时间:2023-03-14 15:15:21
序论:在您撰写建筑节能技术论文时,参考他人的优秀作品可以开阔视野,小编为您整理的7篇范文,希望这些建议能够激发您的创作热情,引导您走向新的创作高度。
建筑节能管理,要从源头上遏制建筑能源过度消耗,要对新建建筑节能全过程做好监管工作。
规划主管部门应在规划许可审批阶段,承担起指导、审查和监管职能。规划审查时,需要针对建筑设计方案是否满足民用建筑节能强制性标准征求同级建设主管部门的意见;对于那些不满足强制性标准的,要加强指导,督促改进;对予不满足强制性标准的,不应颁发建设工程规划许可证。
施工图审查机构应在设计阶段,重点审查施工图设计文件是否严格执行民用建筑节能强制性标准的规定,对于不符规定的,不应忽视,应指导督促建设单位改正;建设主管部门要把好发证关,对施工图设计文件经审查不满足强制性标准的,不得颁发施工许可证。
在建阶段,建设单位不得要求设计单位、施工单位违反节能强制性标准进行设计、施工。当然,设计人员要保持职业操守,严格执行强制性标准,不应为了降低成本而曲意理解规范要求,抱着侥幸的心理进行设计。施工单位不应迎合建设单位的违规行为,对国家和社会造成实质性的损害。对于违规操作的建设单位、设计单位、施工单位、工程监理单位及其注册执业人员必须严厉处罚。
竣工验收时,建设主管部门应当重点查验建筑物是否满足节能强制性标准;对不满足强制性标准的,不得出具竣工验收合格报告。
2加强节能技术和节能产品的开发应用和推广
建筑节能涉及到建筑物的方方面面,建筑围护结构的保温隔热性能、设备的能效、新能源的利用、用水用地等等。
①建筑节能最有效的手段是提高建筑围护结构的保温隔热性能。
建筑围护结构保温隔热性能的优劣是影响建筑能耗最直接的因素,所以,建筑节能的最有效手段就是提高建筑围护结构的热工性能。
外墙、屋顶和外窗是建筑围护结构最主要的三个部分。在楼盘销售时,销售人员往往重点推荐外墙保温系统,而且将大飘窗、大幅落地窗、大阳台作为房屋的卖点,其实外窗是整个建筑围护结构中影响节能的最重要因素,外墙保温系统起到的作用还次于外窗。我们在对常州一些使用玻璃幕墙的大楼用电情况进行调研时发现,这些大楼的用电量明显要大,而且很多大楼考虑对外墙进行改造以降低用电量。外窗散热量占建筑护结构总散热量的50%以上,它是建筑围护结构热工性能最薄弱的环节。因此,控制窗墙比并且提高窗户的保温隔热性能,是提高建筑护结构节能指标的有效途径。一方面,设计人员和建设单位不应单纯追求立面效果,过多的使用玻璃材料,应在保证采光通风前提下,控制窗墙比,减少外窗传递的热量;另一方面,应使用新型玻璃材料和推广应用新型节能门窗,比如双层中空玻璃和新型太阳能遮阳系统的应用。比如常州朗诗国际街区采用了合金遮阳外窗,直接反射日照,大大降低日光热辐射。
外墙应采用低热转移值的外墙材料,采用新型节能墙体材料,如加气混凝土砌块、新型建筑模网、外墙保温材料等。江苏省是全国较早实行强制性外墙保温的省份,根据笔者对常州采用的外墙保温体系的研究,在炎热天气,采用外墙保温的居室,空调用电量比无保温措施的居室大约节约20-25%。
屋顶应当采用传热系数、热惰性指标符合标准的、高效的保温隔热屋面,层数不高的建筑物,应尽可能安装屋顶太阳能热水系统。比如蚌埠怡康新都花苑,其多层和小高层均预装太阳能,17层的住宅八层以上预装太阳能热水器,降低了屋顶直接受热,同时合理利用新能源。
②建筑节能最直接的办法是采用节能设备。比如无机房的电梯比有机房的电梯要省电,公共照明使用节能灯更省电,能效比高的空调或采暖设备更省电,地源热泵利用地下水调控室温起到节能的效果等等,我们不应单纯考虑节省建设成本而使用能耗大的产品,应综合权衡经济效益和节能两者厉害关系,尽量采用那些节能设备。
比如南京和常州的朗诗国际街区采用的“地源热泵”,通过利用地下水作为热源,较深的地下水常年恒温,冬季时地下水远高于室外温度,夏季时低于室外温度。根据国外经验,地源热泵运行费用较低,增加的初投资可在3~7年内收回,在整个服务周期内地源热泵系统的平均费用将低于传统的空调系统。
③强化太阳能等新能源新技术的应用是节能趋势。太阳能热水系统,既节能环保,又方便安全。太阳能是取之不尽、用之不竭的清洁能源,我国已把开发太阳能利用作为实现可持续发展战略的有效措施之一。地方政府也越来越重视太阳能的应用推广,比如江苏省明确规定“从2008年1月1日起省内城镇区域新建的12层以下住宅及新建、改扩建的酒店、商住楼等公共建筑,都必须统一安装太阳能热水系统。”
比如日本冲绳县系满市的新市政厅大楼采用的太阳能光电板技术。这幢6层大楼的建筑面积大约6000平方米,大楼的南立面和屋顶大面积安装了太阳能光电板,光电板与其他结构相配合,组成了水平和竖直两个方向的遮阳体系。这套太阳能发电系统为大楼提供了大约12%的用电,而且光电板还能起到遮阳效果,使得大楼空调负荷降低大约25%。两个采光中庭设计在大楼中心,既保证了大楼的自然采光,也强化了自然通风的效果。根据使用评估核算,这些节能措施为大楼一次能源降低能耗约19%。
④建立节水系统是必要的补充。在住宅建设规划时,要合理的将生活废水与厕所冲水的管线分开布线,对生活废水实行回收并处理,再循环进入冲厕所的管线,或用其进行园区绿化的灌溉,形成一个节约用水的小环境。
摘要:本文主要阐述了民用建筑节能的两个原则,一是从源头遏制能源的过度消耗,对新建建筑节能全过程做好监管;二是加强节能技术和节能产品的开发应用和推广。
关键词:建筑节能;监管;节能技术
参考文献:
[1]吕晋梁.建筑节能浅论[J].太原科技.2006,(7).
