生積極參與,是降低碳排放的有效措施。因此,從康奈爾生命科學研究中心的設計中的種種細節可以看出設計者對環境的崇高敬意。
2建筑節能技術
2.1屋頂綠植與節水
在屋頂設計方面,邁耶在屋頂上種植綠色植物,這些是當地松軟的、具有良好吸水性的植物,它們的優點在于可以保持低溫隔熱,減小屋頂雨水徑流時間,降低排水系統壓力,同時還能吸收二氧化碳并且釋放氧氣康奈爾生命科學研究中心擁有一套高效的廢水回收系統和節約用水的模式,有32%的用水使用低流速設備,配合使用高效的廢水回收系統,使得大樓減少廢水排放高達40%,與同等規模建筑相比每年節水約170萬L。
2.2環保建材及湖水冷卻系統
康奈爾生命科學研究中心在建筑材料和節能技術方面,有超過65%的建筑廢料可以再回收利用,同時有超過60%的木材或者木制品來自森林管理委員會認證的再生林。建筑工程中使用所有的繪畫材料、密封劑和含有粘合劑的地毯含有的有機物都是低揮發性的,這對于使用者的身體健康至關重要。令人矚目的是大樓使用了康奈爾大學擁有先進的湖水資源冷卻系統,充分利用卡尤加湖(CayugaLake)地理優勢,減少污染性的制冷裝置,并且減少對礦物燃料的依賴,大大節省了制冷能耗。與傳統制冷相比,大樓每年節水333萬L。生命科學研究中心僅僅是康奈爾大學中的一個縮影。高效的冷卻系統是一種更具成本效益和可靠服務的措施,從長遠來看,在提供優質環境的同時,也為校園制冷方面減少了80%的能源消耗。湖水冷卻系統與之前的制冷相比平均每年節電2000萬kWh,這些節省下來的電量足以供應2500戶家庭使用。在夏季提供制冷的同時,冬季也可以供暖。事實已證明,校園水系統和湖水冷卻系統配合的很默契,二者協同合作且不會相互干擾,通過熱交換器將湖水能量傳遞給校園水系統,熱水自然流動,同時從熱到冷釋放能量,無需額外壓力去驅動。湖水冷卻系統有獨立的監測裝置,保證在從湖水中獲得能量的同時不會破壞湖水環境,在得到能量的同時也不會干擾校園正常的用水。
2.3冷梁技術應用
生命科學研究中心空調通風系統對于整個實驗室亦是重中之重,同時也是一個挑戰。將湖水冷卻系統和空調系統結合在一起,運用新技術,能夠有效的節約能源。在實驗室中使用冷梁系統,有助于實驗室空氣溫度均勻分布和有效節能。簡而言之,冷梁系統是一種對流冷卻技術,把經過處理的新風送入冷梁后,通過噴嘴高速噴射,在冷梁箱體內部形成局部負壓,驅使室內空氣進入冷梁,經冷卻水盤管線冷卻以后,從兩側送風口送入室內。冷梁是由一系列被動的或者主動的設備組成。主動式可以通風、除濕、制冷或者制熱,被動式的只能通過物理原理制冷。水路方面一共是兩個過程:一方面從制冷機到空氣處理機,并且最后再流回制冷機的冷凍水循環的過程;另一方面是流經主動式冷梁制冷水的循環。其中冷凍水循環中的冷水低于制冷水循環中的冷水的溫度,兩個水循環系統通過熱交換器進行熱量交換,最終將室內熱量排放到室外。主動式冷梁冬季則通過空調系統和湖水系統與熱交換器持續為室內供暖??梢钥闯?,冷梁技術具有舒適節能、空間小、低噪聲、易于操作維護簡單的優勢。
3結語
1.1節能設計并未達到節能要求
就目前建筑設計特點來看,主要關注點都放在了對房屋施工設計的建筑環境上對,對施工中能源的消耗節能意識不加以重視,樓體整體不朝陽,還有為了達到利益最大化,保證交工時間,一些建筑商在進行房屋設計的時候,技術設施匆匆忙忙的進行安裝,存在相當多的隱患問題,房屋建筑實用性達不到標準問題嚴重。
1.2節能材料單一,技術水平較低
