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中图分类号:TU201.5文献标识码:A文章编号:1009-914X(2015)21-0204-01
1建材节能与建筑节能概述
所谓的建筑节能则主要指的是利用科学技术与一定手段,对建筑中的照明系统、采暖系统等进行一定的改进,以达到降低能源消耗的目的;对建筑周围的自然能源充分利用,以提升能源的高效利用率,从而在很大程度上促进绿色建筑的发展。供暖系统是建筑必不可少的系统之一,也是建筑耗能最多的系统,如果能够将建筑损失的热量降低,便可以在很大程度上减少采暖系统对能源的消耗,具体来讲,想要实现建筑节能,可以从以下几方面入手:第一,充分利用太阳辐射热能与建筑的内部热能;第二,提升建筑门窗的密封性,以减少因空气渗透所造成的热量消耗;第三,在一定程度内减少建筑外表面积,以及提升建筑维护结构的保温性能也可以减少建筑因传热所造成的热量消耗。
2建材节能与建筑节能问题的关联性
2.1建材节能的相关问题
在建材节能领域中,主要存在的问题有以下两个方面:其一,建筑的生产相关环节存在不达标现象,由于当前市场上的节能建材价格相对较高,导致一部分施工人员在施工过程中对建筑材料偷工减料、以次充好,忽略建筑材料之间搭配的合理性,而相关的管理者也并没有及时系统的进行监督与审查,造成很多建筑中的建筑材料不能达到节能的标准[2]。而与其他相同用途的建筑材料相比,节能建材的性价比相对较低,碍于经济因素,当前在建筑市场中大规模推行节能建材仍然存在一定难度。另外,对节能理念的认识不足也是当前建材节能领域存在的主要问题之一,很多人还没有意识到使用节能建材的好处与重要性。其二,建筑的施工环节不到位,当前很多建筑施工工人不能对节能建材合理科学的进行设计与施工,也在一定程度上限制了节能建材优势的充分发挥。
2.2建筑节能的相关问题
在建筑节能领域,建筑耗能是最核心的问题,当前很多建筑的能源消耗量过大,且存在能源利用率较低的现象。以北方地区为例,冬季建筑都要进行采暖,而当前绝大多数建筑的采暖系统都是以消耗煤资源为主,每年都会耗费很多不可再生资源,也对大气等自然环境产生严重污染,在很大程度上制约着我国经济的进一步发展。而且,在很多城市建筑中,供热所用的空调有很多都会出现供热效率不高、相关维护装置没有足够气密性以及保温性等现象。另外,我国当前还有相当一部分建筑人员没有足够的建筑节能意识,早在上个世纪八十年代,西方许多发达国家在进行经济发展的同时,便已经在建筑节能的技术方面非常有建树了,而我国却没有在这方面考虑太多[3]。
2.3两者的关联性
从上述情况看,在当前建材节能领域与建筑节能领域中,都存在着能源上的浪费现象,建筑建造的基本便是建筑材料,如果建筑材料在能源上浪费严重,也会在很大程度上影响建筑的节能性。另外,在建材节能与建筑节能领域,还都存在着意识不足现象,这在一定程度上反映了我国当前在节能建筑观念的普及方面仍然没有做到位。
3建材节能与建筑节能施工措施的关联性
3.1建材节能的施工措施
在建筑建造过程中合理应用可再生能源,如在建筑的设计过程中,将太阳能合理利用便能够实现太阳能的光伏发电。另外,还可以对建筑材料产生的废弃物充分利用,不仅能够节省一部分建筑成本,还能够减少建筑垃圾对环境的污染,如将已经废弃的橡胶打碎成颗粒,融入到建筑部混凝土中,不仅能够提升混凝土的抗裂性,还能够节省建筑成本、减少环境污染。
3.2建筑节能的施工措施
建筑节能主要表现在使建筑供热系统的供热效率得到有效提升,以及减少建筑围栏保护结构的散热两方面[4]。在建筑过程中,可以对建筑的墙体与门窗的保温性能加以改善,还需要对建筑的题型系数加以控制,与此同时,还可以对建筑的布局进行科学合理的调整,以提升建筑的节能效果。