[2]姚兵.推进我国建筑节能事业向前发展[J].施工技术,1997,(12).
1.1空间功能设计分析
这座建筑地下2层,地上5层,包括研究室实验室、办公室、教室和餐厅以及公共区域。主要的设备以及研究用房呈一字形排布,凸出“T”部分为2层,主要是报告厅、教学及共享空间。学生和教师通过公共空间的楼梯到达上下层。每一层中庭都有布置舒适的桌椅供师生们交流,这也是与设计者的协作精神不谋而合。实验室主要在第2层~第4层的“一”字部分,是由不间断连续的空间组合而成,这就是考虑到多个研究小组之间的交流而产生的平面布置。实验室需要采光以及大型设备的运输,因此条形走廊同实验室的布置相平行。中庭部分大量使用自然采光的天窗并同时观赏到室外运动场地而采用的玻璃幕墙,将室外景色引入室内,同时也将室内景色延伸到室外。在大楼中安装使用声控灯能合理有效的利用资源。机械系统装置和低振动试验室布置在地下室,功能分区合理安排,能有效的减少噪声的相互干扰。
1.2场地设计分析
建筑的设计充分与场地设计相结合,推广绿色交通的实施和公共交通的发展。建筑场地附近有5个公交站点,在场地内设有30个自行车位,大楼的内部设有60个淋浴头,供骑车师生使用。在这种短距离出行模式大力提倡下,进一步强调了低碳交通和低碳出行,满足师生交通需求的同时也能节约资源,保护环境。该设计减少硬化土地比例,与生态协调发展,师生积极参与,是降低碳排放的有效措施。因此,从康奈尔生命科学研究中心的设计中的种种细节可以看出设计者对环境的崇高敬意。
2建筑节能技术
2.1屋顶绿植与节水
在屋顶设计方面,迈耶在屋顶上种植绿色植物,这些是当地松软的、具有良好吸水性的植物,它们的优点在于可以保持低温隔热,减小屋顶雨水径流时间,降低排水系统压力,同时还能吸收二氧化碳并且释放氧气康奈尔生命科学研究中心拥有一套高效的废水回收系统和节约用水的模式,有32%的用水使用低流速设备,配合使用高效的废水回收系统,使得大楼减少废水排放高达40%,与同等规模建筑相比每年节水约170万L。
2.2环保建材及湖水冷却系统
康奈尔生命科学研究中心在建筑材料和节能技术方面,有超过65%的建筑废料可以再回收利用,同时有超过60%的木材或者木制品来自森林管理委员会认证的再生林。建筑工程中使用所有的绘画材料、密封剂和含有粘合剂的地毯含有的有机物都是低挥发性的,这对于使用者的身体健康至关重要。令人瞩目的是大楼使用了康奈尔大学拥有先进的湖水资源冷却系统,充分利用卡尤加湖(CayugaLake)地理优势,减少污染性的制冷装置,并且减少对矿物燃料的依赖,大大节省了制冷能耗。与传统制冷相比,大楼每年节水333万L。生命科学研究中心仅仅是康奈尔大学中的一个缩影。高效的冷却系统是一种更具成本效益和可靠服务的措施,从长远来看,在提供优质环境的同时,也为校园制冷方面减少了80%的能源消耗。湖水冷却系统与之前的制冷相比平均每年节电2000万kWh,这些节省下来的电量足以供应2500户家庭使用。在夏季提供制冷的同时,冬季也可以供暖。事实已证明,校园水系统和湖水冷却系统配合的很默契,二者协同合作且不会相互干扰,通过热交换器将湖水能量传递给校园水系统,热水自然流动,同时从热到冷释放能量,无需额外压力去驱动。湖水冷却系统有独立的监测装置,保证在从湖水中获得能量的同时不会破坏湖水环境,在得到能量的同时也不会干扰校园正常的用水。
2.3冷梁技术应用
生命科学研究中心空调通风系统对于整个实验室亦是重中之重,同时也是一个挑战。将湖水冷却系统和空调系统结合在一起,运用新技术,能够有效的节约能源。在实验室中使用冷梁系统,有助于实验室空气温度均匀分布和有效节能。简而言之,冷梁系统是一种对流冷却技术,把经过处理的新风送入冷梁后,通过喷嘴高速喷射,在冷梁箱体内部形成局部负压,驱使室内空气进入冷梁,经冷却水盘管线冷却以后,从两侧送风口送入室内。冷梁是由一系列被动的或者主动的设备组成。主动式可以通风、除湿、制冷或者制热,被动式的只能通过物理原理制冷。水路方面一共是两个过程:一方面从制冷机到空气处理机,并且最后再流回制冷机的冷冻水循环的过程;另一方面是流经主动式冷梁制冷水的循环。其中冷冻水循环中的冷水低于制冷水循环中的冷水的温度,两个水循环系统通过热交换器进行热量交换,最终将室内热量排放到室外。主动式冷梁冬季则通过空调系统和湖水系统与热交换器持续为室内供暖。可以看出,冷梁技术具有舒适节能、空间小、低噪声、易于操作维护简单的优势。