根據我國氣候特點,我國冬冷夏熱的氣候特點使我們在進行房屋建筑上就要有嚴格的節能設計。冬天需要取暖,如果在建筑設計上,墻體做保溫就可以大大降低供熱系統中的煤炭,對降低能源消耗有一定的促進作用。但是由于在進行住宅墻體保溫設計的時候,我們使用的材料大多是一次行能源。大多都采用聚苯板、聚氨酯,而每生產1t聚苯板大約需要消耗2t的原油,每生產1t聚氨酯大約需要消耗2t的石油化工原料。在新材料和新技術開發上相對落后。大多依賴國外的技術,本國特色的節能技術較低。
1.3房屋建筑工程驗收方法部完善
在進行房屋建筑是都達到標準問題上,我國普遍采用建筑熱工法。主要測量內容是用熱流計和熱電耦對墻體的熱流密度、室內外氣溫、保溫建筑墻體的室內外表面溫度以及熱流計的兩表面溫度進行測量和簡單的對比。以點帶面的進行測量,樓體的整體節能是否符合標準沒有一個準確的數字作為依據。
2改善房屋建筑施工中節能技術設計的措施
2.1樹立節能意識,提高房屋建筑節能標準
房屋建筑設計中,要根據生活和自然需要進行設計,樹立節能意識。例如最常規最傳統也是最合理住宅朝向設計的時候要遵循空間朝向南,或向南偏東,或向南偏西。這在一定程度上可以得到充足的日照,可以增加房屋冬季的日照要求,充分利用天然的能源,可以減少煤炭資源的浪費,也可以從根本上改善室內熱環境的要求。同時在進行住宅配套設施設計的時候,要充分考慮人們日常行為特點進行設計。對施工時間有計劃的進行合理的住宅布局,在安裝配套技術設備上要細致檢查確保設備發揮良好的現實作用。再進行建筑體形系數確定時要對比好建筑物與室外大氣接觸的面積,保證能耗最低。由此看來,再進行房屋建筑設計的時候,樓體表面不宜凹凸太多,樓體之間要保證良好的通風,這對房屋節能都有良好的促進作用。
2.2提高節能技術水平,研究多種節能材料
目前,在我們國家房屋建筑的節能設計水平較低,主要依賴于國外的技術。針對這一問題,我們要針對國外的先進技術進行深入的研究,增加交流學習的機會,構造出符合我們國家基本需要的節能設計技術。針對材料單一的問題,可以在進行住宅建筑設計時采用材料優化組合進行搭配設計使用,采用復合材料構造出復合節能墻體。復合墻體分多個墻體層,主要有墻體結構層、空氣層、保溫隔熱層、保護層、飾面層。這些層體在一定程度針對節能都有一定的有效作用,在很大程度上也會改變住宅建筑傳統的墻體保溫板結構,對保護環境節省能源有一定的積極作用。近20年來太陽能技術的發展就給節能帶來了很多的收益,我們可以利用太陽能這一特點,進行房屋建筑設計的時候將太陽能裝置納入設計規劃中,預留太陽能安裝位置。這在節省能源問題上可以解決很多問題,節省很多常規的能源。
2.3加大房屋建筑節能驗收監督力度
加強監督力度,是為了更好的滿足生活需要。從根本上解決房屋使用壽命低,能源浪費的問題。加大政府的驗收力度,對不合格的住宅建筑堅決進行打擊控制。再進行樓體強溫驗收工作上,就改善測量方法,采取多種方法測量,進行平均值對比,改變一點帶面的傳統驗收方法。經過多方考據得出精確值的測量方法可以真正意義上完成在節能的基礎上服務好大眾生活的任務。
3結束語
表1:上海地區商業建筑能耗成分比例
空調照明衛生熱水動力設備及其它
飯店46.113.5319.4
商場40.533.710.715.2
寫字樓49.733.32.717
醫院30.313.941.814
空調能耗主要由以下幾方面組成:補償維護結構傳熱的能耗占40~50%,新風處理能耗占30~40%,空氣、水輸送能耗占25~30%。圖1顯示了北京某著名商業建筑各設備(冷凍機、水泵、空調箱、照明、動力)電耗的積分圖。該建筑的65%的電耗是空調系統。
圖1各設備耗電量積分圖
2、中國商業建筑節能潛力
通過對中國商業建筑的調查和分析發現,商業建筑具有巨大的節能潛力。主要表現在以下幾方面:
*中國商業建筑的能耗高于國外發達國家的商業建筑能耗。例如清華同方人環工程公司在1998年對北京市的十家營業較好的大商場進行了全面的測試和統計,這些商場的全年運行能耗平均大約是188kwh/m2.a,而氣候條件大致相當的日本的同類建筑的平均全年能耗大約是135kwh/m2.a,也就是說北京市的商場的能耗要比日本高出將近40%。
*同類型的的商業建筑之間的能耗也有較大差別。圖2顯示了北京十家大型百貨商場每平方米耗電量,從圖中可看出耗電量最高的商場比耗電量最低的商場能耗高出將近50%。此外寫字樓和旅館類建筑的情況也是這樣的。圖3中北京16家星級旅館的1997年的能耗狀況,能耗最大的旅館能耗費是能耗最小的旅館能耗費的將近3倍。
圖2北京十家商場能耗圖
圖3北京16家旅館能耗圖
*通過對商業建筑的模擬分析發現,建筑的理想能耗與實際能耗有較大差別,主要是空調系統運行管理較差、缺乏空調自控系統、原有空調系統存在許多不合理設計等原因造成。通過對這些不合理成分的改造,能以較小的投入獲得極大的節能效果。例如下圖所示為北京某四星級飯店的水系統,從圖中可看出,標準層加壓泵后的閥后壓力為1.12MPa,而加壓泵前的閥前壓力為1.15MPa,即經過加壓泵后壓力反而降低,主要原因是加壓泵前后的閥門開度只有25%,這說明標準層加壓泵是多余的,如果取消標準層加壓泵,經估算每年可節電10%,約22萬度電,節省運行費16.5萬元。
*近年來已有不少的節能改造項目竣工,這些改造項目都顯示出較大的經濟效益,說明商業建筑有巨大的節能潛力。例如北京雙安商場的空調風系統的改造,通過充分利用春秋季室外新風為商場內供冷,從而減少了一個月的冷機運行時間,據統計每年可節省能耗費30萬元左右。改造所需的40萬元的投資一年時間就可以回收。此外在亮馬河大廈,通過節能改造,一年可以節約運行費用300多萬,所需的投資不到一年的時間即可回收。
上述分析表明,中外對比、同類建筑的對比、理論計算和實際測試的對比、商業建筑成功的改造實例都充分說明中國的商業建筑具有巨大的節能潛力,商業建筑節能改造有很好的經濟效益。
3、中國商業建筑節能的途徑和技術手段
技術手段的推廣和合理利用是商業建筑節能的關鍵。適合中國商業建筑的節能的方法并不是建造一兩幢新的商業建筑來展示新技術,而是通過一些投資小見效快的技術手段對現有商業建筑的改造和提高運行管理水平來提高能源利用效率。就是說商業建筑的節能關鍵不在于以后新建的商業建筑,而在于對已有商業建筑的節能改造,這是商業建筑節能的重點所在。表2顯示了不同節能改造技術的經濟效果,從表中可以看出,通過改善維護結構來節能的經濟效益是最低的。
表2:不同節能改造技術的經濟分析
改造投資改造收益投資回收年限
提高運行管理水平1$10~20$1~2月
更換風機、水泵1$0.8~1.0$1~1.2年
增加自動控制系統1$0.3~0.5$2~3年
系統形式的全面更新1$0.2~0.4$3~5年
建筑材料更換1$0.1~0.05$5~10年
近年來,清華大學通過對數十幢商業建筑的調查和測試分析,總結出一套適合中國商業建筑節能工作開展的成套技術-MATE技術,并成功地在一些改造工程中得到了驗證和完善。該技術是包括調研測試(Measure)、全面分析(Analyze)、跟蹤實施(Tackle)和節能評估(Evaluate)在內的“MATE建筑節能改造技術”。
4、商業建筑節能的市場機制和可持續發展
根據已有節能改造項目的統計,節能改造每平方米可獲得20~30元的直接效益,所以如果商業建筑節能按照在北京建立示范工程、在中國主要大城市建立推廣中心、全國范圍推廣三個階段來發展的話,各階段的的改造效益如下:
*第一階段:改造面積:30萬平方米;直接效益:600~900萬元
*第二階段:改造面積:400萬平方米;直接效益:8000~12000萬元
*第三階段:改造面積:1.5億平方米;直接效益:30~45億元
三個階段的直接經濟效益如果按照0.8元/度電和40%的發電效率折算成一次能源,相當于可為國家節省250萬噸標準煤,減少向環境排放562萬噸CO2,對全球生態環境的改善有巨大的貢獻。
節能改造的投資主要有以下幾個方面:
*計量儀表及安裝費用
安裝計量儀表的目的主要是計量改造效果,讓業主看到效益,有利于推動節能改造工作發展。根據已有改造工程的統計,計量儀表的投資約為2.5元/平方米,所以一、二、三階段的儀表投資分別為75萬元、1000萬元、3.8億元。
*培訓費用
*制定標準和政策費用
*宣傳、傳播費用
*建立節能改造中心和節能小分隊費用
*節能改造工程投資
由于節能改造有較大的經濟效益,改造工程投資可以在3年左右收回,所以改造工程投資可以說服業主承擔或采用其它的融資方式。
商業建筑的節能具有很好的前景,大有可為。但是在其發展階段,資金投入是一個主要的障礙。商業建筑的長遠發展必須符合市場經濟的規律。簡單來說就是要作到“分擔投入、共享收益”。
從現代生活的資源需求角度分析,做好對建筑工程建設的節能研究,不僅能夠提升建筑的社會效益,還能夠推動我國節能環保事業的發展。文章從四個角度對建筑節能發展的意義進行探討。
1.1加強資源保護,緩解能源危機
建筑工程節能技術的發展,能夠實現建筑行業對資源的有效保護,使建筑行業從資源消耗、浪費的角色轉變成為節約能源的角色,實現綠色建筑行業的有效發展。能源危機的出現已經嚴重影響了人類的正常生活,建筑行業在節能技術方面的發展,能夠有效緩解其在能源方面的過量需求,這對加強資源保護,緩解能源危機具有重要意義。
1.2提升施工水平,推動行業發展
在現代建筑工程建設當中,節能技術的有效應用不僅能夠實現對能源的有效節約,還可以在施工水平進步上起到重要作用。在節能技術、節能材料的影響下,很多原本較為困難的施工環節都變得簡單,原本笨重的建筑材料也被輕便的節能環保材料所取代,這在建筑施工過程中有效的降低了施工難度,提升了施工水平。從建筑行業的長遠發展角度來看,只有施工技術的不斷進步與創新,才能保證建筑行業良好的成長動力,所以說節能技術的有效應用在推動建筑行業發展方面也起到了關鍵性作用。
1.3實現資源節約,促進經濟發展
建筑節能技術的最基本意義就是能夠實現對資源的有效節約。隨著人口增長、生活需求增大,資源緊缺問題日益嚴重。建筑行業作為資源使用率最大的行業,其在施工過程中不僅會使用大量資源,還會造成資源浪費。節能技術的有效應用,能夠有效轉變建筑行業在現代社會資源應用環節中的地位,使其從“能源消耗大戶”變為“能源節約大戶”,這種資源上的節約不僅提升了建筑工程的建設效益,還能提升資源利用效率,使節約的資源應用到更多行業中,提升資源的經濟效益,從而為促進經濟發展提供支持。
1.4推動環境保護,提升生活質量
環境是人類生存的基礎,在社會工業快速發展背景下,環境遭到了嚴重破壞,并已經危及到人類的生活安全。建筑行業作為社會工業當中的一部分,實現節能發展幫助其從環境污染嚴重的工業產業體中脫離出來,成為了環境保護工業產業當中的一部分。從人類社會發展角度考慮,環境保護刻不容緩,建筑行業的節能技術發展標志著其與人類社會發展的一致性,這是現代建筑工程建設科學發展的重要標志。
2現代建筑節能技術的應用
2.1外墻保溫技術