3.3两者的关联性
建材节能是建筑节能中非常重要的组成部分,如果没有做好建材节能,那么建筑节能也就无从谈起,如果可以将具备节能效果的建筑材料运用到建筑节能的相关设计当中,不仅仅可以使能源的消耗有所降低,还能够充分发挥祝建筑自身的保温隔热功能,使建筑更加符合节能环保的新型理念。
按规定性指标设计使设计人员摆脱了复杂的计算分析,在保证工程设计的合理性和成功方面有重大作用,但由于确定规定性指标主要考虑普遍情况,而每一个工程都有其不同于普遍情况的特殊性,因此规定性指标对适用范围内的一个具体工程往往不是最佳的,即按规定性指标很难进行优化设计,同时按规定性指标设计容易阻碍新技术的应用和压抑设计人员的创造性。按性能性指标设计使建筑节能设计标准具有充分的灵活性,为新技术的采用和具体工程项目的最优化创造了条件。
(一) 建筑节能的涵义及必要性
是指在建筑过程中合理有效利用能源,降低建筑能耗,提高能源的利用效率和水平。建筑节能不是消极意义上的节省,而是在保证和提高建筑舒适性的下积极意义的利用。建筑节能以不影响人们居住舒适为前提。在我国,建筑能耗占到全国总能耗的27%~33%,我国资源占有量不到世界平均水平的五分之一,但是单位面积的建筑能耗却是平均水平的3~5倍。建筑单位能耗方面,同发达国家相比,门窗气密性为3~6倍,外墙为其4~5倍,外窗1.5~2.2倍,屋顶2.5~5倍,采暖系统也十分落后,运行效率低。随着人口的继续增加、生活水平提高、对建筑舒适度要求的逐渐增加、家用电器越来越多、冬季室温越来越高、采暖区的不断南扩,建筑能耗还要增加。
(二) 建筑节能的意义。
建筑行业推行节能,能有效缓解能源供应紧张的局面。建筑用能不能仅仅依靠能源的投入,更需要全面推行建筑节能设计标准,对现有建筑进行节能改造。建筑节能有利于减少大气污染,改善环境,实现可持续发展。我国能源结构以煤炭为主,煤炭不仅会对城市大气造成勿扰,还会对土壤、水,森林等带来不可逆转的污染,加上气候变化引发的自然灾害,种种现象都对建筑节能提出了更高的要求。建筑节能有利于提高人民的生活质量。我国对建筑物的隔热、保温、气密度重视不够,居住环境较差,严重影响了人民的生活质量和水平,采用节能材料,保证建筑物的供暖、围护结构的性能,不仅能够较低能源消耗,对提高人民生活质量也有明显作用。另外,推行建筑节能有利于保护耕地资源。目前城镇住宅大量采用粘土砖建造,不仅保温性能差,更对耕地造成了严重毁坏。节能新材料的使用是建筑行业建筑节能的首要任务,对保护耕地作用巨大。
(三)建筑节能的对象。
建筑节能的范围主要有:建筑规划方面,在建筑的选址、布局朝向、体量、日照、密度、间距等方面考虑节能方法。建筑构造方面,主要指围护结构上采取的材料。住宅的围护结构能耗占建筑采暖能耗的三分之一以上,围护结构主要是屋面、门窗、墙体等。建筑使用方面,主要是建筑的采暖、热水供应、照明、电梯、通风、空调、家用电器等方面。在我国供暖、制冷系统中能耗比重占到了65%,因此我国目前的建筑节能工作主要围绕围护结构和供热制冷系统两个主要方面进行。
2 节能建材的介绍
(一)常见节能建材及概况
节能建材是一种降低建筑物能耗的新型材料,具有环保、隔热、防火、节地、节土、成本低廉、运费降低、施工方便等特点。常见的节能建材主要有空心砖、矿物棉、石膏制品、塑料门窗、膨胀珍珠岩、节能玻璃等。
(二)节能建材的应用
1、新型墙体材料方面。