3结语
1.1节能设计并未达到节能要求
就目前建筑设计特点来看,主要关注点都放在了对房屋施工设计的建筑环境上对,对施工中能源的消耗节能意识不加以重视,楼体整体不朝阳,还有为了达到利益最大化,保证交工时间,一些建筑商在进行房屋设计的时候,技术设施匆匆忙忙的进行安装,存在相当多的隐患问题,房屋建筑实用性达不到标准问题严重。
1.2节能材料单一,技术水平较低
根据我国气候特点,我国冬冷夏热的气候特点使我们在进行房屋建筑上就要有严格的节能设计。冬天需要取暖,如果在建筑设计上,墙体做保温就可以大大降低供热系统中的煤炭,对降低能源消耗有一定的促进作用。但是由于在进行住宅墙体保温设计的时候,我们使用的材料大多是一次行能源。大多都采用聚苯板、聚氨酯,而每生产1t聚苯板大约需要消耗2t的原油,每生产1t聚氨酯大约需要消耗2t的石油化工原料。在新材料和新技术开发上相对落后。大多依赖国外的技术,本国特色的节能技术较低。
1.3房屋建筑工程验收方法部完善
在进行房屋建筑是都达到标准问题上,我国普遍采用建筑热工法。主要测量内容是用热流计和热电耦对墙体的热流密度、室内外气温、保温建筑墙体的室内外表面温度以及热流计的两表面温度进行测量和简单的对比。以点带面的进行测量,楼体的整体节能是否符合标准没有一个准确的数字作为依据。
2改善房屋建筑施工中节能技术设计的措施
2.1树立节能意识,提高房屋建筑节能标准
房屋建筑设计中,要根据生活和自然需要进行设计,树立节能意识。例如最常规最传统也是最合理住宅朝向设计的时候要遵循空间朝向南,或向南偏东,或向南偏西。这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,可以减少煤炭资源的浪费,也可以从根本上改善室内热环境的要求。同时在进行住宅配套设施设计的时候,要充分考虑人们日常行为特点进行设计。对施工时间有计划的进行合理的住宅布局,在安装配套技术设备上要细致检查确保设备发挥良好的现实作用。再进行建筑体形系数确定时要对比好建筑物与室外大气接触的面积,保证能耗最低。由此看来,再进行房屋建筑设计的时候,楼体表面不宜凹凸太多,楼体之间要保证良好的通风,这对房屋节能都有良好的促进作用。
2.2提高节能技术水平,研究多种节能材料
目前,在我们国家房屋建筑的节能设计水平较低,主要依赖于国外的技术。针对这一问题,我们要针对国外的先进技术进行深入的研究,增加交流学习的机会,构造出符合我们国家基本需要的节能设计技术。针对材料单一的问题,可以在进行住宅建筑设计时采用材料优化组合进行搭配设计使用,采用复合材料构造出复合节能墙体。复合墙体分多个墙体层,主要有墙体结构层、空气层、保温隔热层、保护层、饰面层。这些层体在一定程度针对节能都有一定的有效作用,在很大程度上也会改变住宅建筑传统的墙体保温板结构,对保护环境节省能源有一定的积极作用。近20年来太阳能技术的发展就给节能带来了很多的收益,我们可以利用太阳能这一特点,进行房屋建筑设计的时候将太阳能装置纳入设计规划中,预留太阳能安装位置。这在节省能源问题上可以解决很多问题,节省很多常规的能源。
2.3加大房屋建筑节能验收监督力度
加强监督力度,是为了更好的满足生活需要。从根本上解决房屋使用寿命低,能源浪费的问题。加大政府的验收力度,对不合格的住宅建筑坚决进行打击控制。再进行楼体强温验收工作上,就改善测量方法,采取多种方法测量,进行平均值对比,改变一点带面的传统验收方法。经过多方考据得出精确值的测量方法可以真正意义上完成在节能的基础上服务好大众生活的任务。
3结束语
表1:上海地区商业建筑能耗成分比例
空调照明卫生热水动力设备及其它
饭店46.113.5319.4
商场40.533.710.715.2
写字楼49.733.32.717
医院30.313.941.814
空调能耗主要由以下几方面组成:补偿维护结构传热的能耗占40~50%,新风处理能耗占30~40%,空气、水输送能耗占25~30%。图1显示了北京某著名商业建筑各设备(冷冻机、水泵、空调箱、照明、动力)电耗的积分图。该建筑的65%的电耗是空调系统。
图1各设备耗电量积分图
2、中国商业建筑节能潜力
通过对中国商业建筑的调查和分析发现,商业建筑具有巨大的节能潜力。主要表现在以下几方面:
*中国商业建筑的能耗高于国外发达国家的商业建筑能耗。例如清华同方人环工程公司在1998年对北京市的十家营业较好的大商场进行了全面的测试和统计,这些商场的全年运行能耗平均大约是188kwh/m2.a,而气候条件大致相当的日本的同类建筑的平均全年能耗大约是135kwh/m2.a,也就是说北京市的商场的能耗要比日本高出将近40%。
*同类型的的商业建筑之间的能耗也有较大差别。图2显示了北京十家大型百货商场每平方米耗电量,从图中可看出耗电量最高的商场比耗电量最低的商场能耗高出将近50%。此外写字楼和旅馆类建筑的情况也是这样的。图3中北京16家星级旅馆的1997年的能耗状况,能耗最大的旅馆能耗费是能耗最小的旅馆能耗费的将近3倍。
图2北京十家商场能耗图
图3北京16家旅馆能耗图
*通过对商业建筑的模拟分析发现,建筑的理想能耗与实际能耗有较大差别,主要是空调系统运行管理较差、缺乏空调自控系统、原有空调系统存在许多不合理设计等原因造成。通过对这些不合理成分的改造,能以较小的投入获得极大的节能效果。例如下图所示为北京某四星级饭店的水系统,从图中可看出,标准层加压泵后的阀后压力为1.12MPa,而加压泵前的阀前压力为1.15MPa,即经过加压泵后压力反而降低,主要原因是加压泵前后的阀门开度只有25%,这说明标准层加压泵是多余的,如果取消标准层加压泵,经估算每年可节电10%,约22万度电,节省运行费16.5万元。
*近年来已有不少的节能改造项目竣工,这些改造项目都显示出较大的经济效益,说明商业建筑有巨大的节能潜力。例如北京双安商场的空调风系统的改造,通过充分利用春秋季室外新风为商场内供冷,从而减少了一个月的冷机运行时间,据统计每年可节省能耗费30万元左右。改造所需的40万元的投资一年时间就可以回收。此外在亮马河大厦,通过节能改造,一年可以节约运行费用300多万,所需的投资不到一年的时间即可回收。
上述分析表明,中外对比、同类建筑的对比、理论计算和实际测试的对比、商业建筑成功的改造实例都充分说明中国的商业建筑具有巨大的节能潜力,商业建筑节能改造有很好的经济效益。
3、中国商业建筑节能的途径和技术手段
技术手段的推广和合理利用是商业建筑节能的关键。适合中国商业建筑的节能的方法并不是建造一两幢新的商业建筑来展示新技术,而是通过一些投资小见效快的技术手段对现有商业建筑的改造和提高运行管理水平来提高能源利用效率。就是说商业建筑的节能关键不在于以后新建的商业建筑,而在于对已有商业建筑的节能改造,这是商业建筑节能的重点所在。表2显示了不同节能改造技术的经济效果,从表中可以看出,通过改善维护结构来节能的经济效益是最低的。
表2:不同节能改造技术的经济分析
改造投资改造收益投资回收年限
提高运行管理水平1$10~20$1~2月
更换风机、水泵1$0.8~1.0$1~1.2年
增加自动控制系统1$0.3~0.5$2~3年
系统形式的全面更新1$0.2~0.4$3~5年
建筑材料更换1$0.1~0.05$5~10年
近年来,清华大学通过对数十幢商业建筑的调查和测试分析,总结出一套适合中国商业建筑节能工作开展的成套技术-MATE技术,并成功地在一些改造工程中得到了验证和完善。该技术是包括调研测试(Measure)、全面分析(Analyze)、跟踪实施(Tackle)和节能评估(Evaluate)在内的“MATE建筑节能改造技术”。
4、商业建筑节能的市场机制和可持续发展
根据已有节能改造项目的统计,节能改造每平方米可获得20~30元的直接效益,所以如果商业建筑节能按照在北京建立示范工程、在中国主要大城市建立推广中心、全国范围推广三个阶段来发展的话,各阶段的的改造效益如下:
*第一阶段:改造面积:30万平方米;直接效益:600~900万元
*第二阶段:改造面积:400万平方米;直接效益:8000~12000万元
*第三阶段:改造面积:1.5亿平方米;直接效益:30~45亿元
三个阶段的直接经济效益如果按照0.8元/度电和40%的发电效率折算成一次能源,相当于可为国家节省250万吨标准煤,减少向环境排放562万吨CO2,对全球生态环境的改善有巨大的贡献。
节能改造的投资主要有以下几个方面:
*计量仪表及安装费用
安装计量仪表的目的主要是计量改造效果,让业主看到效益,有利于推动节能改造工作发展。根据已有改造工程的统计,计量仪表的投资约为2.5元/平方米,所以一、二、三阶段的仪表投资分别为75万元、1000万元、3.8亿元。