建筑外墻保溫是實現建筑節能環節的重要途徑。傳統的外墻保溫以增加墻體厚度為對策,這種方式不僅保溫效果不好,其還浪費了大量建筑材料?,F代節能外墻保溫技術是基于建筑外墻的實際情況而制定出來的,其主要類型有“外墻夾心保溫技術”、“外墻外保溫技術”和“外墻內保溫技術”三種。
(1)外墻夾心保溫技術。外墻夾心保溫技術是通過在墻體外層和內層之間放置保溫材料,以達到保溫效果。目前夾心保溫技術的主要保溫材料有玻璃棉、礦渣棉等。采取外墻夾心保溫技術的墻體,要保證內外墻材料的一致采用混凝土空心砌塊。由于外墻夾心保溫技術的抗震性能較差,因此其在推廣和應用范圍內存在一定局限性。
(2)外墻外保溫技術。外墻外保溫技術是在外墻上涂抹保溫層來達到保溫效果。外墻保溫技術一方面能夠降低外界溫度對室內的影響,還能實現對建筑主體結構的有效保護,是目前使用較為廣泛的保溫技術類型。從當前的外墻保溫需求和實際施工技術角度考慮,采用玻璃纖維和膨脹聚苯乙烯泡沫塑料板是保溫效果的保溫技術。
(3)外墻內保溫技術。外墻內保溫技術是通過在外墻內側安裝保溫材料來達到保溫節能的目的。在實際施工過程中,因外墻內保溫技術具有不受外界環境干擾和施工工藝簡單的優勢,也成為了使用較為廣泛的技術類型。目前,施工較為廣泛的內保溫技術有保溫砂漿、苯板和擠塑聚乙烯板。
2.2門窗節能技術
據統計,建筑能量消耗的70%都來自于門窗,門窗作為建筑中的重要通風系統,做好對其的節能技術研究至關重要。從門窗的實際功能性角度分析,想要在這一環節做好節能發展,就必須要改善門窗的密封性,同時還要提升門窗材料的隔熱性,以達到保護建筑能量的目的。門窗保溫技術是通過增加玻璃間的空氣層來達到減少室內能量消耗目的,實現保溫的。在門窗材料選擇時,應盡量選擇污染小、導熱系數小、密閉性良好的材料,例如鋁木復合材料、UPVC塑料材料以及鋁合金斷熱材料等。玻璃材料的選擇則應該遵循透光效果好,隔熱性好的材料,例如鍍膜玻璃等。在密閉性環節中,可以通過選擇粘結性好、彈性高、不易發生變形的密閉材料,以保證窗戶的密閉性,達到節能目的。例如聚氨酯、聚硫橡膠等。
2.3屋面節能技術
屋面作為建筑結構直接接受太陽能照射的部位,其溫度普遍要比室內高2~4℃,在這種前提條件下,做好對屋面的節能研究也是至關重要的。目前屋面節能技術有綠化技術倒置式節能技術等。其中綠化技術是通過在建筑屋頂種植花卉、植被的方式來建造人工花園,在達到美化環境的同時,實現散熱和降低頂層溫度的目標。在采取綠化技術進行屋面節能時,要保證做好屋面的防水工程,避免因防水問題而影響建筑功能性發揮。倒置式屋面技術是通過將屋頂結構防水層和保溫層的位置交換來實現對屋面能源的有效解決。在采取倒置式屋面節能技術時,要保證保溫層材料具有導熱系數高、吸水性強的特點,例如水泥蛭石等。倒置式屋面技能技術具有隔熱效果好、施工簡單、對屋面結構造成負荷小的優勢,目前該技術在建筑屋面節能環節中的應用較為廣泛。
3結束語
一幢節能建筑與一幢普通建筑相比,從理論上講可以節約用電50%以上,在建筑中應用節能型技術,是建設資源節約型、環保友好型社會的要求。近幾年來,人們對節能建筑的關注度越來越高,要實現建筑節能的預期效果,關鍵在于建筑設計和施工。這就要求我們不斷更新思維,適應社會的發展,采用先進的設計理念和節能施工技術去建造我們的綠色家園。
2節能技術的應用