我国建筑房屋用材中,70%是墙体材料,墙体材料中又以粘土砖为主。国务院《关于进一步推进墙体材料革新和推广节能建筑的通知》中指出,2010年底,全国城市建筑禁止使用实心粘土砖。新型墙体材料主要指传统实心粘土砖以外的墙体材料,主要有非粘土制品、空心砖、废旧材料达到规定要求的制品、孔洞率达到规定的粘土实心制品等,重点发展那些用煤砰石、工业尾矿、工业炉渣等为原料的实心砖和空心砖;生产加气(泡沫)的混凝土制品;生产纸面石膏板、石膏纤维板、石膏砌块、石膏刨花板等石膏凝胶材料;生产彩色钢板与矿棉、发泡聚苯符合外墙板等。随着建筑节能的普及,新型墙体材料占墙体材料市场的比例越来越高。
2、新型保温材料方面。
2007年5月建设部关于《聚氨酯硬泡外墙外保温工程技术导则》的通知,聚氨酯正式进入建筑节能领域。聚氨酯只需要3.5CM,就可以达到节能65%的效果。外墙保温技术是目前大力推广的节能技术,在建筑物外墙外侧附加保温材料,技术含量高,节能效果好,适用范围广。除聚氨酯外,保温材料已经发展成为以玻璃棉、矿物棉制品为主,聚苯颗粒墙体保温材料、塑胶海绵、高压聚乙烯板、膨胀珍珠岩、硅石制品等多种可选择保温材料。
3、节能玻璃方面。建筑能耗中,门窗能耗较高,要重视门窗节能。门窗节能主要有两个方面:窗外框、框体的隔热保温效果;玻璃的保温隔热效果。其中框体能耗占25%,玻璃能耗75%。节能玻璃是节能建材的重要一项:真空玻璃是目前节能效果最好的一种玻璃,隔热保温效果显著;阳光控制膜玻璃有较好的节能、反射、装饰、防眩、单面透视的效果;低辐射镀膜玻璃对可见光有很高的透射效果。
4、塑料建材方面。塑料制品生产能耗低于钢材和铁;塑料门窗节省空调和采暖能耗30%以上。塑料建材每年增速超过15%,并由原来的室内装饰为主,开始向功能、结构方向发展,外墙保温板、高分子塑料膜版、塑料加强砖也广泛应用。塑料门窗具有良好的性能,其多个独立空间组成的空气隔热层,从分利用空气的隔热效果,使热传导率进一步降低,有效降低或提高室温4度左右,节能30%。另外塑料建材也有很好的密封、减少噪音的作用。
5、筑密封材料方面。建筑密封材料主要有三类:定型密封材料(密封圈、止水带)、无定型密封材料(密封膏)、半定型密封材料(遇水膨胀止水条)等。
目前节能建材市场面临的问题主要有:强制性法节能律条款缺乏;业主装修节能意识不明显;节能建材成本过高;中低端节能市场竞争激烈,技术创新面临困境。
关键字:节能建筑建筑设计屋面外墙绿色能源
一、全面建筑节能的涵义
全面的建筑节能,就是建筑全寿命过程中每一个环节节能的总和。是指建筑在选址、规划、设计、建造和使用过程中,通过采用节能型的建筑材料、产品和设备,执行建筑节能标准,加强建筑物节能设备的运行管理,合理设计建筑围护结构的热工性能,提高采暖、制冷、照明、通风、给排水和管道系统的运行效率,以及利用可再生能源,在保证建筑物使用功能和室内热环境质量的前提下,降低建筑能源消耗,合理、有效地利用能源。
全面的建筑节能是一项系统工程,必须由政府主导,由国家立法,对建筑节能做出全面的、明确的政策规定;必须由相关部门按照国家的节能政策,制定全面的建筑节能标准;必须由设计、施工、各级监督管理部门、开发商、运行管理部门、用户等各个环节,按照国家的节能政策和节能标准的规定,全面地、严格地采取节能措施,使每一位公民真正树立起全面的建筑节能观,将建筑节能真正落到实处。
二、建筑设计中的节能措施
1、建筑外遮阳与建筑节能设计
采取对新老建筑进行附加外遮阳的措施可使空调的高峰负荷大大削减下来。户外遮阳在欧洲等地已经有了三十多年的发展历史,在我国明清故宫内,寝宫也都设有可调节的遮阳板,可是当前所谓的时尚和新潮让人们忘却了祖先留下的宝贵经验和最基本的生活常识。国际经验表明,夏季建筑节能最简单有效且性价比最好的方法就是使用外窗遮阳。因为通过建筑外窗的热量中,占窗面积80%左右的玻璃得热是第一位,把遮阳做好则夏季节能可以达到50%以上。通过建筑能耗计算表明,如果室内挂上浅色布窗帘而不采用外遮阳时,太阳辐射造成的空调负荷至少为采取垂直式外遮阳手段后的1倍,这是因为太阳能已经进入室内了,而加上外遮阳时负荷会降低75%~85%。试验表明,使用外遮阳后原来运行4匹空调的房子只需不到2匹的空调就可保证舒适度。可调节的外遮阳,还可灵活地解决建筑冬季与夏季对太阳需求不同的矛盾。
