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关键词: 建筑物节能 太阳能建筑 能源建筑物 综合应用
建筑节能成为日益关切的大问题,当今社会十分关注建筑工程的能耗及建筑物使用过程中长期的能耗,因此要根据建筑设计的节能要求,尤其是利用太阳能建筑技术的推广应用。
1建筑物的节能技术
建筑节能是技术进步的重要标志,新能源利用是实现建筑可持续发展的重要环节。在目前条件下,建筑节能主要采取以下五项技术措施:
1.1减少建筑物的外表面积。建筑物的外表面积的衡量值是体形系数。控制建筑物体形系数的重点是平面设计,当平面凸凹过多,建筑物外表面积就会增加。如住宅建筑设计中,经常会遇到卧室及卫生间开窗问题,由于卫生间靠内开窗要凹进平面很多,无形中增加了建筑物外表面积,另外还有飘窗,晒台等构造对节省能源很不利。所以对平面设计时,要综合考虑多种因素,在满足使用功能的同时,使建筑物体形系数控制在有合理效范围内。另外在立面造型,层高控制方面也会影响到建筑物体形系数。进入21世纪许多高层建筑采取矩形平面及矩形组合,使建筑物外表面积相应减小,整体尺寸较和谐,也保持了建筑物的外观,对建筑节能是有益的。体现了建筑设计理念的新思维。
1.2重视围护结构体设计。建筑物的能源和热工消耗,主要反映在外围护结构上。围护结构设计主要包括:选择围护结构材料和构造,确定围护结构传热系数,外墙受周边冷热桥影响下其平均传热系数的计算,围护结构热工性能指标及保温层厚度的计算等。在外墙外侧或者内侧增设一定厚度的保温材料,以提高墙体的保温性能,是现阶段墙体节能的重要措施。目前外墙保温多数采用聚苯乙烯泡沫塑料板类材料。在施工过程中按照保温材料的施工程序,加强保温板的粘结及固定牢固,保证边缘及底部的质量,才能达到保温效果。同时屋面是热量波动最大的部位,需要采取有效措施增加保温隔热效果和耐久性。
1.3合理控制窗墙面积比例。同自然环境接触面大的还有外门窗。许多分析和试验表明,门窗占全部热能耗的50%左右。对门窗进行节能设计就会明显提高节能效果。必须选择热阻值高的门窗框体材料。现在许多门窗框体材料常用塑料内衬托钢架,断热铝合金框,低辐射镀膜中空玻璃。窗户的气密性要好,认真控制窗墙面积比例,北向不留大窗和飘窗,其它朝向也不宜使用飘窗。在工程实践中,建筑物为了立面效果,许多住宅建筑采取大面积窗户。在无法减小窗户大面积的情况下,也要采取措施:如尽量把窗户安排南侧,增加窗户的固定扇,加强框及扇边缘的密封,根据规定进行权衡判断计算,以达到建筑物的整体节能效率。
1.4加强其它部位的保温隔热措施。其它一些部位的保温隔热措施如地板,楼板,栏板及冷热桥部位进行保温隔热处理。寒冷及严寒地区建筑物四周内外地面处理,不采暖楼梯间墙面及透光窗,单元门入口处理,阳台楼地面及门窗口处理。需要引起注意的是:遇外界接触的门要选择保温门,外飘窗要采用上下挑板及侧板的,凡是遇外界接触的板都必须进行保温节能处理。现在建筑采用专门用的节能设计软件,通过综合计算满足各项热工指标。要根据热工指标采取相应的构造措施,使建筑物整体达到节能要求。
1.5采取其它节能措施,综合实现节能目标。另外采取其它一些节能控制措施如安装热量表,热量控制开关等,使温度保持均衡,也是减少能耗的必要手段。事实上建筑节能的主要内容除采暖空调外,应该包含通风,家用电气,热水及照明等。假如家庭所有电气都是节能产品,那节能的潜力更大效果更明显。
2太阳能建筑技术
关键词:建筑能耗,节能技术,供热系统,热力学原理
我国地大物博,人口众多,随着经济社会的蓬勃发展,既有建筑加上每年新建房屋带来的建筑能耗总量是相当可观的。我国现有的绝大多数民建属于高能耗类建筑,其单位面积的采暖耗能量接近西方发达国家新建住宅的3倍以上,加上全球性的能源危机,使得建筑节能产业在我国的潜力巨大。我们通常所说的建筑能耗,一般是指民用建筑在其使用当中的能量消耗,主要包括建筑体现的功能性能耗,例如制冷、供热、给排水、建筑照明、家用电器、通风、后勤补给等等方面的能耗,其中供暖、制冷、通风这三项的能耗量,几乎可以占到总建筑耗能的2/3左右。建筑节能能否做好,直接影响着我国的能源安全,而且对于能源利用效率的提高和能源结构的优化起着至关重要的作用。
1建筑能耗现状及存在的主要问题
