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[关键字]建筑施工;节能;技术
中图分类号: TE08 文献标识码: A 文章编号:
前言
能源是社会发展的重要物质基础, 对经济社会发展产生了至关重要的影响。改革开放三十年进程,我国实现了飞速发展,能耗问题也日益显著。在众多能源消耗中建筑能耗总量庞大,成为可持续发展建设进程中一类不容忽视的重要问题。较多行业专家逐步对建筑能耗问题引起关注,并探究有效的节能技术策略。建筑产品不同于其它产品,具有生产建设周期长,工艺技术复杂,变更影响因素较多等特点。建筑工程的设计施工环节需要应用有效的节能措施,做好充足的前期准备,进行综合比选分析,应用节能环保材料,方能创设节能效益,降低能耗损失,实现可持续的全面发展。
建筑工程施工建设中,由于工程结构体系复杂,同时具有一定不可逆性,因此进行节能降耗管控,可由其外墙施工、屋面建设以及门窗通风等部位入手,提升维护结构整体密闭水平,优化其热阻标准。
充分完善建设施工准备
为实现节能降耗目标,施工企业要认真贯彻落实建筑节能设计标准,施工人员应全面明晰建筑节能的核心重要性,进而贯彻节能施工意识。同时依据工程设计图纸,参照建筑工程施工建设的现场状况,编制合理科学的施工方案,优化建筑节能管控体系。基于质量目标,做好施工工序管控、调节管理,确保施工建设方案计划的顺利完成。其次应做好技术交底,要求施工人员全面了解建筑工程特征,领会规划建设意图,以及掌握施工应用工艺技术。要创建完善健全的责任管理体制,强化管理监督,确保节能施工建设的高效开展。要遵循施工技术标准规范,做好管理检验。同时要激励员工积极性,提升其主观能动意识,强化岗位责任心,树立高度的责任感与使命感。最后在节能管理施工的基础上要衡量建筑工程效益,做到经济、环保、节能、优质、安全建设的统筹兼顾。要结合实际情况,因地制宜,在能力范畴下做好节能施工,不能一味地追求节能导致工程投建成本的增加。要做好可行性研究分析,衡量节能管控手段方式合理性、必要性,进而提升综合施工建设效能。
优化墙体节能建筑施工
建筑工程墙体保温是建筑节能施工的关键环节。实践过程中应确保选用隔热保温材料的总体厚度满足设计要求。针对空心砖建设的承重墙,应利用整砖平砌施工方式,不应将空心砖凿破。倘若整砖数量有限,则可应用实心砖做外砌处理。建筑保温板与基层以及工程构造层的处理连接应确保可靠牢固,不应出现脱层或者开裂问题。如果预埋件以及管道处理需要进行墙体洞口的预留,则不应采用水泥砂浆材料进行填补,应选择应用实心砖进行砌筑施工。另外应确保砌块墙体整体施工处理质量,保护砌块稳定性、整体性,其灰缝具备良好的饱满度,完善粉块的连接处理,并做好变形协调。加强施工环节的严格管控,做好隐蔽建筑工程的全面核查,并细化登记验收记录。对于保温砂浆应确保其通过质检核查验收。完成屋面防水施工处理后,同工程墙体连接的门窗框以及各类管线,应确保处理施工对保温层不造成影响。要控制施工场所环境温度高于五度,在炎热夏季进行施工则应注重做好养护以及保湿管理。
完善建筑工程门窗安装处理
为确保建筑门窗符合节能设计标准,在施工安装阶段要确保门窗框同工程墙体实现弹性相连。要采用密封胶进行嵌填处理,确保不存在缝隙。同时位于框以及推拉窗相应的轨道与槽位置应进行良好的密封,预防形成渗水以及漏气问题。倘若缝隙较大,则可应用密封膏进行挤注密封。处理过程中要进行接缝位置的有效清理,将灰尘以及杂物全面去除,确保作业施工对象具有良好的整洁度。同时,门窗框以及建筑工程的墙体、梁柱交接方位应利用水泥砂浆做好封堵处理。倘若建筑门窗位于室外一侧,要参照外装修处理方式进行施工。针对存在变形状况以及包含较大缝隙,没有严实密封的建筑门窗,不应上墙施工,应做好各个框角平整垂直性的校验核查,确保其优质完善。
5、科学应用照明配电节能施工技术