2.1建筑墻體的保溫節能墻體的類型一般分為單一材料墻體自保溫和復合墻體兩大類。1)單一材料墻體包括粉煤灰砌塊墻、輕骨料混凝土墻、燒結多孔磚墻、加氣混凝土砌塊墻,這些材料都具有保溫性能好、施工效率高、輕質、隔熱、隔聲等優點。砌筑時一般從頂層開始逐層施工,防止因結構變形量向下傳遞而造成下層先砌墻體開裂。如因各種原因必須從下往上砌筑時,墻體連接處待全部墻體砌筑完成后再行施工。砌筑前必須進行排磚設計,不夠整磚時用實心磚補砌。砌筑砂漿應飽滿,含水率宜控制在10%~15%之間。在墻面上鑿槽埋設線管時,應使用專用工具,不得亂砍亂刨,管道表面應低于墻面5cm,與墻體固定后用砌筑砂漿補平。墻體砌筑完成后,要注意成品保護。2)復合墻體主要包括外墻外保溫和外墻內保溫兩種類型。a.外墻外保溫常用材料有EPS板(阻燃型模塑聚苯乙烯泡沫塑料板)、擠塑聚苯板、聚氨酯發泡板、膨脹珍珠巖板等各種板采用粘結的方法施工;硅酸鹽保溫材料、陶瓷保溫材料、泡沫玻璃、礦物噴涂棉等采用噴涂的方法施工;膠粉聚苯顆粒保溫砂漿、各類輕骨料預拌干料保溫砂漿等采用抹灰的方法施工。采用粘結方法施工最常用且保溫效果最好的是EPS板施工工藝,它可準確無誤的控制隔熱保溫層的厚度和導熱系數,使用水泥基聚合物砂漿作為粘結層和抹面層,具有較高的強度和韌性,能吸收多種交變負荷,粘結力強、施工中無需錨固。還有很好的抗裂、防水、防潮、抗沖擊、耐老化性能,能有效的在建筑物上形成堅固可靠的保溫隔熱系統。所采用的聚合物砂漿具有很好的和易性、鏝涂性和較長的凝固時間。易于施工,耐久性好,砂漿硬化期間嚴禁撞擊和震動。施工環境溫度不應低于5℃。用于外側時嚴禁在雨中施工,遇雨或雨期施工應有可靠保證措施,避免陽光暴曬和5級以上大風天氣施工。EPS板外墻保溫經濟效益明顯,值得推廣。采用噴涂的方法施工的材料常用膠粉聚苯顆粒保溫漿料,保溫漿料的防護層為嵌埋有耐堿玻璃纖維網格布增強的聚合物抗裂砂漿,屬薄型抹灰面層。施工時要做到配合比準確,同種材料同配比沖筋。采用水樹脂和水溶性高分子添加劑,解決一次性抹灰太厚的通病,不墜落、不干裂、不起泡?;鶎訅w表面應清理干凈平整,無結塊和孔洞,并涂刷界面處理劑。對于保溫有特殊要求的建筑和高層建筑還應掛鍍鋅鋼絲網與基層墻體拉結牢固。b.外墻內保溫材料不受室外氣候溫度因素的影響,無須采用特殊的防護,施工較為簡單,能用于外墻的保溫材料在內墻大多都適用。常用的材料有玻化微珠保溫砂漿、擠塑聚苯板、陶瓷保溫板、巖棉板等。
2.2屋面節能1)保溫屋面的保溫層可采用松散材料、板塊類材料或整體保溫層。保溫材料應具有吸水率低、表觀密度和導熱系數小,且有一定強度的特性。松散材料常用爐渣、水渣、水泥焦渣等。板塊類材料常用飾面聚苯板、硬質聚氨酯泡沫塑料板、泡沫玻璃保溫板、酚醛樹脂保溫板等。整體保溫層常采用現澆膨脹珍珠巖和現澆水泥蛭石等。2)屋面節能施工中,應及時對屋面基層、保溫層敷設方式、厚度、板材縫隙填充質量、屋面熱橋部位、隔汽層等進行檢查。采用噴、澆、抹等工藝施工的保溫層,配合比應計量準確,攪拌均勻,分層連續施工,表面平整,坡向正確。3)采光屋面的傳熱系數、遮陽系數、可見光透射比、氣密性應符合設計要求。安裝應牢固,坡度正確,封閉嚴密,嵌縫處不得滲漏。4)架空隔熱屋面適用于通風較好的平屋面建筑,架空板的鋪設應牢固,平整,縫隙處采用水泥混合砂漿填充,出風口應當設在負壓區,進風口宜設置在當地炎熱季節最大頻率風向的正壓區。5)金屬板保溫夾芯屋面應鋪裝平整、錨固牢固、坡向正確、接縫嚴密,夾芯層的容重和阻燃性必須符合設計要求。6)采用倒置式屋面,可采用干鋪法。其防水層要平整,不能有積水現象,保溫層采用憎水性膠結材料,機械攪拌均勻,對于檐口抹灰等必須在找平層前完成。