我国虽然幅员辽阔,但是人均资源相对缺乏,随着我国经济实力的不断增强,老百姓生活水平也逐步提高,越来越多的家庭采购了空调等设备,住宅越来越舒适的同时,所消耗的能量也不断增加,但是我国的建筑保温隔热性、气密性相对较差,供热系统效率也不高,这样造成的热损失很大,巨大的能源浪费在冬季供热期间加重了大气污染和温室气体的过量排放,这个矛盾现在已经十分突出,到了必须解决的地步。我国建筑节能存在的主要问题:1)对于建筑节能的紧迫性和重要性认识不够。大部分人对能源危机和环境保护都有了较强的意识,但是对于建筑节能还比较陌生,也不知道该怎么做,也没有认识到建筑节能带来的巨大效益,而且各地政府对此重视程度不同,也导致了此项工作长期没有取得实质性进展。2)缺乏完善的、因地制宜的建筑业法律法规。我国虽然已经出台了《中华人民共和国节约能源法》等相关法律法规,但是对于建筑节能还没有明确的法律规范,需要进一步完善,这样将极大促进行业快速发展。3)缺乏相应的激励和补偿措施。建筑节能改造是一项利国利民的公益事业,一方面需要人民群众的积极配合,另一方面也需要政府的大力支持,政府既要对新建建筑的节能进行严格的检查验收,又必须对既有建筑的节能改造给予大力的财政支持,随着建筑能耗的大大降低,将逐步减少对于环境保护和供热企业的补贴资金,是一项“一劳永逸”的利民工程。4)对于建筑行业节能创新、技术支持力度有待加强。作为新兴产业,建筑节能改造的技术储备和施工水平还处于相对初级的阶段,对于新材料和新技术的研发能力较弱,政府应适当给予政策和经济的支持,促进产业的可持续发展。5)我国现阶段对于建筑节能的改造还不够彻底,作为一个系统工程,节能改造除了门窗、屋顶、采暖制冷系统以外,建筑围护结构(墙体)的保温也是必不可少的一部分。另外,目前很多供热企业仍然按照建筑面积乘单价的方式收取热费,用户无法根据自身需要调节热量供给,导致部分能源白白浪费,所以建筑节能改造必须多管齐下,才能达到预期的节能目的和经济效益。
2建筑节能的热力学原理和主要施工方法
凡有温度差,就有热量自发地由高温物体向低温物体传导。首先我们来建立一个寒冷季节建筑物墙体导热模型,经过分析可以看出:1)建筑物内的空气通过对流换热将能量传给墙壁内表面,同时伴随着辐射换热使室内物体与墙壁进行热交换;2)墙的内外表面则通过固体导热的形式进行热交换;3)室外寒冷的空气通过对流换热将墙外表面热量带走,同时墙与外界物体通过辐射换热又带走部分热量。如果没有别的变量,建筑物内外的温度差越大,互相传递热量也就越大。通过模型可以知道,它们之间的热传递是通过热辐射、对流换热、固体导热这三种方式组合成的。由此可见,墙壁传热的多少与室内外温差成正比,与墙的厚度成反比,而且与墙壁本身的导热性能有关,因此导热量:=λδΔtA。其中,A为壁面积;δ为壁厚;λ为导热系数;Δt为壁两侧表面温差。可见要想降低建筑热损失,可以通过控制这几个变量来实现,对于壁面积的控制,主要通过建筑设计(合理的体形系数)来实现;对于壁厚的控制,主要通过墙体覆盖保温材料来实现;对于导热系数和温差的控制,通过建筑材料和围护结构来实现。1)建筑的外表面积与其体积的比值称为建筑体形系数,在其他条件相同的情况下,建筑耗能指标随着体形系数的增长而增长,研究表明,体形系数每增大0.01,能耗指标大约增加2.5%,从有利于节能出发,体形系数应尽可能小,一般控制在0.3以下。2)建筑材料的选择对建筑节能有很大影响,我们把导热系数小的材料称为保温材料(又称隔热或者绝热)。凡平均温度不高于350℃时导热率不大于0.12W/(m•K)的材料,叫做绝热材料。它具有疏松、多孔状、质量轻等特点。3)外墙是建筑物隔热保温的重要部分,提高外墙保温能力,一是增加厚度,二是降低外墙的传热系数。单纯增加厚度不可取,主要通过降低材料传热系数和改善构造来实现。外墙保温方案主要有:单一材料节能墙体和复合节能墙体两种。复合节能墙是由绝热材料(聚苯乙烯泡沫塑料、岩棉、玻璃棉、加气混凝土等)与传统墙体材料复合构成,通过保温层或者空气夹层实现墙体的内保温、中间保温和外保温,复合结构热工性能很好,但是造价也高。4)窗户的总传热系数大,窗的热损失大概占到总热损的2/3,其中传热损失为1/3,冷风渗透为1/3,所以窗体保温格外重要。要降低热损,一是提高窗户的气密性,二是减少冷风渗透。将窗户与建筑物墙体接缝处密封严实,并采用低辐射中空玻璃降低导热,选用合适的窗墙比来达到节能目的。5)屋顶和围护结构的热桥部位也应采取保温设计。根据屋顶的面积大小和选用建筑材料的不同,屋顶的热损耗有时也占很大比例,例如用钢筋混凝土打造的梁、柱和阳台板等部件,都比其建筑主体的热损耗要大很多,所以建筑保温中的这些薄弱环节我们要特殊“关照”。