建筑节能施工进程中,要符合现代工程建筑整体应用功能。照明的色彩、亮度以及显色要符合空间舒适、光度适宜、环境卫生、通道顺畅的要求。同时对于特殊方位的电气设备耗电与施工工艺标准,应严格遵循。建筑工程照明配电节能施工技术的应用,可促进电能消耗的有效节约。首先可拨除导线之前绝缘皮,而后插到盘圈之中进行压实处理,并完成可靠绑扎,确保其表面平滑。同时,应选用高效可靠优质的光源。要限制应用卤素以及白炽灯照明装置,选择镇流器应符合节能标准,创建照明管控调节处理系统,使光源应用寿命合理延长。进行公共场所以及建筑通道位置照明系统施工设计时,应依据天然光进行开关灯调控。安装阶段中灯具相线应通过开关调节,灯具处理安装应确保端正可靠,位置合理。要实现变电所方位的合理布设,使其同负荷中心有效靠近。同时应减少低压配电总线的长度,进而控制线路耗损。进行变压器选择时应进行全寿命经济对比研究,保证在合理期限内收回成本。要科学选择装配高效优质电动机,提升负载效率,并可扩充配电线总体截面积,抑制线路损耗。
6、做好屋面保温建筑施工
一般来讲,为使建筑室内温度符合应用功能,达到节能标准,可在施工建设中装设导热系数较低、密度较小且吸水性能有限的保温施工材料至屋面。可应用正铺法进行处理,该类方式由屋面之上直至下方防水层,进行保温施工材料的铺设施工。该材料种类繁多,应秉承节能环保的目标。为有效保护防水层,还可应用反铺施工方式,为工程后续的维修养护处理提供便利。
另外可应用新型保温技术产品,例如创新粘贴施工工艺,或进行内置保温层的处理,做好平薄板等防护层的科学施工建设。
7、结语
总之,建筑工程施工进程中树立建筑节能意识,应用科学节能施工工艺尤为重要。我们只有针对建筑工程特征和应用需求,制定科学有效的施工建设策略,方能提升建设水平,节能降耗,优化施工质量,创设显著效益,建设出节能环保精品优质的建筑工程。
[参考文献]
【论文摘要】目前,建筑耗能伴随着建筑总量的不断攀升和居住舒适度的提升,呈急剧上扬趋势。根据测算,如果不采取有力措施,到2020年中国建筑能耗将是现在3倍以上。因此,建筑节能已迫在眉睫。而优化设计是建筑节能的根本途径,优化设计不仅影响工程建造直接能源消耗,而且影响建成后使用的能耗。
目前,建筑耗能已与工业耗能、交通耗能并列,成为中国能源消耗的三大“耗能大户”。尤其是建筑耗能伴随着建筑总量的不断攀升和居住舒适度的提升,呈急剧上扬趋势。建筑的能耗(包括建造能耗、生活能耗、采暖空调等)约占全社会总能耗的28%,其中最主要的是采暖和空调,占到20%。而这“28%”还仅仅是建筑物在建造和使用过程中消耗的能源比例,如果再加上建材生产过程中耗掉的能源(占全社会总能耗的16.7%),和建筑相关的能耗将占到社会总能耗的46.7%。现在中国既有的约430亿平方米建筑中,只有4%采取了能源效率措施,单位建筑面积采暖能耗为发达国家新建建筑的3倍以上。根据测算,如果不采取有力措施,到2020年中国建筑能耗将是现在3倍以上。因此,建筑节能已迫在眉睫,要把节能建筑工作放到贯彻科学发展观、全面建设小康社会、保证国家能源安全、实施可持续发展的战略高度来认识。因此,通过优化设计来有效控制能源消耗,应得到广泛重视。
一、优化设计对建筑节能的影响
1、设计方案影响工程建造直接能源消耗
在工程设计中,其建筑和结构方案的选择对建筑的直接能耗有较大影响,如建筑方案中的平面布置为内廊式还是外廊式、进深与开间的确定、立面形式的选择、层高与层数的确定、基础类型选用、结构形式选择等都存在着技术经济分析问题。中国住宅建设用钢平均每平方米55公斤,比发达国家高出10%~25%,水泥用量为221.5公斤,每一立方米混凝土比发达国家要多消耗80公斤水泥。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%~10%,甚至可达10%~20%,如某无线电厂的多层框架结构厂房(4层),设计单位按常规设计为独立基础,由于多层厂房荷载较大,致使独立基础的单体尺寸较大,埋深较深(-3.2m),事后经其他设计人员分析如采用柱下条基,可节约大量的砼,并可降低埋深减少土方开挖所消耗的机械能耗;某综合办公楼,在优化设计中,因改变原先设计中的普通钢筋为带肋钢筋,单此一项优化设计,共节约钢筋1000T,钢筋总节约率达30%左右。