2.3門窗節能外門窗是建筑物能耗散失最多的部位,根據其性價比目前最常用的是單框雙玻中空門窗,窗墻比也是相當重要的一個方面,窗墻比越低隔熱效果也就越好。門窗節能措施應注意以下幾點:1)嚴格按照設計要求選擇門窗,對門窗的抗風壓性、空氣滲透性、雨水滲透性等指標進行測評。2)門窗框、副框和扇的安裝必須牢固,拼樘料內襯增加型鋼的厚度和尺寸必須符合設計要求。兩端須與洞口固定牢固,密封條不能脫槽,旋轉間隙均勻,開啟靈活。3)門窗框四周與墻或柱、梁、窗臺等間隙大的交接處,須用彈性材料填充間隙,例如閉孔泡沫塑料、發泡聚苯乙烯等。其具備較好的粘結、固定、隔聲、隔熱、密封防潮、填補結構空缺等作用。4)密封條與玻璃和玻璃槽口的接觸應緊密,用橡膠墊鑲嵌玻璃時應與裁口、玻璃及壓條緊貼,鑲嵌平整。5)推拉門窗在搭接量確定時應注意所用塑鋼型材框凸筋、扇槽深的尺寸變化以及所選用的滑輪、密封塊的尺寸的配套性,以保證保溫效果。
3結語
住宅建筑的節能問題包括的方面很多,甚至一些智能化的建筑還需要考慮系統的優化問題,這里僅僅就當前我們面臨的幾個主要能耗漏洞說明我們的問題。
1、保護結構保溫方法不合理
當前,一些住宅建筑為了減低成本,在建筑護保溫工作中使用了內保溫、夾芯墻等方法,這種保溫方法導致的結果是內外墻兩層皮,分別被置于不同的溫度環境中,時間一長就會導致二者發生不同的形變力,導致墻體發生多處的裂縫,既影響裝修的美觀,又無法達到良好的節能效果,并間接危機建筑物的安全性。
2、建筑設計過程中對于節能的設計標準過低
目前,由于一些開發商認為能源消耗費用是業主直接支付的,國家對于建筑能耗問題也沒有明確操作的強行標準,導致一些大部分建筑開發商不愿意在節能上投入成本。在建的住宅絕大部分無法滿足節能建筑的基本要求,多數為高能耗的建筑。同時,加上建筑施工過程能耗也比較嚴重,最終我們的住宅是發達國家能耗的2-3倍,至于建筑垃圾、環境污染等成本更高。
3、建筑材料不環保,消耗資源多
當前我國的建筑節能材料主要是聚苯板和聚氨酯,它們都屬于消耗石油資源的大戶。據統計,生產一噸聚苯板需要消耗石油兩噸,聚氨酯的石油消耗與其相當。當前我國房地產行業的發展急速擴展,石油資源捉襟見肘,建筑材料生產行業經消耗了將近一半的石油資源,讓人觸目驚心。
4、供熱系統不合理造成能耗浪費嚴重
當前,我國北方地區大部分都是采取集中供暖措施,按照住宅面積收費,對于用戶的實際使用情況缺少監控,住宅里面沒人而仍然在消耗熱能的情況普遍存在,同時,也存在部分住宅的熱能由于關閉不嚴而泄露,導致能量浪費嚴重。
5、門窗設計使用不利于節能
當前很多地區的門窗都沒有考慮能耗問題,門窗的建筑標準太低,不利于保溫節能。這一點尤其體現在中南部地區以及鄉鎮級的住宅建筑當中。氣密性良好的高效節能門窗目前市場上生產較多,但是存在著大量門窗密封材料使用壽命短等問題。
6、在設計施工中對于再生能源的利用不夠
只有極少的建筑能夠大規模地使用太陽能資源進行能源采集。對于水、電以及各種能源的消耗缺乏循環利用的設計,建筑材料缺乏廢舊資源的回收利用。對于利用建筑設計來進行空間布局節能更是缺乏研究。對于屋面以及地面等的節能問題幾乎沒有企業在施工設計時進行考慮。
二.建設節能住宅的基本技術策略
1、注意住宅的整體性。
當前,我國很多的住宅的主體建設與裝修是分開進行的,業主在裝修階段對住宅的原有布局與基本設施(如基礎水電、墻體窗洞等)會進行改建,這會造成資源的浪費。如果在建筑設計與施工中,把建筑施工與室內的設計進行融合,將減少資源的浪費。同時,可以吸取發達國家工廠化住宅建筑的經驗,推進標準化、模塊化的建筑建設,通過國家給標準化建筑制定具體的統一數據標準,能夠大大減少施工與裝修工作中的浪費,而且能夠發揮整體節能優勢,提供能源的使用效率。
2、重視建筑結構本身的節能效果。