3供热系统节能技术
为了满足设计要求的室温,根据当地的室外平均温度条件,单位建筑面积在单位时间内所消耗的、由内部供暖设备所提供的热量称为能耗指标。建筑能耗指标的计算:qh=qh,t+qinf-qr,h。其中,能耗指标qh(W/m2)是单位面积通过围护结构散热量qh,t(W/m2)加上空气渗透热量qinf(W/m2)的总和减去内部得热量qr,h。由式中可以看出,在同样达到供热设计温度的前提下,通过墙体保温和窗体密封等手段大大减少了供热企业的能耗水平,但是供热系统本身也有很大的节能空间,我们要从建筑物围护结构和供热系统的各个环节入手,最大限度的达到节能目的。1)要有科学的供热规划。随着我国经济不断发展,城市规划也进一步完善,逐步实现集中供热,减少分散的小型供热锅炉房,而且逐步以清洁能源代替煤炭等高污染能源,利用工业废热、天然气、水力、风力、太阳能等等实现冬季采暖,极大的降低了能源消耗,有效的保护了自然环境。2)室外供热管网分为区域热网和小区热网,区域热网通过换热站将热量输送至小区热网。热网的水力失调经常出现,产生冷热不均现象,造成严重的能源浪费,必须通过调节水力平衡来达到节能的目的,同时应进行“大温差”改造,舍弃目前的“流量大、温差小”的系统运行方式,实现供水温度和输送效率双提高。3)利用管网直埋技术和接口防腐保温大幅降低热网输送热损失。直埋敷设具有节省用地、方便施工、减少工程投资和维护工作量小等优点,直埋管网通过聚氨酯保温层的覆盖,使管网的热损失大大降低,同时防腐效果明显,适合长期使用,达到了良好的经济效益。4)分户计量的推广。建筑供热计量收费由过去按面积收费改为按热量收费可以达到节约能源、提高舒适度、保护环境的目的。我们既要保证新建住宅的节能达标,又要对既有建筑进行大规模的节能改造,随着建筑节能带来的经济效益逐渐凸显和环境保护、节能减排法规越来越严苛,建筑节能产业发展前景非常乐观,希望政府在政策导向和经济扶持上更进一步,在全社会形成节约能源,保护环境的良好氛围,实现经济社会的可持续发展。
参考文献:
[1]宋德宣.节能建筑设计与技术[M].上海:同济大学出版社,2003.
[2]付祥钊.夏热冬冷地区建筑节能技术[M].北京:中国建筑工业出版社,2002.
[3]杨善勤.民用建筑节能设计手册[M].北京:中国建筑工业出版社,1997.
[4]章熙民.传热学[M].北京:中国建筑工业出版社,2006.
建筑能耗即建筑使用能耗,包括采暖、空调、热水供应、炊事、家用电器等方面的能耗。其中,以建筑采暖和空调能耗为主,占建筑总能耗的50%~70%。随着我国经济的迅速发展和人民生活水平的不断提高,我国建筑能耗日益增长。随着我国经济的不断增长,人们对建筑室内环境舒适程度要求的不断提高,我国建筑节能究竟如何办呢?但建筑节能不能以牺牲人的舒适和健康为代价,否则节能便失去了意义。所谓的建筑节能是指在建筑中提高能源利用效率,用有限的资源和最小的能源消费代价取得最大的经济和社会效应。因此,建筑节能是贯彻可持续发展战略、实现国家节能规划目标、减排温室气体的重要措施,符合全球发展趋势。其解决途径只有两种:一方面通过开发利用可再生能源及节能建材等途径降低建筑能耗的需求;另一方面要提高能耗系统的效率,从而降低终端能源使用量。
l实现建筑节能的技术途径及动态
经粗略估算,采取周密、有效的建筑技术措施可以降低2/3~3/4的建筑能耗。因此,在建筑规划设计、建造和使用过程中,在满足室内环境舒适、卫生、健康的条件下,采取合理有效的建筑节能技术,有利于实现建筑节能和环保共进的目标。一般来说,实现建筑节能的技术途径为:尽量减少建筑内能源总需求量的同时,大力开发利用可再生的新能源,从而减少使用在建筑领域内易引起环境污染的能源。
1.1减少建筑内的能源总需求量
据统计,在发达国家,空调采暖能耗占建筑能耗的65%。目前,我国的采暖空调和照明用能量近期增长速度己明显高于能量生产的增长速度,因此,减少建筑的冷、热及照明能耗是降低建筑能耗总量的重要内容,一般可从以下几方面实现。
1.1.1建筑规划与设计
面对全球能源环境问题,不少全新的设计理念应运而生,如低能耗建筑、零能建筑和绿色建筑等,它们本质上都要求建筑师从整体综合设计概念出发,坚持与能源分析专家、环境专家、设备师和结构师紧密配合。在建筑规划和设计时,根据大范围的气候条件影响,针对建筑自身所处的具体环境气候特征,重视利用自然环境创造良好的建筑室内微气候,以尽量减少对建筑设备的依赖。具体措施可归纳为以下三个方面:合理选择建筑的地址、采取合理的外部环境设计;合理设计建筑形体,以改善既有的微气候;合理的建筑形体设计是充分利用建筑室外微环境来改善建筑室内微环境的关键部分,主要通过建筑各部件的结构构造设计和建筑内部空间的合理分隔设计得以实现。同时,可借助相关软件进行优化设计。