2、设计方案影响建成后使用的能耗
建筑是牵涉到很多专业的复合体,并且完整的建筑节能工作包括了从最初的规划、方案到设计、施工,以及多年的运营使用,直至最后拆除重建的全生命周期过程。但以往只注重直接建造成本的降低,轻运营阶段能耗的使用情况。从住宅使用过程中的资源消耗看,与发达国家相比,我国住宅使用能耗为相同技术条件下发达国家的两到三倍。2020年,中国的建筑能耗将达到29430亿度电,比三峡电站34年的发电量总和还要多。现在,我们必须用全寿命周期的节能理念对建筑进行优化设计,即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。设计不仅影响项目建设的一次性能耗,而且还影响使用阶段的能源消耗,如暖通、照明的能源消耗、清洁、保养、维修等,一次性建造能耗与经常性使用能耗有一定的反比关系,但通过优化设计可努力寻求这两者的最佳结合,使项目建设的全寿命费用最低,全寿命能耗达到最佳经济合理状态。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、朝向进行优化,必需要为充分利用自然风、阳光等自然资源创造条件。同时,也必须对建筑材料优化;外墙、楼板、分户墙、屋面、玻璃、窗框的设计等都需要量化与优化;窗墙比须要以节能和居住舒适度为前提进行优化。从方案设计开始到初步设计,工程师需要根据不断调整的设计方案模拟量化建筑的能耗情况、计算空调和采暖设备的装机功率,比对各种影响因素,最后向客户提供最佳的设计方案。例如,在空调与采暖设备的市场上,各种品牌各种型号使消费者眼花缭乱。空调设备有空气源热泵、地源热泵、风机盘管、地板采暖、辐射制冷、采暖系统、户室中央空调、变频机组、水系统、冷媒系统等等。这些空调系统的初投资和运行费用大不相同,那么通过模拟量化,计算出初投资的费用、每年的耗能量、能源费用,消费者或者项目开发者就可以很容易地作出正确的决定。例如北京的一些奥运场馆中,为减少能耗,设计者没有采用普通的新风系统和空调系统,而是经过多次优化设计,寻找最佳节能方案。为实现自然通风和改善室内环境,采用了智能电动窗,很好的解决了新风问题;在场馆空调设计中(包括“水立方”和“鸟巢”)都采用了由美国联合技术开利公司设计的节能空调系统。该系统通过热回收技术在空调系统中的应用,节能率为10%。该系统在冷水机组上加装了热回收装置,在空气处理机中采用了新型热管热回收装置,可以回收场馆排放总热量的50%,回收的热能一部分用于加热游泳池水和生活用水,另一部分用于加热新风。
二、现阶段推行优化设计运作困难的成因
1、政府主管部门对建筑节能优化设计监控不力
长期以来,主管部门对设计节能成果缺乏必要的考核与评价,有的仅靠图纸会审来发现一些简单问题,仅仅是一些新材料或空间布置的一些规定。缺乏对方案的节能性方面的系统审查要求。建筑节能设计首先是一个系统设计问题,它绝不是多项节能技术或者节能设备的简单累加,它需要定量化。例如,人们在市场上可以买到节能空调、节能玻璃、节能热水器、太阳能热水器、墙体保温材料等等,但是这些材料与设备如何使用、使用哪种型号、用量多少、所起到的作用是什么就需要通过量化整合来完成。集思广益,从多方面影响因素出发,以最低的投资、最佳的手段完成并达到节能设计目标。所以建设主管部门监管的同时,应增加人员配备和审查力度,对设计节能成果进行量化全面审查。
2、业主要求优化设计的意识不强
目前,业主往往把控制重心放在施工直接投资环节上,而对建成后使用运营成本及节能优化设计环节重视不够。其原因:一是对设计对投资影响的重要性认识不够,只看到搞施工招标,投标价要低于标底价、施工单位要让利等,殊不知选择一个优秀的设计单位进行设计方案的优化会带来更大的节约;二是对建筑节能的认识不到位,没有一个节能环保绿色建筑意识。