在傳統的規劃設計中,設計師考慮的往往是容積率、日照間距、空間形態、以及建筑與環境等問題,很少重視設計中的節能問題。其實,建筑本身結構的采光與通風問題是非常重要的,房間的縱深、門窗的位置、外墻的凹凸、樓道的設計等對于采光與通風有著很大的影響。減少太陽輻射、增加自然通風可以節約能源。例如:根據不同的地區設計不同的結構;建筑的朝向面向當地夏季的主導風向;窗戶的設計要有利于形成過堂風等,都應該成為設計的基本原則。
3、要充分重視再生能源的利用。
要充分利用太陽能的優勢,根據住宅的形態、構造、設備的特點,讓多項太陽能技術搭配使用,如穿孔金屬板太陽能集熱墻、太陽能組合屋面板、太陽能熱水系統的綜合應用等。利用地源熱泵技術,利用地下水等深水層溫度相對保持穩定的特點,與地能進行冷熱交換提供所需的冷熱源。在建筑材料上,要重視各種環保新材料的使用,但是要防止將廢舊的鋼筋等不合格材料用于建筑。
4、設計過程遵循節能原則。
隨著建筑能耗問題的日益突出,要求建筑師在優化設計方案時把節能作為設計的一個標準,樹立循環經濟理念,做到最低限度地資源和能源消耗,最大限度地減少對自然生態環境的破壞。
三.未來住宅建筑節能的相關技術措施
住宅建筑的節能主要還是要通過做好建筑的規劃設計工作,采用新的技術手段,轉變服務理念與消費理念來實現。具體在建筑技術上要做到:
1、建筑構造設計上
首先,要堅持做到增加住宅的進深空間,減小外部形體系數,這樣外部形體系數越小,外墻面積就越小,使用的圍護材料越少,同時保溫效果更好,也就更容易節能;其次,住宅的朝向與布局要合理,結合我國不同地域的特點,最大化利用區域氣候的潛在優勢,使得建筑在夏季能夠減少太陽的輻射量,做到自然通風,減少空調的使用量,冬季能加大太陽輻射面積,最大限度利用太陽能資源;再次,注重住宅屋頂的保溫隔熱設計,頂層盡量采用坡屋頂,這樣既豐富了建筑造型,又有利于保溫隔熱;同時,要重視窗戶與墻體的比例,減小能量消耗。如:在炎熱干燥的新疆,白天太陽輻射強度大,夜間溫度低,建筑外墻體比較封閉,窗墻比小,可以減少白天透過窗戶的太陽輻射熱和夜間室內熱量的散失,同時保持室內空氣的濕潤。在南京地區,建筑的窗墻比則較大,夏季利用較大的南向窗戶進行自然通風,冬季則可以獲得較多的太陽輻射熱。
2、在建筑材料的選用上
要注意墻體材料和隔熱保溫材料的選用。首先,墻體材料在建材中約占70%,要充分利用本地資源取代粘土生產粉煤灰燒結磚。目前加氣混凝土是集承重和絕熱為一體的材料,屬于在節能上達標的材料,蒸壓輕質加氣混凝土板具有質輕、保溫、隔熱、防火等優良性能,應用于新結構體系如鋼結構中是比較理想的。其次,要重視保溫材料的使用選擇,墻體傳熱在建筑物總體傳熱中占比例最大,在大力推廣外墻保溫技術的同時,要加強新型節能材料的開發和利用,例如保溫涂料綜合了涂料以及保溫材料的雙重特點,有一定強度及彈性的保溫層,是一種理想的保溫材料。再次,重視節能門窗和節能玻璃的使用,目前國內外研究并推廣使用的節能玻璃主要有:中空玻璃、真空玻璃和鍍膜玻璃等。能大大地提高節能的效果。同時,在施工中要重視生態水泥的使用,包括:環保型高性能貝利特水泥,低鈣型新型水硬性膠凝材料,堿礦渣水泥等。重視建筑垃圾的綜合利用,對固體廢棄物加以篩分、破碎后制成建筑垃圾磚或用作路基墊層及地基墊層,走循環經濟之路。
3、在住宅的冷暖設備上
住宅建筑在設計時應考慮到建筑供熱系統和制冷系統的平衡。充分采用變頻空調和蓄冷空調技術,盡力實行集中冷暖供應系統,并對使用過程進行嚴格管理與維護。增加一次性投入,做好建筑的太陽能集熱與地熱采集使用設備的建設。裝備好自力式調節閥,加大智能化控制設備的建設,裝備好按戶調節熱量及溫控裝置,按戶熱量表計量裝置,空調系統熱量回收系統等的建設。這些新技術的使用必須與智能化控制結合,形成整體的技術控制平臺,使得住宅不僅在建設階段減少能耗,更靠使用過程中的管理保證能耗的減低。