1.1.2围护结构
建筑围护结构组成部件(屋顶、墙、地基、隔热材料、密封材料、门和窗、遮阳设施)的设计对建筑能耗、环境性能、室内空气质量与用户所处的视觉和热舒适环境有根本的影响。一般增大围护结构的费用仅为总投资的3%~6%,而节能却可达20%~40%。通过改善建筑物围护结构的热工性能,在夏季可减少室外热量传入室内,在冬季可减少室内热量的流失,使建筑热环境得以改善,从而减少建筑冷、热消耗。首先,提高围护结构各组成部件的热工性能。然后,根据当地的气候、建筑的地理位置和朝向,以建筑能耗软件DOE-2.0的计算结果为指导,选择围护结构组合优化设计方法。最后,评估围护结构各部件与组合的技术经济可行性,以确定技术可行、经济合理的围护结构。
1.1.3提高终端用户用能效率
高能效的采暖、空调系统与上述削减室内冷热负荷的措施并行,才能真正地减少采暖、空调能耗。首先,根据建筑的特点和功能,设计高能效的暖通空调设备系统。然后,在使用中采用能源管理和监控系统监督和调控室内的舒适度、室内空气品质和能耗情况。
1.1.4提高总的能源利用效率
从一次能源转换到建筑设备系统使用的终端能源的过程中,能源损失很大。因此,应从全过程(包括开采、处理、输送、储存、分配和终端利用)进行评价,才能全面反映能源利用效率和能源对环境的影响。建筑中的能耗设备,如空调、热水器、洗衣机等应选用能源效率高的能源供应。
1.2利用新能源
在节约能源、保护环境方面,新能源的利用起至关重要的作用。新能源通常指非常规的可再生能源,包括有太阳能、地热能、风能、生物质能等。人们对各种太阳能利用方式进行了广泛的探索,逐步明确了发展方向,使太阳能初步得到一些利用,但从总体而言,目前太阳能利用的规模还不大,技术尚不完善,商品化程度也较低,仍需要继续深入广泛地研究。在利用地热能时,一方面可利用高温地热能发电或直接用于采暖供热和热水供应;另一方面可借助地源热泵和地道风系统利用低温地热能。风能发电较适用于多风海岸线山区和易引起强风的高层建筑,在英国和香港已有成功的工程实例,但在建筑领域,较为常见的风能利用形式是自然通风方式。
2建筑节能新技术
理想的节能建筑应在最少的能量消耗下满足以下三点,一是能够在不同季节、不同区域控制接收或阻止太阳辐射;二是能够在不同季节保持室内的舒适性;三是能够使室内实现必要的通风换气。目前,建筑节能的途径主要包括:尽量减少不可再生能源的消耗,提高能源的使用效率;减少建筑围护结构的能量损失;降低建筑设施运行的能耗。在这三个方面,高新技术起着决定性的作用。当然建筑节能也采用一些传统技术,但这些传统技术是在先进的试验论证和科学的理论分析的基础上才能用于现代化的建筑中。
2.1减少能源消耗,提高能源的使用效率
为了维持居住空间的环境质量,在寒冷的季节需要取暖以提高室内的温度,在炎热的季节需要制冷以降低室内的温度,干燥时需要加湿,潮湿时需要抽湿,而这些往往都需要消耗能源才能实现。从节能的角度讲,应提高供暖(制冷)系统的效率,它包括设备本身的效率、管网传送的效率、用户端的计量以及室内环境的控制装置的效率等。这些都要求相应的行业在设计、安装、运行质量、节能系统调节、设备材料以及经营管理模式等方面采用高新技术。
2.2减少建筑围护结构的能量损失
建筑物围护结构的能量损失主要来自三部分:①外墙;②门窗;③屋顶。这三部分的节能技术是各国建筑界都非常关注的。主要发展方向是,开发高效、经济的保温、隔热材料和切实可行的构造技术,以提高围护结构的保温、隔热性能和密闭性能。
2.2.1外墙节能技术
就墙体节能而言,传统的用重质单一材料增加墙体厚度来达到保温的作法已不能适应节能和环保的要求,而复合墙体越来越成为墙体的主流。复合墙体一般用块体材料或钢筋混凝土作为承重结构,与保温隔热材料复合,或在框架结构中用薄壁材料加以保温、隔热材料作为墙体。目前建筑用保温、隔热材料主要有岩棉、矿渣棉、玻璃棉、聚苯乙烯泡沫、膨胀珍珠岩、膨胀蛭石、加气混凝土及胶粉聚苯颗粒浆料等。这些材料的生产、制作都需要采用特殊的工艺、特殊的设备,而不是传统技术所能及的。值得一提的是胶粉聚苯颗粒浆料,它是将胶粉料和聚苯颗粒轻骨料加水搅拌成浆料,抹于墙体外表面,形成无空腔保温层。聚苯颗粒骨料是采用回收的废聚苯板经粉碎制成,而胶粉料掺有大量的粉煤灰,这是一种废物利用、节能环保的材料。墙体的复合技术有内附保温层、外附保温层和夹心保温层三种。
2.2.2门窗节能技术
门窗具有采光、通风和围护的作用,还在建筑艺术处理上起着很重要的作用。然而门窗又是最容易造成能量损失的部位。为了增大采光通风面积或表现现代建筑的性格特征,建筑物的门窗面积越来越大,更有全玻璃的幕墙建筑。这就对外维护结构的节能提出了更高的要求。目前,对门窗的节能处理主要是改善材料的保温隔热性能和提高门窗的密闭性能。从门窗材料来看,近些年出现了铝合金断热型材、铝木复合型材、钢塑整体挤出型材、塑木复合型材以及UPVC塑料型材等一些技术含量较高的节能产品。其中使用较广的是UPVC塑料型材,它所使用的原料是高分子材料--硬质聚氯乙烯。它不仅生产过程中能耗少、无污染,而且材料导热系数小,多腔体结构密封性好,因而保温隔热性能好。为了解决大面积玻璃造成能量损失过大的问题,人们运用了高新技术,将普通玻璃加工成中空玻璃,镀膜玻璃(包括反射玻璃、吸热玻璃)高强度LOW2E防火玻璃(高强度低辐射镀膜防火玻璃)、采用磁控真空溅射方法镀制含金属银层的玻璃以及最特别的智能玻璃。智能玻璃能感知外界光的变化并做出反应,它有两类,一类是光致变色玻璃,另一类是电致变色玻璃,这些玻璃都有很好的节能效果。
2.2.3屋顶节能技术
屋顶的保温、隔热是围护结构节能的重点之一。在寒冷的地区屋顶设保温层,以阻止室内热量散失;在炎热的地区屋顶设置隔热降温层以阻止太阳的辐射热传至室内;而在冬冷夏热地区(黄河至长江流域),建筑节能则要冬、夏兼顾。保温常用的技术措施是在屋顶防水层下设置导热系数小的轻质材料用作保温;也可在屋面防水层以上设置聚苯乙烯泡沫(此为倒铺法)。在英国有另外一种保温层做法是,采用回收废纸制成纸纤维。以上做法都能不同程度地满足屋顶节能的要求,但目前最受推崇的是利用智能技术、生态技术来实现建筑节能的愿望,如太阳能集热屋顶和可控制的通风屋顶等。
2.3降低建筑设施运行的能耗
采暖、制冷和照明是建筑能耗的主要部分,降低这部分能耗将对节能起着重要的作用,在这方面一些成功的技术措施很有借鉴价值,如英国建筑研究院(英文缩写:BRE)的节能办公楼便是一例。办公楼在建筑围护方面采用了先进的节能控制系统,建筑内部采用通透式夹层,以便于自然通风;通过建筑物背面的格子窗进风,建筑物正面顶部墙上的格子窗排风,形成贯穿建筑物的自然通风。办公楼使用的是高效能冷热锅炉和常规锅炉,两种锅炉由计算机系统控制交替使用。通过埋置于地板内的采暖和制冷管道系统调节室温。
2.4新能源的开发利用
在节约不可再生能源的同时,人类还在寻求开发利用新能源以适应人口增加和能源枯竭的现实,这是历史赋予现代人的使命,而新能源有效地开发利用必定要以高科技为依托。如开发利用太阳能、风能、潮汐能、水力、地热及其他可再生的自然界能源,必须借助于先进的技术手段,并且要不断地完善和提高,以达到更有效地利用这些能源。
3建筑节能新材料的开发
3.1外墙保温及饰面系统(EIFS)
该系统是在上世纪70年代末的最后一次能源危机时期出现的,最先应用于商业建筑,随后开始了在民用建筑中的应用。此系统是多层复合的外墙保温系统,在民用建筑和商业建筑中都可以应用。ELFS系统包括以下几部分:主体部分是由聚苯乙烯泡沫塑料制成的保温板,一般是30~120mm厚,该部分以合成黏结剂或机械方式固定于建筑外墙;中间部分是持久的、防水的聚合物砂浆基层,此基层主要用于保温板上,以玻璃纤维网来增强并传达外力的作用;最外面部分是美观持久的表面覆盖层。为了防褪色、防裂,覆盖层材料一般采用丙烯酸共聚物涂料技术,此种涂料有多种颜色和质地可以选用,具有很强的耐久性和耐腐蚀能力。
3.2建筑保温绝热板系统(SIPS)
此材料可用于民用建筑和商业建筑,是高性能的墙体、楼板和屋面材料。板材的中间是聚苯乙烯泡沫或聚亚氨脂泡沫夹心层,一般120~240mm厚,两面根据需要可采用不同的平板面层。
3.3隔热水泥模板外墙系统(ICFS)
该产品是一种绝缘模板系统,主要由循环利用的聚苯乙烯泡沫塑料和水泥类的胶凝材料制成模板,用于现场浇筑混凝土墙或基础。
4结论
关键词:建筑节能技术;太阳能;建筑行业;保温隔热
中图分类号:TU201.5 文献标识码:A 文章编号:1006-8937(2015)15-0051-02
与世界上的发达国家相比,我国的建筑节能形势十分严峻,因此国家相关部门也十分重视建筑节能问题的解决并且采取了一系列措施,并使得建筑节能技术应用日益规范。建筑节能技术的应用在建筑行业的推广已经发展成为对建筑进行节能改造的主要措施,建筑行业节能技术的应用已经发展成为提高社会经济效益的重要手段。本文从多个方面、由浅入深的对建筑节能技术及其应用展开窥探。
1 建筑节能技术应用的意义
1.1 建筑节能技术的应用是改善环境的重要途径
目前我国建筑采暖主要是以煤炭为主,据有关数据显示,煤炭采暖大约占总采暖能源的2/3。煤炭的燃烧所产生的废物主要是二氧化碳、粉尘及一氧化碳等。二氧化碳的排放会造成严重的温室效应,危害着生态环境;粉尘及一氧化碳等其它有害物质是造成呼吸道感染及肺癌等疾病发生的主要原因。建筑节能技术的应用不仅是减少资源耗费、减低有害物质排放,同时也是增加建筑节能效果、改善生态环境的主要措施。
合适的室内热环境能够保持人体的平衡,从而使人产生舒适的感觉。建筑节能技术的应用可以在较大程度上改善建筑物内部环境,做到室内的冬暖夏凉。建筑节能技术通常运用在建筑物的围护结构建设中,相关数据显示,在屋顶采取节能措施可以比传统房屋节约1~2倍的能源,外墙则可以节约2~3倍左右,窗户也可以节约两倍左右的能源。此外,建筑物内部采暖设备节能技术的应用,也能够在较大程度上降低能源消耗,同时还可以调节室内的温度,不仅可以改善冬季室内的热环境,还能够在夏季起到良好的隔热效果。
2 建筑节能现状研究
2.1 我国的能源形势严峻
当今社会,能源已发展成为影响国家经济及人民生活状况的重要因素。而我国目前的能源增长速度远小于国民经济的增长速度。能源的缺乏已经成为制约我国经济发展的主要根源,所以我国经济的发展要求我们改善这种形势严峻的能源现状。
2.2 我国的能源消耗主要以煤炭为主
与发达国家相比,我国的能源结构过于单一,虽然我国拥有丰富的煤炭及水利资源,但对水利资源的应用很少,煤炭资源的消耗量约占总资源量的3/4左右。这种单一的能源结构要求我们进行建筑节能技术的推广。
2.3 我国的建筑能耗较大
由于我国是一个人口大国,建筑物原有数量以及新增量数目巨大,我国的建筑能耗已经占有能耗总量的1/4左右,而且呈现出建筑能源消耗的增长速度大于能源的生产速度发展态势。针对以上几种状况,建筑节能技术的应用已经发展成为我国经济持续发展的有效保障。
3 建筑节能技术的应用
3.1 建筑节能技术在围护结构方面的应用
建筑节能技术在围护结构的应用主要体现在提高建筑维护结构的热工性能方面。该技术的应用主要目的是提高室内的舒适度,在减少采暖设备使用的同时使室内温度达到最理想的状态,并且达到节约能源的目的。建筑节能技术在围护结构建设中的应用主要表现在以下几个方面:①外墙隔热保温技术的应用。我国传统的建筑物墙体多采用较为单一的建筑材料,而单一材料的导热系数通常很大,一般是新型材料的20倍左右,因此,传统的建筑材料已经逐渐被新型的复合墙体材料代替。这种新型的复合材料不仅能在保证墙体承重功能的同时,在较大程度上减少墙体的重量,此外还有很好的保温效果;②门窗节能技术的应用。门窗结构的面积大约占墙体总面积的30%左右,而能源的消耗量则占到一半左右。所以,在门窗的建设中运用节能技术可以在较大程度上减少传热量、渗透量及太阳的辐射量;③屋顶节能技术的应用。这种技术主要是通过提高建筑物热工性能来阻止热量传递的过程。该技术主要是通过采取屋面保温、屋面通风、屋面绿化及坡面屋等措施进行。
3.2 建筑节能技术在空调系统方面的应用
空调系统通常是一幢建筑物中的主要能耗系统之一,采取合理的节能技术可以对空调系统进行有效地控制,在较大程度上减少能源的耗费。目前的建筑行业多是采用变风量空调技术,而该技术也逐渐在应用中成熟起来,发展成为空调系统节能的技术保障。
采暖通风设计的基本要求是需要良好的通风和取暖设施的合理布置。因而在进行施工时,选材一定不能降低标准,应该根据建筑物的实际情况选取符合条件的材料。值得注意的是,一般情况下,通风管道的变形和下沉会缩短管道的使用寿命。
在全面性方面,应该保证空调系统设计人员具备较高的职业素质,专业知识丰富,工作态度认真,能够认真、准确地评估和核算空调系统设计中的有关数据信息,制定统一的核算标准,严格控制计算误差,从而不断减少空调设计成本。在暖通空调系统设计过程中,会涉及到各种费用,如调试费用、安装费用以及测试费用等,相关工作人员需要仔细、全面地核算这些费用,适当削减一些不必要的费用,对设计成本进行严格的控制。
3.3 建筑节能技术在照明系统中的应用