3、建筑节能优化设计的开展缺乏必要的压力和动力
由于缺少建筑节能优化设计与企业和公众的直接经济利益联系,使得节能工作缺少内在经济利益推动力,政府部门建筑节能管理工作还存在体制不顺、监管体系不健全,造成执法不严、监督不力,国家政策不配套,缺乏激励机制和工作力度。对一些国有投资建设项目,有关行政审批单位在审核初步方案时,只注重设计的建设规模和投资限额,对方案的经济合理性和节能性不做深入研究分析;另外,由于现在的设计收费是按面积或按造价的比例计取,几乎跟建筑节能和设计质量的优劣无关,导致对设计方案不认真进行节能分析,而是追求高标准,造成能源浪费。相反,设计单位即使花费了较多的人力、物力,优化了设计方案,给业主节约了投资,也不能得到应有的报酬,有时设计费反而变少了,从而挫伤了优化设计的积极性。
三、搞好优化设计的几点建议
1、主管部门应加强对建筑节能优化设计工作的监控
为保证建筑节能优化设计工作的进行,开始可由政府主管部门来强制执行,通过对设计节能成果进行全面审查后方可实施。政府主管部门不仅需在技术法规与标准相结合方面做出努力,而且还需要政府以技术法规的形式提出必须严格控制的最基本的技术指标、技术要求、功能要求,可以导则、指南、技术标准等标准类技术文件予以体现。利用主管部门的职能,总结推广标准规范、标准设计、公布合理的技术经济指标及考核指标,为优化设计的进行提供良好服务。建筑节能技术新规范逐步从控制单项建筑维护结构(如外墙、外窗和屋顶)的最低保温隔热指标,转化为控制建筑物的实际能耗。新建建筑必须出具建造耗材经济指标、采暖需要能量、建筑能耗核心值和建筑热损失计算结果,特别是建筑结构热损失计算结果。建筑能耗总量(包括供暖、通风和热水供应)和建造能耗值只有满足其对应的节能标准才被允许开工及竣工验收。在竣工时,建筑开发商必须出具相关部门的一份“能源消耗证明”,证明清楚地列出了该住宅每年的能耗,及节能等级。以上措施,必须逐步实施,特别是国有投资项目要先于执行。超级秘书网
2、以政策扶持拉动建筑节能优化设计
国家制定节能政策,并要求以多样化的经济激励等扶持举措,形成推动建筑节能的市场机制,推进建筑节能优化设计的推广。对建造节能建筑产品的要根据优化设计后节能程度给予政策和资金支持,减免税费等优惠措施,并可建立评价机制,对因建造节能建筑而超支部分资金,国家应给予无偿免息贷款或奖励机制,使建筑节能优化设计以行政手段为主转向以经济手段为主。
3、开展积极有效的宣传引导工作
建筑节能政策要取得理想的实施效果,重在宣传引导。不但政府职能部门对节能政策的推行不遗余力,而且有关企业也应加入到宣传节能政策的行列。政府职能部门应免费对社会公众提供节能政策咨询、进行节能知识宣传和相关培训,以及进行节能技术、产品的展示、讲解等方面做大量的工作。力争实现多方参与节能政策的宣传引导,大大提高人们的节能意识和对节能知识、技术的认知、把握能力,从而使节能政策得到有力的贯彻实施。
【参考文献】
关键词:建筑节能设计;优化;创新
1.建筑节能设计体系的优化与创新的重要性
1.1阐释建筑节能优化设计理念
建筑设计跨度很大,涉及到很多领域与专业的知识,是一个复合体。建筑节能设计的优化设计主要针对的是建筑性能及建筑结构的规划与设计。建筑师在方案设计中主要对建筑的朝向、方位和体型等进行优化设计,在此过程中还必须优化建筑材料,对建筑的户墙、玻璃、窗框、屋面、楼板和外墙的设计等进行严格的优化和量化。以此来提高建筑设备能效,尽可能减少能源消耗。
1.2 对建筑节能设计体系进行优化和创新的重要性
由于城市化建设进程速度不断提高,导致我国建筑能耗不断上涨,我国能耗总量的47%左右是建筑行业的能耗。我国每年以21亿 的速度新建的建筑中属于高能耗建筑的达到90%以上。2007年,发改委的统计数据表明,我国每年的新建建筑中只有7%属于节能建筑,形势相当严峻。
