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对建筑节能方向的探讨

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【摘要】在我国城市化进程的加快和人民生活水平的不断提高,伴随而来的是巨大的能源消耗,建筑能耗占总能耗的比重也就越来越大,建筑能耗已逐渐增长至与工业能耗、交通能耗并列,成为我国能源消耗的三大“耗能大户”。我国建筑能耗约占社会总能耗的1/3,建筑能耗的总量仍在逐年上升,因此要遵循建筑节能方向,进行节能材料与技术的创新。

【关键词】建筑节能;研究

引言:建筑节能是指在保证建筑使用功能和室内热环境质量的前提下,降低其使用过程中能源消耗的活动,现在普遍称为“提高建筑中的能源利用率”,在保证提高建筑舒适性的条件下,合理使用能源,不断提高能源利用效率。其内涵包括在建筑物的规划、设计、建造和使用过程中,执行建筑节能标准和施工验收规程,合理设计建筑结构,采用低能耗建筑材料,提高采暖、制冷、照明、通风、给排水和通风系统的运行效率,加以不降低居住质量和舒适度为基础,合理利用可再生资源,降低能源消耗。

一、几种建筑节能途径

1、墙体节能

墙体是建筑护结构的主体,其所用材料的保温性能直接建筑的耗热量。我国是以实心粘土砖为墙体材料,保温性能不能满足设计标准。以外墙为例,JGJ26-1995标准规定,在建筑物形体系数(建筑物与室外大气接触的外表面积与所包围的体积的比值)小于0.3时,北京地区传热系数不超过1.16W/(O・K),而常用的内抹灰砖墙,传热系数都大于上述节能标准数值。因而在节能的前提下,应进一步推广空心砖墙及其复合墙体技术。

2、门窗节能

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比例较大,其中传热损失为1/3,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,尽量减少住宅门窗洞口的面积,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。其节能措施为:

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,JGJ26-1995《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p东向和西向p南向的窗墙比分别不应超过20%p30%p35%”。

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p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)p弹性密闭型材料(如聚乙烯泡沫材料)p密封膏以及边框设灰口等密封;框与扇的密封可用橡胶p橡塑或泡沫密封条以及高低缝p回风槽等;扇与扇之间的密封可用密封条p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。

改善住宅门窗的保温性能。户门与阳台门应结合放火、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。

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,这一中间层次像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。

3、屋面节能

在不断改进建筑外墙、外窗的保温性能后,还必须进一步加强屋面保温隔热的。屋面节能措施的要点,其一是屋面保温层不宜选用密度较大、导热系数较高的保温材料,以免屋面重量、厚度过大;其二是屋面保温层不宜选用吸水率较大的保温材料以防屋面湿作业时因保温层大量吸水而降低保温效果,如选用吸水率叫高的保温材料,屋面上应设置排气孔以排除保温层内不易排出的水分。现在,高效保温材料已经开始于屋面,一些建筑的层面保温,采用膨胀珍珠岩保温芯板保温层代替常规的沥青珍珠岩或水泥珍珠岩做法,就克服了常规作法的诸多缺点。这种保温芯板施工方便、价格低廉、不污染环境;芯板为柔性制品,不仅适用于具有平面的屋面,也可用于带有曲面的屋面,起保温工程更可显示出它的优越性。其主要技术指标,表观密度为110~150Kg/m3;导热系数为0.04~0.06W/m・ K;蓄热系数为0.09~0.11O・K。抗压强大于0.2Mpa;吸水率小于0.01%;蒸汽渗透系数为2.18×10-7g/mqnqPa。这些指标充分体现了膨胀珍珠岩密度较小,导热系数较低,而且吸水率和蒸汽渗透系数也都很低。这是保温性能好的的材料所必须具备的。

4、利用太阳能

地球拦截的太阳辐射能相当于目前全球电力消耗量的1500倍。而在现有技术、经济条件下可供开发利用的太阳能,只占资源量的很小一部分。所以,太阳能的开发利用有巨大的潜力。太阳能作为一种可再生的洁净能源,是建筑上很具有利用潜力的新能源之一。太阳能在建筑上的利用方式主要有,被动式太阳能采暖、太阳能供热水、主动式太阳能采暖与空调、以及太阳能发电等等。我国太阳能资源丰富,陆地每年接受的太阳辐射能,相当于2.4×1012tec,2/3国土面积的太阳能总辐射量超过0.6MJ/O。如果将太阳能源充分加以利用,不仅有可能节省大量常规能源,而且有可能在某些区域完全利用太阳能采暖。

5、夜间通风

夜间通风的原理是在夜间引入室外的冷空气,通过冷空气与作为蓄热材料的建筑维护结构接触换热,冷却建筑材料,达到蓄冷目的。在夏季,为了获得舒适的室内环境。则需要空调供冷系统。而此时,因为夜间的室外空气温度比白天低得多,所以夜间室外冷空气则可以作为一种很好的冷资源加以利用。严格地说,只要室外空气温度低于室内空气温度,此时的室外冷空气就可视为可利用的自然冷资源。

二、建筑节能的实施对策

1、优化建筑设计 :⑴设计方案影响工程建造直接能源消耗,据统计,在满足同样功能的条件下,技术经济合理的设计,可降低工程建造直接能源消耗5%~15%。 ⑵设计方案影响建成后使用的能耗。以较低的寿命周期能耗实现必要的功能,获得丰厚的寿命周期经济效益。所谓寿命周期能耗是指整个寿命周期过程中发生的全部能源消耗,包括建设、使用、维修、残值及清理等阶段所发生的能源消耗。⑶建筑节能优化设计的途径主要是通过围护结构保温和气密性能的提高,以及采暖空调设备能效的提高等等,来达到减少空调和采暖等能源的消耗。在方案设计当中,建筑师需要对建筑的方位、体型、朝向优化,必须为充分利用自然资源创造条件,优化建筑材料。从方案设计开始到初步设计,工程师需要根据不断的调整向客户提供节能设计方案。⑷建筑造型及围护结构形式对建筑物性能有决定性影响。

2、建筑围护结构材料:开发新的建筑围护结构材料,必须满足降低能源消耗的目的。主要涉及的产品有:外墙保温和隔热、屋顶保温和隔热、热物理性能优异的外窗和玻璃幕墙、智能外遮阳装置等。

3、建筑中充分应用可再生能源技术:可再生能源包括太阳能、风能、水能等多种形式。可再生能源日益受到重视,可再生能源的利用也是持续发展战略的重要部分。

三、结束语

总之,虽然我国在建筑节能方面与发达国家还存在许多差距,只要我们每位工程人员提高认识,严格执行建筑节能设计标准,落实建筑节能工作,通过我们的努力就能将我国发展成为能源节约大国!