*培训费用
*制定标准和政策费用
*宣传、传播费用
*建立节能改造中心和节能小分队费用
*节能改造工程投资
由于节能改造有较大的经济效益,改造工程投资可以在3年左右收回,所以改造工程投资可以说服业主承担或采用其它的融资方式。
商业建筑的节能具有很好的前景,大有可为。但是在其发展阶段,资金投入是一个主要的障碍。商业建筑的长远发展必须符合市场经济的规律。简单来说就是要作到“分担投入、共享收益”。
从现代生活的资源需求角度分析,做好对建筑工程建设的节能研究,不仅能够提升建筑的社会效益,还能够推动我国节能环保事业的发展。文章从四个角度对建筑节能发展的意义进行探讨。
1.1加强资源保护,缓解能源危机
建筑工程节能技术的发展,能够实现建筑行业对资源的有效保护,使建筑行业从资源消耗、浪费的角色转变成为节约能源的角色,实现绿色建筑行业的有效发展。能源危机的出现已经严重影响了人类的正常生活,建筑行业在节能技术方面的发展,能够有效缓解其在能源方面的过量需求,这对加强资源保护,缓解能源危机具有重要意义。
1.2提升施工水平,推动行业发展
在现代建筑工程建设当中,节能技术的有效应用不仅能够实现对能源的有效节约,还可以在施工水平进步上起到重要作用。在节能技术、节能材料的影响下,很多原本较为困难的施工环节都变得简单,原本笨重的建筑材料也被轻便的节能环保材料所取代,这在建筑施工过程中有效的降低了施工难度,提升了施工水平。从建筑行业的长远发展角度来看,只有施工技术的不断进步与创新,才能保证建筑行业良好的成长动力,所以说节能技术的有效应用在推动建筑行业发展方面也起到了关键性作用。
1.3实现资源节约,促进经济发展
建筑节能技术的最基本意义就是能够实现对资源的有效节约。随着人口增长、生活需求增大,资源紧缺问题日益严重。建筑行业作为资源使用率最大的行业,其在施工过程中不仅会使用大量资源,还会造成资源浪费。节能技术的有效应用,能够有效转变建筑行业在现代社会资源应用环节中的地位,使其从“能源消耗大户”变为“能源节约大户”,这种资源上的节约不仅提升了建筑工程的建设效益,还能提升资源利用效率,使节约的资源应用到更多行业中,提升资源的经济效益,从而为促进经济发展提供支持。
1.4推动环境保护,提升生活质量
环境是人类生存的基础,在社会工业快速发展背景下,环境遭到了严重破坏,并已经危及到人类的生活安全。建筑行业作为社会工业当中的一部分,实现节能发展帮助其从环境污染严重的工业产业体中脱离出来,成为了环境保护工业产业当中的一部分。从人类社会发展角度考虑,环境保护刻不容缓,建筑行业的节能技术发展标志着其与人类社会发展的一致性,这是现代建筑工程建设科学发展的重要标志。
2现代建筑节能技术的应用
2.1外墙保温技术
建筑外墙保温是实现建筑节能环节的重要途径。传统的外墙保温以增加墙体厚度为对策,这种方式不仅保温效果不好,其还浪费了大量建筑材料。现代节能外墙保温技术是基于建筑外墙的实际情况而制定出来的,其主要类型有“外墙夹心保温技术”、“外墙外保温技术”和“外墙内保温技术”三种。
(1)外墙夹心保温技术。外墙夹心保温技术是通过在墙体外层和内层之间放置保温材料,以达到保温效果。目前夹心保温技术的主要保温材料有玻璃棉、矿渣棉等。采取外墙夹心保温技术的墙体,要保证内外墙材料的一致采用混凝土空心砌块。由于外墙夹心保温技术的抗震性能较差,因此其在推广和应用范围内存在一定局限性。
(2)外墙外保温技术。外墙外保温技术是在外墙上涂抹保温层来达到保温效果。外墙保温技术一方面能够降低外界温度对室内的影响,还能实现对建筑主体结构的有效保护,是目前使用较为广泛的保温技术类型。从当前的外墙保温需求和实际施工技术角度考虑,采用玻璃纤维和膨胀聚苯乙烯泡沫塑料板是保温效果的保温技术。
(3)外墙内保温技术。外墙内保温技术是通过在外墙内侧安装保温材料来达到保温节能的目的。在实际施工过程中,因外墙内保温技术具有不受外界环境干扰和施工工艺简单的优势,也成为了使用较为广泛的技术类型。目前,施工较为广泛的内保温技术有保温砂浆、苯板和挤塑聚乙烯板。
2.2门窗节能技术