我国节能技术水平较低,建筑能耗居高不下,我们必须利用新的节能理念对建筑进行优化设计。通过对建筑节能设计体系的优化和创新努力寻求经济发展和能源保证的最优结合点,促使建筑能耗处于最佳经济状态,这是建筑行业发展的大方向。
2.建筑节能的优化和创新思路的优化体现
2.1墙体节能设计
墙体节能主要有墙体自保温、外墙内保温和外墙外保温三种技术。
2.1.1墙体自保温
墙体自保温是一种建筑墙体保温隔热技术,通过对节能型墙体材料及配套砂浆的使用,使墙体的热工性能等物理性能指标符合相应标准。墙体自保温适合应用在框架结构建筑中,它具有安全性能好、工序简单、施工方便、可与建筑物同寿命和便于维修改造等优点。
2.1.2 外墙内保温
外墙内保温是在外墙结构的内部加做保温层的建筑墙体保温隔热技术。大城市民用建筑保温工程不适合采用外墙内保温浆体材料。外墙内保温具有造价相对较低,受气候影响小,外饰面自由度大,施工较简单和技术成熟等优点。
2.1.3 外墙外保温
外墙外保温是一种建筑墙体保温隔热技术,通过在外墙主体结构外侧添置高效保温材料达到保温隔热效果。外墙外保温是目前大力推广的一种保温节能技术,具有不占室内使用面积,保护主体结构,不影响室内装修,保温隔热性能优良,综合经济效益高等优点。
2.2 采用太阳能技术
太阳能属于一种可再生能源,具有清洁、成本低、能源质量高、无地域限制和储量巨大等优点,属于首选的节能技术。我国具有丰富的太阳能资源,太阳能建筑的技术应用包括了主动应用、被动应用和综合应用等多种途径。
2.2.1 太阳能光热技术
太阳能光热技术利用最成功的领域是太阳能热水器,太阳能热水器以每个家庭独立分散安装的方式普遍存在,这种使用和安装方式对其外观和性能造成很大影响,没有使建筑与太阳能热水器形成完美结合。所以,在建筑中对太阳能热水器进行统一设计和统一安装是很必要的,既美观又节省材料。
2.2.2 太阳能采暖技术
建筑物采用太阳能采暖的方式分为主动式太阳能采暖系统和被动式太阳能采暖系统。主动式太阳能采暖系统使用常规能源,利用动力系统(如风机和水泵等)将热空气和热水等通过太阳能集热器传送到采暖房间或储热器内,通过控制系统中的每个部分使室温达到需要的范围。被动式太阳能采暖系统是最简单的采暖方式,通过合理布置建筑的朝向和周围环境并选用恰当的结构构造和建筑材料,在寒冷的时候,建筑物通过充分利用太阳能达到采暖的目的。
2.2.3 太阳能空调技术
太阳能空调有两种实现方式:一种是利用太阳能的热能驱动进行制冷;另一种在实现光――电转换的前提下,利用常规的电力驱动制冷剂进行制冷。
2.3 采用纳米透明隔热涂料
纳米透明隔热涂料是出现不久的高科技产品,它既有较好的隔热效果又能使玻璃保持高透光性。纳米透明隔热涂料可以在各类建筑物的玻璃上进行刷涂和喷涂。在冬季,隔热涂膜的特殊金属膜呈透明型,在引进可视光的同时使长波长的暖气在室内反射,约90%的室内暖气都不会外流。在夏季,纳米透热隔热涂料在保证透光率达到70%的同时还能把65%的太阳能辐射隔离在室外,使室内温度比室外温度低4℃-7℃。
3.现阶段阻碍建筑节能优化设计的相关因素
3.1 主管部门对建筑节能设计监督不够
建筑节能设计属于系统性设计问题,只有进行准确化和定量化才能真正实现建筑技能设计体系的优化和创新。然而,主观部门对设计节能成果缺乏必要的评价和考核,同时对建筑设计方案节能方面缺乏系统的审查要求。
3.2 建筑内部设备用能设计不合理
建筑设计应尽量体现人性化的设计理念,然而,现在很多建筑内部环境设计缺乏对周围环境的协调和人的感受的顾及,只是一味要求高标准,忽略了建筑设计时的节能标准,造成能效低、能耗多、舒适感差的后果,是对建筑节能设计进行优化和创新的障碍。
4.优化与创新建筑节能设计体系的措施
1)提高建筑师的节能设计意识。建筑师在建筑行业中处于举足轻重的地位,只有从建筑师开始在建筑中注入节能理念,才能保证建筑节能设计体系的优化和创新顺利进行。
2)提高建筑空间设计的合理性。合理的空间设计可以改善建筑物内部的通风、保温和采光等微气候条件,实现节能减排目标。
3)在设计中扩大新能源的应用范围。很多对环境无害或很小危害的可再生能源,例如:太阳能、地热能、生物能和风能等,分布范围广,使用方便。如果能和建筑物合理结合,将会对建筑节能设计体系的优化与创新做出很大贡献。
【关键词】既有居住建筑;剩余使用年限;节能改造技术;节能型建筑材料;节能效果
随着人们住房观念的革新以及住房条件需求的提升,既有建筑的节能改造设计也在不断创新。而且,在能源日益紧张的今天,对既有建筑进行节能改造,以达经济性、实用性是非常必要的。在我国,建筑节能目标是和经济发展水平分不开的。在1986年,我国颁布《民用建筑节能设计标准》,节能30%的目标被提出,1995年修订后的《民用建筑节能设计标准》(采暖居住建筑部分),节能目标被提高至50%。接下来的2001年,我国又先后颁布《夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准》、《建筑节能工程施工质量验收规范》等规范,节能目标被提高至50%。
一、节能改造的背景和意义
随着世界经济的发展,各国能源的消耗量越来越高。全球能源需求量以每年大约2%的速率增长。在马来西亚、新加坡和我国,这一增长速率更高,平均每年都超过5%。而对这些能源的消耗长期资料表明,建筑物能耗能占到总能耗的18%左右。据有关数据显示,截止到2010年,我国既有住房建筑总面积达122亿平方米,占房屋建筑总面积的27%。其中,能耗较高的住宅建筑占到将近85%。而且,建筑能耗约占我国总能耗的26.5%。因此,对既有居住建筑进行节能改造和对节能改造方案的优化设计是具有重大意义的发展作用。
居住建筑为人们提供了赖以生存的物质环境,包括人类必不可少的空间环境、光环境、水环境、气环境等,通过对这些环境的综合,为我们提供了一个完整的物质空间。随着人类社会进步和人们生活水平的提高,人们的居住需求不断趋向舒适化,对住宅物质功能的要求越来越高,经济的发展也激发了人们改善居住环境的欲望,再加上科技的不断进步和节能改造技术的不断成熟使得居住功能的改善和建筑的节能改造成为可能。
二、节能改造的优化方案分析
面对全球能源的日益紧张,世界各国特别是欧美发达国家对节能技术予以了充分重视。近30年来,在建筑节能法规的制定和实施、新型建筑保温材料的开发和应用、建筑节能产品的认证和管理等方面做了很多努力,不但为人类节省了大量的能源,改善了环境,同时取得了可观的经济效益。例如,美国政府通过为各种节能产品制定能效标准,为每个家庭节约了大约200美元,由此带来的社会效益是节能投入费用的1000多倍。
(一)既有居住建筑现有条件分析
1. 既有居住建筑的耐久等级是分为四类。建筑的耐久年限一般在五十年左右。而由于建造年代和建造条件不同,既有居住建筑的现状条件是有很大差异的。根据既有居住建筑的现状条件分析,借鉴建筑的耐久等级,制定节能改造目标和措施,以保证在剩余使用年限内,既有居住建筑具有较好的经济性和节能效果。
2. 既有居住建筑结构类型
现有建筑结构可分为木结构、砌体结构、钢筋混凝土结构和钢结构等。目前,我国的木结构建筑多在山区、林区的房屋建筑中应用,但因木材的生长期太长,我国木材资源十分紧缺,加之木材本身存在着强度低、耐久性差等诸多缺点,在城市中较少出现。砌体结构是由块体和砂浆砌筑而成的墙、柱作为建筑物主要受力构件的结构。20世纪60年代以来,我国多孔砖代替粘土实心砖,在生产和应用上有较大的发展。混凝土结构中的框架——剪刀墙结构的适用范围很广,10~40层的高层建筑几乎均采用这类结构体系。钢结构居住建筑在我国尚属起步阶段,在楼板形式、经济性和市场可接受程度上,尚有许多待完善之处。因此,全国钢结构居住建筑并没有很大规模。
(二)既有居住建筑节能改造措施实现
对既有居住建筑的节能改造所用的材料是节能材料。节能材料的含义一是这些材料在生产时能源消耗较少,二是在建筑物应用后能产生较好的节能效果。
1. 墙体和屋面的节能建筑材料