2、建筑屋面与建筑节能设计
提高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。因此,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其重要,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%。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)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80nn的屋面,其传热系数K
(2)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。对于蓄水屋面,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:避免了直接曝晒和冰雪雨水引起的急剧伸缩:长期浸泡在水中有利于混凝土后期强度的增长;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。同时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;另外,由于在屋面上蓄上一定厚度的水,增大了整个屋面的热阻和温度的衰减倍数,从而降低了屋面内表面的最高温度。经实测,深蓄水屋面的顶层住户的夏日温度比普通屋面要低2℃~5℃。因此,由于上述优点,蓄水屋面现在已经被大面积推广。
3、住宅外墙与建筑节能设计
墙体是住宅的主体部分,是建筑室内外热交换的主要介质,建筑节能50%,其中就有约25%是通过建筑围护结构外墙的保温隔热性能来实现的。使用节能外墙与使用普通外墙室内温度相差可达l0度,所以墙体的设计是不容忽略的一个方面。外墙除了应具有基本的承重、安全围护等功能外,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。目前,常用的几种外墙材料中,保温隔热性能较好的是多孔粘土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、聚苯乙稀、加气混凝土等。复合墙体保温隔热宜选用外墙外保温。外保温是连续外包的,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。
此外,减少建筑物体型系数,也就是减少建筑物外表面积,减少护结构面积,减少建筑形体的凹凸,也是节能的有效措施之一。体形系数是指建筑物与室外大气接触的外表面积与其所包围的体积的比值。因此,体形系数越小对建筑节能越有利,也就是说,在其他条件相同的情况下,宽的建筑比窄的好,高的比矮的好,外表整齐的比外表凸凹变化的好。为得到合理的有利节能的建筑体形,体形系数一般应控制在O.3以内,住宅进深应扩大到l0m以上,而长度则以55m为宜。从热传递方面分析,通常建筑物实墙的阳角内侧气流较通风口处差且散热面相对比较大,所以交角处内表面的温度远比主体内表面温度低。同时由于具有热桥作用的框架柱或构造柱常设在此处,所以一般交角处是建筑物耗能量较大的部位。如果建筑物没计成圆柱形,则外墙棱角少,外表面积也小,有利于减少能量的消耗。所以外表面整齐的建筑比外表面凸凹变化的建筑要节能。