据统计,建筑能量消耗的70%都来自于门窗,门窗作为建筑中的重要通风系统,做好对其的节能技术研究至关重要。从门窗的实际功能性角度分析,想要在这一环节做好节能发展,就必须要改善门窗的密封性,同时还要提升门窗材料的隔热性,以达到保护建筑能量的目的。门窗保温技术是通过增加玻璃间的空气层来达到减少室内能量消耗目的,实现保温的。在门窗材料选择时,应尽量选择污染小、导热系数小、密闭性良好的材料,例如铝木复合材料、UPVC塑料材料以及铝合金断热材料等。玻璃材料的选择则应该遵循透光效果好,隔热性好的材料,例如镀膜玻璃等。在密闭性环节中,可以通过选择粘结性好、弹性高、不易发生变形的密闭材料,以保证窗户的密闭性,达到节能目的。例如聚氨酯、聚硫橡胶等。
2.3屋面节能技术
屋面作为建筑结构直接接受太阳能照射的部位,其温度普遍要比室内高2~4℃,在这种前提条件下,做好对屋面的节能研究也是至关重要的。目前屋面节能技术有绿化技术倒置式节能技术等。其中绿化技术是通过在建筑屋顶种植花卉、植被的方式来建造人工花园,在达到美化环境的同时,实现散热和降低顶层温度的目标。在采取绿化技术进行屋面节能时,要保证做好屋面的防水工程,避免因防水问题而影响建筑功能性发挥。倒置式屋面技术是通过将屋顶结构防水层和保温层的位置交换来实现对屋面能源的有效解决。在采取倒置式屋面节能技术时,要保证保温层材料具有导热系数高、吸水性强的特点,例如水泥蛭石等。倒置式屋面技能技术具有隔热效果好、施工简单、对屋面结构造成负荷小的优势,目前该技术在建筑屋面节能环节中的应用较为广泛。
3结束语
一幢节能建筑与一幢普通建筑相比,从理论上讲可以节约用电50%以上,在建筑中应用节能型技术,是建设资源节约型、环保友好型社会的要求。近几年来,人们对节能建筑的关注度越来越高,要实现建筑节能的预期效果,关键在于建筑设计和施工。这就要求我们不断更新思维,适应社会的发展,采用先进的设计理念和节能施工技术去建造我们的绿色家园。
2节能技术的应用
2.1建筑墙体的保温节能墙体的类型一般分为单一材料墙体自保温和复合墙体两大类。1)单一材料墙体包括粉煤灰砌块墙、轻骨料混凝土墙、烧结多孔砖墙、加气混凝土砌块墙,这些材料都具有保温性能好、施工效率高、轻质、隔热、隔声等优点。砌筑时一般从顶层开始逐层施工,防止因结构变形量向下传递而造成下层先砌墙体开裂。如因各种原因必须从下往上砌筑时,墙体连接处待全部墙体砌筑完成后再行施工。砌筑前必须进行排砖设计,不够整砖时用实心砖补砌。砌筑砂浆应饱满,含水率宜控制在10%~15%之间。在墙面上凿槽埋设线管时,应使用专用工具,不得乱砍乱刨,管道表面应低于墙面5cm,与墙体固定后用砌筑砂浆补平。墙体砌筑完成后,要注意成品保护。2)复合墙体主要包括外墙外保温和外墙内保温两种类型。a.外墙外保温常用材料有EPS板(阻燃型模塑聚苯乙烯泡沫塑料板)、挤塑聚苯板、聚氨酯发泡板、膨胀珍珠岩板等各种板采用粘结的方法施工;硅酸盐保温材料、陶瓷保温材料、泡沫玻璃、矿物喷涂棉等采用喷涂的方法施工;胶粉聚苯颗粒保温砂浆、各类轻骨料预拌干料保温砂浆等采用抹灰的方法施工。采用粘结方法施工最常用且保温效果最好的是EPS板施工工艺,它可准确无误的控制隔热保温层的厚度和导热系数,使用水泥基聚合物砂浆作为粘结层和抹面层,具有较高的强度和韧性,能吸收多种交变负荷,粘结力强、施工中无需锚固。还有很好的抗裂、防水、防潮、抗冲击、耐老化性能,能有效的在建筑物上形成坚固可靠的保温隔热系统。所采用的聚合物砂浆具有很好的和易性、镘涂性和较长的凝固时间。易于施工,耐久性好,砂浆硬化期间严禁撞击和震动。施工环境温度不应低于5℃。用于外侧时严禁在雨中施工,遇雨或雨期施工应有可靠保证措施,避免阳光暴晒和5级以上大风天气施工。EPS板外墙保温经济效益明显,值得推广。采用喷涂的方法施工的材料常用胶粉聚苯颗粒保温浆料,保温浆料的防护层为嵌埋有耐碱玻璃纤维网格布增强的聚合物抗裂砂浆,属薄型抹灰面层。施工时要做到配合比准确,同种材料同配比冲筋。采用水树脂和水溶性高分子添加剂,解决一次性抹灰太厚的通病,不坠落、不干裂、不起泡。基层墙体表面应清理干净平整,无结块和孔洞,并涂刷界面处理剂。对于保温有特殊要求的建筑和高层建筑还应挂镀锌钢丝网与基层墙体拉结牢固。b.外墙内保温材料不受室外气候温度因素的影响,无须采用特殊的防护,施工较为简单,能用于外墙的保温材料在内墙大多都适用。常用的材料有玻化微珠保温砂浆、挤塑聚苯板、陶瓷保温板、岩棉板等。