在二十一世纪墙体的绿色革命到来之际,我国采用新型墙体材料替代实心粘土砖,真正进入良性的自我循环机制。按有关计划,2005年新型墙材产量占全国墙材总量的35%,2010年为45%,2015年将达到55%左右。
在建筑物的围护结构中,一般采用轻质高效的玻璃棉、岩棉、泡沫塑料等保温材料。在实心砌块墙体中,为了提高墙体的保温性能,在砌块之间的空心通道和空隙中填入膨胀珍珠岩、散状玻璃棉或散状矿物棉等松散绝热保温材料。民用建筑屋顶,在天花板上,一般都要铺设玻璃棉或矿物棉毡、垫或松散的保温棉,有的直接吊装玻璃棉或岩棉等保温材料和装饰贴面复合而成的天花板。
2. 门窗和玻璃的节能建筑材料
塑料门窗是近年来国内发展较快的新型建筑门窗。其主体材料PVC塑料异型材具有良好的绝热性能,因此,和传统的金属门窗相比,塑料门窗有着优良隔热保温性能。有关资料显示,单玻塑料窗的传热系数比单玻铝合金窗低28%;双玻塑料窗的传热系数比双玻铝合金窗低38%。塑料门窗以较小的经济代价获得良好的保温性能的特点得以普遍的使用。
节能玻璃包括太阳能热反射玻璃、低辐射玻璃和多功能镀膜玻璃、中空玻璃等多种类型。例如,太阳能热反射玻璃最大特点是利用镀膜能透过可见光而把起加热作用的远红外光反射到室外,同时吸收的太阳热能被镀膜所隔离,使室内热环境得到控制,降低室内空调负荷和减少设备投资。
(三)节能改造的经济可行性分析
根据民用建筑节能改造工程的资料分析,应根据节能改造措施,选择合适、经济的节能建筑材料,确定合理的节能目标。然后利用节能设计软件PBECA20081.00模拟分析节能改造后建筑的整体节能效果,最终确定出最优的节能建筑改造方案。
结语:既有居住建筑节能改造研究符合建筑可持续发展理念,从长远来说,节能改造可发挥优良的经济效益。现阶段的既有居住建筑节能改造措施包括外墙、屋面、门窗隔热保温系统三个方面内容。当然,这些措施的选择要和经济发展水平相适应,这样才能根据既有居住建筑的剩余使用年限和建筑结构,确定合适的节能目标,对相应的节能改造设计方案进行成本优化分析,来确定最优的节能改造方案。对于既有居住建筑节能改造方案的实施,地方政府应加大宣传、扶持力度,给予房屋所有者以政策引导与适当的资金支持,然后再由相关的机构提供一些节能改造技术支持,来调动广大房屋所有者的积极性。在充分成熟的社会环境条件和技术条件的影响下,节能改造的投资必定能得以实现。
参考文献
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[3]季元.方拥班.田国华.刘伟.苏北地区既有公共建筑围护结构节能改造研究.[J].2010.(03)
[4]王建延.居住中的科学.[M].2005.(05)
[5]高旻.陈志剑.重庆地区既有住宅建筑节能技术研究与探讨.[A].2008.(07)
【关键词】 建筑设计 节能 优化
引言
随着人类科技水平的飞速发展,世界各地的资源和能源正在以几何式的消耗速度增长。特别是步入21世纪以来,这种消耗速度更是惊人。因此,节能减排便成为每一个国家的一项基本国策。我国作为一个发展中大国,在全面推进国家现代化建设的过程当中,各项资源能源消耗都处于世界前列,而人均能源指标却极度贫乏。巨大的反差迫使我国需要更加注意资源节约,发展可持续能源建设。
建筑节能作为节能优化体系的一个分支,具有深入的发展潜力。我国当前的房地产业飞速发展,每年建成的房屋面积已经超过世界所有国家,居世界首位。而建筑资源在生产和使用过程当中的消耗量却占到了世界消耗量的一半。我国当前在建筑节能方面的巨大发展潜力急切的需要我们进行深入细致的研究。
1 具体措施
建筑节能是一项非常复杂的系统性工程,需要我们从各个方面来具体分析。总的节能原则趋势是要发展在技术方面可行、经济方面合理、社会和资源环境方面可以承受的新方法、新工艺、新措施。而建筑位置、朝向、外窗选择、房屋顶面铺设、墙体维护结构等方面都对建筑节能有着深刻的联系。下面将从三个方面来简要分析一下建筑设计当中的节能措施。
1.1 建筑位置以及朝向的节能优化设计措施