目前建筑行业对照明系统进行节能控制的方式主要包括照度控制、定时控制及移动侦测控制三个方面。照明控制主要应用于采光不足区域的采光补偿方面,该方式主要是对建筑物进行照明区域的划分,然后按区域进行采光补偿,减少不必要的浪费;定时控制主要应用于建筑物走道、楼梯间、厕所灯公共区域用电设备的定时控制方面;移动侦测控制同样是针对公共区域展开的,是根据人的来往对用电设备的开关进行控制。
4 建筑节能技术应用的发展趋势
4.1 合理的利用太阳能
对于太阳能的利用通常包括太阳能的光利用及热利用两个方面。目前世界上所采取的太阳能利用技术多是将太阳能空调、热水及光伏发电等应用于建筑物中,构建新型的、一体化的太阳能建筑。而我国对太阳能热水技术的应用最为广泛、最为成熟。主要应用在以下几个方面:家用热水器、太阳房的建设、太阳能发电等。由此可见,太阳能的利用在现在及未来的经济发展中起着日益重要的作用,并且成为建筑节能的主要构成部分。
4.2 合理的利用地热
地热主要利用在地热供暖及发电两个方面,其中对地热供暖的应用最为广泛,其方法也较为简单,并且也拥有较好的经济效益。
4.3 合理的利用风力
我国目前对风力的利用主要应用于风力的制热方面,该技术主要是运用一定技术将风能转化成热能。进行转化的方法主要包括以下两个方面:①借助风力机将风能空气压缩能,然后借助压缩机将其转化成热能,最后在产热放出。②将风力直接性的转变成热能,该方式的产热效率也是最高的。
4.4 建筑物的表面采光技术
在建筑工程中,建筑物表面采光技术的运用非常广泛,这一技术的原理是通过直接、间接两种方式合理运用自然光线,以此为建筑工程提供所需的大范围光照,这一技术能够有效减少建筑工程中光照所需的电能损耗。
5 结 语
当今社会,建筑行业飞速发展,建筑节能技术的应用已经发展成为建筑行业重要的关注点,也逐渐发展成为建筑技术革新的重要标志,同时其也被看成是建筑行业持续发展的重要保障。建筑技术的应用是一项系统性的、较为复杂的工程,通常会体现到整个建筑工程实施的全过程,其中主要包括建筑工程的规划设计、建筑工程的施工以及建筑工程的节能产品等各个环节。我国的建筑节能工程起步较晚,仍然存在许多问题,需要建筑行业及国家相关部门的共同努力。
关键词:房屋建筑,施工,节能技术,应用
中图分类号:TE08文献标识码: A
前言:节能技术在房屋建筑施工过程中的有效应用,可以降低房屋建筑施工的成本,提高房屋建筑的质量,保证施工单位的科学有效管理和经济收益,促进房屋建筑施工单位的科学可持续发展。可以加强我国建筑行业和能源行业的节能管理,有利于建设节约型社会,促进能源可持续利用与发展。
1 房屋建筑施工中采用节能技术的重要性
我国自改革开放以来,建筑行业得到了极大的发展,而建筑行业造成的能源消耗和能源浪费也随之增高,房屋建筑施工单位是建筑行业的重要组成部分,它消耗的能量在建筑行业所有能源消耗中占据首位。同时我国房屋建筑施工技术相对不成熟,科技研发力度不够,致使能源的利用率低。造成了过多的浪费。在我国能源危机的具体国情下,在房屋建筑施工中引进节能技术具有必要性。
2 房屋建筑施工中节能技术的基本要求与原则
节能技术是通过一定的技术手段来分析施工过程中的能源利用情况,针对能源消耗及浪费的具体内容,积极寻找可以节约能源的空间,以实现节能的目的。房屋建筑施工中利用节能技术应遵循两个基本原则,一是科学降低能源使用量,二是有效提高能源使用率。在房屋建筑施工过程中主要通过加强房屋建筑的密封性,提高房屋结构的热阻值等来实现房屋建筑的节能要求。
3 房屋建筑施工中节能技术的具体应用
3. 1 房屋外墙施工的节能技术
房屋墙体的保温水平受到多重因素的影响,比如外保温系统防水漏气、房屋保温层结构设置错误和建筑结构的裂缝等,因此在房屋建筑施工过程中应格外注意这些问题。外墙的保温效果比内墙更为显著,但是施工材料和成本较高,粘结性较差,在施工不当的情况之下容易出现渗水和脱落的现象。在房屋外墙保温节能施工中主要做到以下几点: ( 1) 房屋墙体建筑节能施工应严格依照施工图纸规定的砖块排列方式来进行砌墙,施工时,施工技术人员充分考虑墙体裂缝与热阻等因素,采用整砖平齐法砌筑空心砖承重墙,严格遵照砌墙施工工艺,保证墙体的质量; ( 2) 慎重选择保温材料,市场上的保温材料多种多样,主要类型包括聚苯颗粒保温料浆和蒸压粉煤灰添加气混凝土,前者技术操作相对简单,可以有效解决墙体开裂的问题,后者作为一种新型保温材料具有良好的保温效果,是环保节能的绿色建材; ( 3) 外墙保温具体施工时严格按照施工图纸的要求,清除干净墙体外部的杂物,在墙体两端或墙角处开始施工,水泥浆砂铺砌厚度为 5 公分左右。铺砌完成后,清除残余物,在干燥前做好防潮和保温处理。
3. 2 房屋门窗施工的节能技术
门窗的节能施工首先要选用适宜的门窗材料,主要考虑材料的价格和实用性。塑料材质和木质门窗的导热系数比铝合金以及塑钢材质的门窗要低出许多,单层玻璃导热性能比双层玻璃较高,因此综合各种因素,选用塑料或木质的单框双玻璃门窗比较经济实惠,实现门窗的节能效果。门窗安装时密切检查门框角的垂直度,检查门窗的雨水渗漏性、空气渗透性和抗风压性,保证质量合格。为了强化门窗的防渗水性能,可以在框扇之间进行密封处理,比如用密封条和密封胶液等。用水泥浆砂填充门窗边界与墙体之间的裂缝和交接处以及窗台等,保证整个房间的密封性。需要大面积采光的房间应该注意控制窗体和墙体的比例和窗户的位置,选用玻璃的品种可以根据实际需求来选择。
3. 3 房屋屋面施工的节能技术
房屋屋面节能技术主要是考虑屋面板和防水层之间保温材料的设置,保温材料的选择至关重要,一般要求保温材料应具有较高的强度、较低的密度、吸水和导热性能较弱等特点。现今,市场上的这类保温材料种类较多,比如加气混凝土块、聚苯乙烯板、水泥沥青珍珠岩板等板状块,珍珠岩、炉渣、陶粒、浮石等散料加水泥的胶结料,岩棉、玻璃棉和废聚苯粒等袋装松散料。在施工时,将防水层置于保温层以下的屋面反铺法,防水层的保护效果较为明显,施工相对简便,施工成本较低。利用高质量的保温材料设置屋面结构中的反射层、隔热层等,可以有效达到较好的隔热效果。
3. 4 房屋建筑中太阳能的利用
太阳能是一种可再生的天然洁净能源,在房屋建筑中引进太阳能技术可以作为一项节能的重点项目。太阳能可以提供电能、热能,可以满足人们的多项生活需求。使用太阳能具有安全可靠、维护简单、操作方便和不应受外界环境影响的有点,可在节能设计中发挥重要的作用。
3.5科学选择建筑材料
节能施工技术的另一个重要体现就是施工材料的选择与使用方面,要在确保使建筑物质量合格、结构设计合理的前提下,控制建筑材料的成本投入、减少材料使用量,优选节能环保的建筑材料。现阶段,钢筋混凝土结构材料就是相对环保的选择,值得深入推广和利用。因为混凝土属于不良导体,性能良好,3 厘米厚的混凝土耐火时间要长达两小时,这样就有效预防了钢筋升温过快失去强度的问题,其具体的绿色节能作用体现在: ( 1) 材料广泛,能够就地选择,主体材料为砂石,工业生产废弃物等等,对这些易得的材料进行科学的加工,能够更好地提高混凝土的性能。( 2) 控制了钢材的使用。钢筋混凝土结构具有整体上的优势功能,无论是钢筋还是混凝土,其结构与功能都会得到有效发挥,而且,钢筋混凝土结构的承重能力、刚度等都相对科学、合理,能够发挥应有功效,最主要的是价格较为低廉、成本较低。
4 建筑施工节能技术应用前景展望
随着我国基础建设项目的不断增加、随着建筑能耗问题受到关注,建筑节能技术得到了加大的发展。利用建筑节能技术应用环节能源紧缺问题,促进我国可持续发展战略的实施。在当前世界建筑节能潮流及趋势,我国建筑施工节能技术将在未来发挥巨大的作用。在可持续发展战略中心思想下,通过政府的强制推动、通过相关法律的理发与执法、通过行政监督等方式,促进建筑施工节能技术的推广与应用。另外,各地区行业协会还需要加强与各企业的沟通,通过交流平台的组建促进各企业节能技术应用经验的交流,促进新的节能技术的推广。地方政府还应在新城区建设中加快示范区的规划,以政府引导等方式加快我国建筑节能事业的发展。我国建设部颁布的多项政策也促进了各地对建筑节能工作的关注,各地政府也将在逐步引导建筑节能技术推广应用中,促进建筑节能技术的发展。现代建筑节能技术的发展促进了其在建筑领域的应用与推广,国家的大力推广、引导、强制推行也促进了建筑节能技术的应用与发展。作为一项综合性工作,建筑材料、设计、构造、施工等多领域中都有着节能技术的应用。
5 结语
总的来说,房屋建筑施工中节能技术的应用是建筑工程的一个重大突破,也是促进能源节约利用和充分利用的一个重要举措,对于构建能源节约型社会具有深远意义。当前我国应继续加强房屋建筑施工中节能技术的科技研究,规范施工单位的能源利用制度,在保证施工安全性和施工质量的同时促进能源的节约利用,保证房屋建筑施工单位可以优质高效完成建设项目,为百姓建造更加安全、舒适、节能、实用的居住房屋。
参考文献
[1]朱洪峰. 房屋建筑施工中节能技术应用[J]. 建筑科技: 建筑节能与绿色建筑,2014,03,15∶ 83 -84.