2.2屋面节能1)保温屋面的保温层可采用松散材料、板块类材料或整体保温层。保温材料应具有吸水率低、表观密度和导热系数小,且有一定强度的特性。松散材料常用炉渣、水渣、水泥焦渣等。板块类材料常用饰面聚苯板、硬质聚氨酯泡沫塑料板、泡沫玻璃保温板、酚醛树脂保温板等。整体保温层常采用现浇膨胀珍珠岩和现浇水泥蛭石等。2)屋面节能施工中,应及时对屋面基层、保温层敷设方式、厚度、板材缝隙填充质量、屋面热桥部位、隔汽层等进行检查。采用喷、浇、抹等工艺施工的保温层,配合比应计量准确,搅拌均匀,分层连续施工,表面平整,坡向正确。3)采光屋面的传热系数、遮阳系数、可见光透射比、气密性应符合设计要求。安装应牢固,坡度正确,封闭严密,嵌缝处不得渗漏。4)架空隔热屋面适用于通风较好的平屋面建筑,架空板的铺设应牢固,平整,缝隙处采用水泥混合砂浆填充,出风口应当设在负压区,进风口宜设置在当地炎热季节最大频率风向的正压区。5)金属板保温夹芯屋面应铺装平整、锚固牢固、坡向正确、接缝严密,夹芯层的容重和阻燃性必须符合设计要求。6)采用倒置式屋面,可采用干铺法。其防水层要平整,不能有积水现象,保温层采用憎水性胶结材料,机械搅拌均匀,对于檐口抹灰等必须在找平层前完成。
2.3门窗节能外门窗是建筑物能耗散失最多的部位,根据其性价比目前最常用的是单框双玻中空门窗,窗墙比也是相当重要的一个方面,窗墙比越低隔热效果也就越好。门窗节能措施应注意以下几点:1)严格按照设计要求选择门窗,对门窗的抗风压性、空气渗透性、雨水渗透性等指标进行测评。2)门窗框、副框和扇的安装必须牢固,拼樘料内衬增加型钢的厚度和尺寸必须符合设计要求。两端须与洞口固定牢固,密封条不能脱槽,旋转间隙均匀,开启灵活。3)门窗框四周与墙或柱、梁、窗台等间隙大的交接处,须用弹性材料填充间隙,例如闭孔泡沫塑料、发泡聚苯乙烯等。其具备较好的粘结、固定、隔声、隔热、密封防潮、填补结构空缺等作用。4)密封条与玻璃和玻璃槽口的接触应紧密,用橡胶垫镶嵌玻璃时应与裁口、玻璃及压条紧贴,镶嵌平整。5)推拉门窗在搭接量确定时应注意所用塑钢型材框凸筋、扇槽深的尺寸变化以及所选用的滑轮、密封块的尺寸的配套性,以保证保温效果。
3结语
住宅建筑的节能问题包括的方面很多,甚至一些智能化的建筑还需要考虑系统的优化问题,这里仅仅就当前我们面临的几个主要能耗漏洞说明我们的问题。
1、保护结构保温方法不合理
当前,一些住宅建筑为了减低成本,在建筑护保温工作中使用了内保温、夹芯墙等方法,这种保温方法导致的结果是内外墙两层皮,分别被置于不同的温度环境中,时间一长就会导致二者发生不同的形变力,导致墙体发生多处的裂缝,既影响装修的美观,又无法达到良好的节能效果,并间接危机建筑物的安全性。
2、建筑设计过程中对于节能的设计标准过低
目前,由于一些开发商认为能源消耗费用是业主直接支付的,国家对于建筑能耗问题也没有明确操作的强行标准,导致一些大部分建筑开发商不愿意在节能上投入成本。在建的住宅绝大部分无法满足节能建筑的基本要求,多数为高能耗的建筑。同时,加上建筑施工过程能耗也比较严重,最终我们的住宅是发达国家能耗的2-3倍,至于建筑垃圾、环境污染等成本更高。
3、建筑材料不环保,消耗资源多
当前我国的建筑节能材料主要是聚苯板和聚氨酯,它们都属于消耗石油资源的大户。据统计,生产一吨聚苯板需要消耗石油两吨,聚氨酯的石油消耗与其相当。当前我国房地产行业的发展急速扩展,石油资源捉襟见肘,建筑材料生产行业经消耗了将近一半的石油资源,让人触目惊心。
4、供热系统不合理造成能耗浪费严重
当前,我国北方地区大部分都是采取集中供暖措施,按照住宅面积收费,对于用户的实际使用情况缺少监控,住宅里面没人而仍然在消耗热能的情况普遍存在,同时,也存在部分住宅的热能由于关闭不严而泄露,导致能量浪费严重。
5、门窗设计使用不利于节能
当前很多地区的门窗都没有考虑能耗问题,门窗的建筑标准太低,不利于保温节能。这一点尤其体现在中南部地区以及乡镇级的住宅建筑当中。气密性良好的高效节能门窗目前市场上生产较多,但是存在着大量门窗密封材料使用寿命短等问题。
6、在设计施工中对于再生能源的利用不够
只有极少的建筑能够大规模地使用太阳能资源进行能源采集。对于水、电以及各种能源的消耗缺乏循环利用的设计,建筑材料缺乏废旧资源的回收利用。对于利用建筑设计来进行空间布局节能更是缺乏研究。对于屋面以及地面等的节能问题几乎没有企业在施工设计时进行考虑。
二.建设节能住宅的基本技术策略
1、注意住宅的整体性。
当前,我国很多的住宅的主体建设与装修是分开进行的,业主在装修阶段对住宅的原有布局与基本设施(如基础水电、墙体窗洞等)会进行改建,这会造成资源的浪费。如果在建筑设计与施工中,把建筑施工与室内的设计进行融合,将减少资源的浪费。同时,可以吸取发达国家工厂化住宅建筑的经验,推进标准化、模块化的建筑建设,通过国家给标准化建筑制定具体的统一数据标准,能够大大减少施工与装修工作中的浪费,而且能够发挥整体节能优势,提供能源的使用效率。
2、重视建筑结构本身的节能效果。
在传统的规划设计中,设计师考虑的往往是容积率、日照间距、空间形态、以及建筑与环境等问题,很少重视设计中的节能问题。其实,建筑本身结构的采光与通风问题是非常重要的,房间的纵深、门窗的位置、外墙的凹凸、楼道的设计等对于采光与通风有着很大的影响。减少太阳辐射、增加自然通风可以节约能源。例如:根据不同的地区设计不同的结构;建筑的朝向面向当地夏季的主导风向;窗户的设计要有利于形成过堂风等,都应该成为设计的基本原则。
3、要充分重视再生能源的利用。
要充分利用太阳能的优势,根据住宅的形态、构造、设备的特点,让多项太阳能技术搭配使用,如穿孔金属板太阳能集热墙、太阳能组合屋面板、太阳能热水系统的综合应用等。利用地源热泵技术,利用地下水等深水层温度相对保持稳定的特点,与地能进行冷热交换提供所需的冷热源。在建筑材料上,要重视各种环保新材料的使用,但是要防止将废旧的钢筋等不合格材料用于建筑。
4、设计过程遵循节能原则。
随着建筑能耗问题的日益突出,要求建筑师在优化设计方案时把节能作为设计的一个标准,树立循环经济理念,做到最低限度地资源和能源消耗,最大限度地减少对自然生态环境的破坏。
三.未来住宅建筑节能的相关技术措施
住宅建筑的节能主要还是要通过做好建筑的规划设计工作,采用新的技术手段,转变服务理念与消费理念来实现。具体在建筑技术上要做到:
1、建筑构造设计上
首先,要坚持做到增加住宅的进深空间,减小外部形体系数,这样外部形体系数越小,外墙面积就越小,使用的围护材料越少,同时保温效果更好,也就更容易节能;其次,住宅的朝向与布局要合理,结合我国不同地域的特点,最大化利用区域气候的潜在优势,使得建筑在夏季能够减少太阳的辐射量,做到自然通风,减少空调的使用量,冬季能加大太阳辐射面积,最大限度利用太阳能资源;再次,注重住宅屋顶的保温隔热设计,顶层尽量采用坡屋顶,这样既丰富了建筑造型,又有利于保温隔热;同时,要重视窗户与墙体的比例,减小能量消耗。如:在炎热干燥的新疆,白天太阳辐射强度大,夜间温度低,建筑外墙体比较封闭,窗墙比小,可以减少白天透过窗户的太阳辐射热和夜间室内热量的散失,同时保持室内空气的湿润。在南京地区,建筑的窗墙比则较大,夏季利用较大的南向窗户进行自然通风,冬季则可以获得较多的太阳辐射热。
2、在建筑材料的选用上
要注意墙体材料和隔热保温材料的选用。首先,墙体材料在建材中约占70%,要充分利用本地资源取代粘土生产粉煤灰烧结砖。目前加气混凝土是集承重和绝热为一体的材料,属于在节能上达标的材料,蒸压轻质加气混凝土板具有质轻、保温、隔热、防火等优良性能,应用于新结构体系如钢结构中是比较理想的。其次,要重视保温材料的使用选择,墙体传热在建筑物总体传热中占比例最大,在大力推广外墙保温技术的同时,要加强新型节能材料的开发和利用,例如保温涂料综合了涂料以及保温材料的双重特点,有一定强度及弹性的保温层,是一种理想的保温材料。再次,重视节能门窗和节能玻璃的使用,目前国内外研究并推广使用的节能玻璃主要有:中空玻璃、真空玻璃和镀膜玻璃等。能大大地提高节能的效果。同时,在施工中要重视生态水泥的使用,包括:环保型高性能贝利特水泥,低钙型新型水硬性胶凝材料,碱矿渣水泥等。重视建筑垃圾的综合利用,对固体废弃物加以筛分、破碎后制成建筑垃圾砖或用作路基垫层及地基垫层,走循环经济之路。
3、在住宅的冷暖设备上
住宅建筑在设计时应考虑到建筑供热系统和制冷系统的平衡。充分采用变频空调和蓄冷空调技术,尽力实行集中冷暖供应系统,并对使用过程进行严格管理与维护。增加一次性投入,做好建筑的太阳能集热与地热采集使用设备的建设。装备好自力式调节阀,加大智能化控制设备的建设,装备好按户调节热量及温控装置,按户热量表计量装置,空调系统热量回收系统等的建设。这些新技术的使用必须与智能化控制结合,形成整体的技术控制平台,使得住宅不仅在建设阶段减少能耗,更靠使用过程中的管理保证能耗的减低。