4、外部绿色能源与建筑节能设计
充分利用环境做好建筑节能的整体设计须从以下两方面着手:
关键词:建筑节能设计措施墙体节能
中图分类号:TU201.5文献标识码:A文章编号:
前言
目前,我国在建筑上消耗的能源已经占到社会能源消耗总量的近28%,而且每年还在以 1%以上的速度增长,如此发展下去到2020 年,林立的高楼将可能占据中国能源消耗的 40%。2008 年我国启动的10 大重点节能工程中预计节省的 2.2 亿吨能量中,建筑节能占1亿吨,约占 45%。建筑节能更具有其现实紧迫性与重要的战略意义,这说明建筑能耗的节约已经成为最大的节能项目,尤其在当前贯彻落实科学发展观、大力推进节能减排的形势下,抓好了建筑节能,也就抓住了节能工作的关键环节。
1 单体建筑的节能设计
1.1 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。
1.2 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。
1.3 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。
1.4 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。
2 建筑物外墙体的节能设计
2.1 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。
2.2 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。
2.3 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;
3 建筑节能中太阳能的利用
太阳能具有洁净、安全、价廉及丰富的优点,它是一种广泛存在的天然的能源,是取之不尽、用之不竭的,因此太阳能是绿色能源之中最重要的一种能源。据调查,我国的太阳能资源很充足,我国超过三分之二的地区的年日照时数大于2200小时,太阳能的年辐射总量数也超过了5000兆焦耳/平方米。因此,我们如果能把1%的太阳能的年辐射总量转化为能够使用的资源,就能满足我们的能源需求量。在对太阳能20多年的应用实践的考察后,我们发现减少常规能源消耗的有效途径之一就是太阳能的利用,太阳能在建筑领域中的应用潜力巨大。从住宅的角度讲,现阶段我国尚处于太阳能热水器和住宅结合的初级探索阶段,只能把太阳能热水器当作一个后期添加设备使用,把重心放在了集热器、回收装置、太阳能转变为热水等方面,这很大程度上制约了太阳能热水器进入住宅的进程。我们将太阳能热水设备当作一种清洁能源使用,很大程度上改善了环境状况。
4围护结构的节能
建筑物围护结构的热工性能具有很重要的作用,在冬天它能够减少室内热量向室外的排放,在夏天能够减少室外热量进入室内,如此一来就可以将室内的温度保持在最舒适的范围之中,这样就能减少对制冷设备与采暖设备的使用量,节能的目的也就达到了。
4.1 墙体节能
我国建筑墙体长期以来都是采用加气混凝土墙体或空心砖块墙体等单一的材料。单一材料的导热系数非常大,其导热系数比高效保温材料高了二十多倍。新型复合墙体在建筑节能需求不断增强的情况下已初获发展。复合墙体很大程度上改善了墙体的热工性能,它是在墙体的主体结构的基础上增加几层绝热保温材料。现阶段大力推广的建筑保温节能技术就是外墙外保温技术,这种技术主要是把一层保护层或保温材料固定在主体墙结构的外侧。与其它的两种墙体保温技术相比,建筑外墙外保温的优点主要有以下几点:
4.1.1 能够对主体结构产生保护作用,建筑物的寿命也会得以延长。在围护结构外侧的保温层,能够在很大程度上减少自然界的紫外线、温度及湿度对主体结构产生的影响。
4.1.2 能够达到较好的保温效果。在围护结构外侧的保温层能够减小由“热桥”引起的热损失。如果能够使用比较薄的保温材料,那么会达到更好的节能效果。
4.1.3 技术含量比较高,适用的范围比较广。外墙外保温可以适用很多范围,可以在旧楼改造中适用,也可以适用于新建的项目上;既能在夏季需要隔热的南方地区使用,也能在冬季需要保温的北方地区使用。
4.1.4 能够更好的改善墙体潮湿的状况。因为在墙体的外侧使用保温层,所以主体结构材料也就置于保温层的内侧,保温材料如果比较合适,那么墙体内部的冷凝现象就能很好的避免,隔气层也就无需使用了。
4.2 门窗节能技术
实际上,门窗也是围护结构节能中的关键部位,因为,在建筑物的所有的热损失之中,由围护结构传热所引起的热损失约占总量的百分之七十至百分之八十,热损失的剩余部分主要由门窗缝隙空气渗透的热损失引起。门窗节能主要从三个方面进行的,这三个方面分别是减少太阳能辐射、减少渗透量及减少传热量。我们能够利用密封材料使窗户的气密性增加,渗透率也就因此减少了;使用窗框、扇形材或镶嵌材料来组成建筑物的窗户,能够减少室内外温差所造成的热量传递,传热量也就因此减少了。所以,为达到热传量减少的目的,我们应大力推广及应用节能玻璃与节能型窗框,其中节能玻璃的种类主要有热反射玻璃及空玻璃,而节能型窗框的类型主要有隔热铝型框及塑性窗框等。
5 结语
中国建筑业目前正处在由数量型向质量型转变的重要时刻,建设生态建筑是建筑品质提高的重要标志,也是中国建筑业转向可继续发展的绿色道路的一个重要切入点。
参考文献
关键词:民用建筑;建筑节能;对策
【分类号】:TU201.5
随着工业化和城镇化进程的加快,经济发展面临的能源约束矛盾和能源环境问题将更加突出,因此建筑节能问题再次成为人们关注的热点,同时随着科学材料的日新月异,能源短缺已不容忽视,节约能源已受到世界性的普遍关注。特别是哥本哈根会议后又提出了低碳经济的理念,建筑节能的高度得到了进一步的提升。拥有全球最大建筑市场的中国正面临节能减排的极大压力,从大处来看是为全球人类生存发展的环境,从局域而言是为了我国经济持续稳定的高速发展,所以建筑节能工作是非常光荣的一项事业。
1墙体节能
墙体是建筑护结构的主要组成部分,通常情况下采用保温性能优越、蓄热能力强及强度较低的砌块墙体或复合墙体的形式。当前墙体节能主要采取以下措施:(1)单一材料外墙,指采用保温、隔热性能较好的材料所做的外墙。(2)保温夹心复合墙,指把保温材料放在墙体中间,形成夹心墙。(3)外墙内保温,指在外墙内侧增加保温措施。具体是指贴保温板、粉刷石膏或聚苯颗粒胶粉等。但内保温复合墙体由于热桥对保温的影响较大,国家已经开始限制使用内保温复合墙体使用。(4)外墙外保温,指在外墙外侧粘结保温层,这是目前提倡并较为流行的墙体节能技术,以达到墙体自保温和外隔热的要求。从长远来看,外墙外保温的效果明显高于内保温。针对以上各种墙体节能技术,可以看出新型外隔热保温技术是当前效果最好且最为流行的措施,该技术使建筑室内温度受室外温度波动影响小,有利于主体结构保护和避免热(冷)桥的产生。常用的建筑外墙保温材料有保温砂浆、聚苯板、聚氨酯(EPS、XPS)。以上材料各有特点:保温砂浆和聚苯板占有较大的市场使用率,但保温性能不能尽如人意;聚氨脂保温性能较好,但传统的聚氨酯硬泡板材不能方便且有效的适用于复杂立面墙体。而聚氨酯现场发泡喷涂保温材料(如安健能全水基软发泡聚氨酯),因具有良好的保温性和憎水性,同时方便施工,且适用于各种复杂外墙体保温和无接缝施工,得到广泛青睐。外墙体遮阳也是墙体保温的主要部分,主要用于热工性能要求更高的墙面。通常是在保温层外侧设计钢结构支撑体系然后干挂板材(如陶土板),避免夏季阳光直接辐射到墙体,同时后侧流动的空气层能迅速带走热量,起到很好的遮阳隔热效果。