太阳能作为当今时代最具发展潜力的清洁能源,具有高能量、无污染等诸多优点。每年地球可以接受太阳辐射的能量都超过了70亿KW,如何将这些能量应用到日常生活当中,对节能减排具有十分重要的意义。对建筑设计而言,不同的位置和朝向设计,将会直接影响到太阳能的吸收和散热问题。特别是对处于寒冷地区的建筑设计而言,建筑物的位置和朝向设计,要结合当地的太阳照射情况,根据天文观测统计的太阳高度角绘制出当地的日影响图,据此来计算出每日的太阳照射时间。建筑物的位置和朝向设计朝南时,为了吸收更多的太阳光能,开窗面积要足够的大。而朝北设计时,开窗面积需要足够的小,以尽可能减少太阳能的散热损失。只有通过扩大采热面积、减小散热损失,我们才能保持建筑房屋具有合理的居住温度。
1.2 建筑顶面的节能优化设计措施
建筑物顶面所占面积大、吸热能力强,因此做好建筑顶面的节能优化设计具有十分重要的意义。当前建筑物顶面节能优化的主要方法有屋面绿化、屋面蓄水、屋面倒置等多种设计方案。通过在建筑物顶面铺设绿色植物,可以有效降低室内温度,缓解城市热岛效应,并且绿色环保,是一种非常有发展潜力的节能方法。而屋面倒置是将保温层设置在防水层的上。它与传统的设计理念不同,将保温目标放在了首要位置,可以大大减少能量吸收,并且有效降低室内温度。此外,将传统的深暗色屋面用非金属浅暗色材料代替,可以提高大约35%的反射率,这种新型的设计方法称之为浅色坡屋面。
1.3 建筑墙体维护结构的节能优化设计措施
在建筑耗能当中,建筑物墙体外侧维护结构的耗能是最大的,超过了整体能耗的四分之一。而建筑物的行体结构与能耗损失密切相关。体形系数越大,它所反射、损失的能耗也就越高。数学研究表明,在同等面积条件下圆的周长最短。根据这个原理,我们可以将建筑体形设计成圆形或者椭圆形,降低建筑物的外表面积,以此来减少建筑物的能耗损失。戴高乐机场、伦敦大饭店等知名建筑物都是采取这种设计,并取得了很好的节能效果。
维护建筑物的墙体结构属于填充材料,我们可以通过采用质量轻便、保温效果良好的新型建筑材料,来达到保温、隔热、降低建筑负荷的作用。通过研究表明,保温层设置在墙体外侧具有更优良的节能效果。同时注意,保温材料不宜选用聚苯乙烯泡沫板、岩棉板等材料。因为这些材料的寿命较短,虽然保温效果良好,但寿命期和建筑物的寿命期不匹配,因此需要经常更换建筑保温材料,造成资源浪费。
1.4 建筑与太阳能一体化设计
建筑设计与太阳能一体化设计的重点和特点是要将无污染、高能量的太阳能应用到建筑设计的每一个环节当中。将建筑、太阳能、设计艺术完美的融合在一起,使得太阳能和建筑物合二为一,达到相互结合充分利用的目的。它可以减少传统房屋顶面的覆盖层设计材料使用,在降低投资成本的同时还挺高了经济效益,实现了双赢的目标。
在建筑供暖系统的设计方案当中,我们可以将太阳能系统考虑进去,将传统的供暖系统和太阳能系统合理优化搭配,以减少能源消耗,提高太阳能的利用率。在植物培养基地建筑设计当中,更是需要将太阳能采集、输送、管理系统应用到植物培养的各个环节当中。在降低能源消耗的同时,还促进了植物的生长发育,因此是一种非常实用的能源应用技术。
2 结语
建设资源节约型、环境友好型社会是我国在21世纪的社会发展目标。建筑节能优化设计作为节能减排的一个重要方向,它的提出是一项利国利民的福利政策,其功在当代、利在千秋。本文所提出的一些建筑节能优化设计建议也仅仅是一些浅要的、宏观方面的设计方法。而建筑节能作为一个复杂的系统性工程,还涉及到其他一些诸如管理、投资、新型节能技术研发等方面的内容。我们只有将节能理念贯彻到建设、投资、生产、使用的每一个环节当中,才能真正实现可持续能源的充分利用。同时也可以促进建筑行业设计水平的发展,提高社会生态环境,实现社会和技术的双重飞跃。
参考文献
[1] 国外新型建筑材料的技术进展和经济效益,《加速发展新型建筑材料及其政策和效益的研究》,软科学课题编写组,1986年6月
[2] 师全忠, 新型高纤维多彩涂料,建材工业信息,1995年4期