2门窗节能
外门窗是住宅能耗散失占住宅总能耗的比例较大(传热损失为1/3,冷风渗透为1/3),所以在保证采光、通风、观景要求和经济的条件下,应尽可能提高门窗的气密性,采用适当的窗墙面积比,改善门窗的保温隔热性能等手段提高门窗的保温隔热性能。目前,主要外门窗保温措施有:采用适当的窗墙面积比,理论上应尽可能降低窗墙面积比,开窗面积越小,会有效减少传热耗热量和空气渗透耗热量,有利于建筑节能。然而,窗墙面积比还受建筑立面、室内采光、通风等因素的影响,希望尽可能的增大。因此,在外窗设计中要综合考虑不同地区的环境和习惯以及建筑节能的效果,采用适当的窗墙面积比,不宜过分缩小或增大窗墙面积比。提高住宅外门窗的气密性,减少冷空气渗透,也可以有效的提高节能效果。通常是首先应考虑使用新型的、密封性能良好的门窗材料(如钢塑复合窗和塑料窗),同时设置泡沫塑料密封条。其次,在门窗框与墙间的缝隙采用弹性松软材料(如毛毡)、弹性密闭材料(如聚乙烯泡沫材料)或密封膏等手段加强门窗框与墙间缝隙的密封能。在框与扇或扇与扇之间的缝隙可采用橡胶、橡塑或泡沫密封条以及高低缝、回风槽、以及缝外压条等密封方法。最后在扇与玻璃之间的缝隙密封可用各种弹性压条等。改善外门窗自身的保温隔热性能,也是提高建筑节能的重要手段。户门与阳台门应综合考虑其隔热与防火、防盗要求,在门的空腹内填充聚苯乙烯板或岩棉板能防火隔热材料。窗户在采用钢塑复合窗和塑料窗的同时设置双玻璃或三玻璃,并积极采用中空玻璃、镀膜玻璃、低辐射玻璃,这样既可避免金属窗产生的冷、热桥也可以有效的减小热传递和热对流引起的能耗损失。设置“温度阻尼区”以阻止室外冷风的直接渗透,减少外墙、外窗的热耗损。可将北阳台的外门窗全部用钢塑复合窗和塑料窗将阳台整体封闭起来,在外门设防风门斗,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
屋面作为护结构的一部分,它的保温隔热也是不可或缺的。夏季,太阳辐射强度大,屋顶外表面温度最高达到60~80℃,顶层室内温度受其影响会提高2~4℃。在冬季,屋顶对外散失热量。为减少能耗损失,屋面保温既可采用保温材料作为保温层,也可采用架空型保温屋面或倒置式屋面等方式来达到提高屋面保温隔热性能的目的。但无论采用何种手段,必须要注意屋面保温层不宜选用密度较大的保温材料,以免屋面重量过大。同时屋面保温层不宜选用吸水率较大的保温材料,以防因保温层大量吸水而降低保温效果,如选用吸水率较高的保温材料,屋面上应设置排气孔以排除保温层内不易排出的水分。采用膨胀珍珠岩保温芯板作为屋面保温保温层,相比常规的沥青珍珠岩或水泥珍珠岩具有更多的优越性:首先膨胀珍珠岩保温芯板价格低廉、不污染环境。其次保温芯板为柔性制品施工方便,既适用于具有平面的屋面,也可用于带有曲面的屋面。最后膨胀珍珠岩保温芯板保温效果更可显示出它的优越性。此外蓄水屋面和种植屋面作为屋面保温手段也越来越引起人们的重视。蓄水屋面(蓄水层深度一般保持在200mm为宜)是利用屋面蓄水层蒸发制冷的原理,有效降低屋顶内表面温度。有数据表明,种植屋面使屋顶内表面最高温度下降2.0℃,具有较好的隔热保温性能。种植屋作为生态节能型屋面正在得到大力的推广和广泛使用。采用该方法不仅能够提高屋面的隔热保温性能,更重要的是能增加城市绿地面积,改善城市气候环境。
参考文献: