王晨光
(长治职业技术学院,山西 长治 046000)
浅谈建筑节能
王晨光
(长治职业技术学院,山西 长治 046000)
目前我国建筑领域的资源浪费十分严重,大多建筑属于高耗能建筑。随着国民经济的快速发展,人们对居住环境的改善和要求已经与日俱增,“低碳生活,节能环保”意识也已日趋明显,因此,建筑节能势在必行。论文从能源利用角度出发,通过对现有节能方法与措施的探讨与分析,以此论证降低能耗、提高能效、减少资源浪费是改善人居环境的有效途径。
建筑节能;生态建筑;建筑能耗;保温
能源与建筑息息相关,建筑又与我们的生活紧密相连,因此,节约能源,充分利用各类自然资源对于我们的日常生活是很有必要的。“十二五”期间,国务院从节能减排总体要求和主要目标、强化节能减排目标责任、调整优化产业结构等多方面提出具体要求,尤其对于建筑节能领域,我国将制定并实施“绿色建筑”行动方案,将“绿色、环保、节能”作为行动口号,倡导绿色建筑、低碳生活。从城市规划、建筑法规、施工技术、建筑标准、房屋设计、材料设备选配等方面全面推进建筑节能。
20世纪80年代中期以来,许多国家就已经从房屋设计、建造等方面开始深入研究,而且目前各类体系也已成熟。多种设计方法、建筑结构、施工工艺、材料设备以及评估体系层出不穷,甚至一些国家还自行组织起来,共同探索实现建筑的可持续发展道路。为满足21世纪人们对环境改善的迫切需求,适应住房需求的变化,各国大力推动各种行动计划,相互从不同国家选择典型的具有示范性的绿色建筑设计项目进行探索与实践,在小区建设与自然环境协调方面取得了令人瞩目的成就。一些绿色、生态、节能建筑通过精妙的整体设计,结合自然通风、自然采光、太阳能利用、地热利用、中水利用、绿色建材和智能控制等高新技术,充分显示出了绿色生态建筑长远的发展前景与必然的发展趋势。然而,我国在能源利用方面还面临着诸多问题与挑战,在建筑节能方面尤为显著。目前,我国的“绿色建筑”与“生态建筑”的数量还很少,有些甚至比普通建筑的能耗还要高得多。据住房和城乡建设部统计:“截至目前,我国已完工建筑达400多亿平方米,同时每年将新建16亿到20亿平方米。然而,确有95%以上是高耗能建筑,要达到同样的室内舒适度,单位建筑面积能耗是同等气候条件下发达国家的2到3倍。”截至2009年底,我国城镇累计建成节能建筑面积达40.8亿平方米,占城镇已有建筑总量的21.7%,这也意味着还有将近78%的建筑属于高耗能建筑。由于建筑建成后在运行和使用过程中,室内的采暖、空调、通风、照明等方面都需要消耗大量的能源,因此,在我国城镇化进程的逐步加快,使城镇新增建筑稳步增长的同时,我们应当加快建设更多节能型建筑,减少消耗、节约能源。
建筑节能是缓解我国资源紧缺、减轻环境污染的重要措施之一。所以,必须加大执行力度,从项目决策、建筑设计、工程施工及竣工验收各环节出发,避免降低标准、监管不到位,从而使建筑节能成为现实。
就目前来讲,我国的建筑节能措施还比较单一,而且各地存在较大差异。但是随着国家对建筑节能要求的逐步提升,各种各样的节能方法与工艺已得到大范围应用,并且凸显成效。以普通住宅建筑为例,由于在建筑物的能耗所占比例中,外墙占50%,门窗占40%,屋面及地面占10%,所以,我们应当以建筑物外墙及室内外门窗为控制重点来减少建筑能耗。
墙体作为建筑物主要的维护结构,其所使用的建筑材料的保温性能将直接影响建筑物的耗热量。多年来,传统的建筑墙体一般采用的材料比较单一,如空心砌块、加气混凝土等,导热系数大,耗能高,而新型的建筑外墙保温施工工艺则采用新型复合墙体,通过在普通墙体主体结构的基础上添加一层或多层复合绝热保温材料,从而改善墙体的保温隔热性能。而且这种方法既不会使墙体厚度增加,又能承受荷载,保温效果还很明显。这类墙体填充材料大多采用岩棉、玻璃棉、聚苯乙烯塑料、聚胺酯泡沫塑料和聚乙烯塑料等等。具体施工工艺根据所添加的复合材料与墙体主体结构位置的不同,分为内、外保温和夹芯保温。
房屋的外门窗是耗能比较严重的部位,其能耗占住宅总能耗的比例较大,由于其既会向室外传导热量,又会向室内渗透冷风。因此,在保证建筑物日常通风、采光、日照及观景要求的条件下,尽量减少门窗洞口面积来增强门窗的保温性和气密性。具体方法如下:
1.控制住宅窗墙比
住宅窗墙面积比指窗户洞口面积与房间立面单元面积(即建筑层高与开间定位线围成的面积)的比值。窗墙面积比是反映房间开窗面积的大小,是建筑节能设计标准中的一个重要指标。《民用建筑节能设计标准》中明确规定,“北向、东向和西向、南向窗墙面积比分别不能超过20%、30%、35%。”
2.提高建筑物外窗的气密性,减少室外冷空气向室内渗透
为增强气密性,选择密封性能较好的窗体材料,采用双层中空玻璃,增加窗体密封条等措施,降低室内热量的输出。
3.改善室内外门窗的保温性能
入户门及阳台门在满足防火、防盗要求的同时,还应在所有门的空腹内填充聚苯乙烯板或岩棉板,以增强其保温绝热性能。窗户可采用保温性、密闭性较好的玻璃塑钢窗,其主要原材料是聚氯乙烯树脂,另加入一定比例的稳定剂、着色剂、填充剂等各类添加剂,经过挤压加工成型材,并在型材的空腔内填加钢衬而成。由于塑钢型材为多腔式结构,所以其导热系数小,隔热性能良好。另外,塑钢门窗所有缝隙均采用橡塑密封,所以其保温、隔热效果显著。塑钢门窗具有材质轻、抗冲、绝缘、阻燃、不霉、不蛀、隔音、保暖、耐腐蚀、密封性好、膨胀系数低、不需要油漆和后期维护保养、使用寿命长及外形高雅豪华等优点,再加上它在保护自然环境、美化建筑物、改善居住和工作环境方面,都要比其他种类或材料门窗具有明显的优势,其不仅能够保证建筑物室内外的节能效果,而且对于我国能源的节约利用也起到了显著的作用。因此,塑钢门窗目前已在国内各类建筑中得到广泛利用。
4.设置“温度阻尼区”
所谓“温度阻尼区”,也就是在建筑物室内与室外之间设置中间层次,从而阻止室外冷风向室内直接渗透,还可以减少外墙、外窗的热量损耗。具体措施有:将房屋北向阳台全密封,增加防风渗透设施,室内增设隔断等。
屋面保温层首先不宜选用密度大、导热系数高的建筑材料,以免使屋面重量及厚度过大;其次不宜选用吸水率较大的建筑材料,以防屋面在湿作业条件下因保温层大量吸水而降低保温效果,即便选用了吸水率较高的保温材料,也应在屋面表面设置排气孔以排除保温层内不易排出的水分。目前一些新型的、高效的屋面保温施工工艺、方法已经投产使用,例如膨胀珍珠岩保温芯板保温层已经取代了常规的沥青珍珠岩或水泥珍珠岩做法,在克服了常规作法的诸多缺点的同时,使得屋面保温效果成倍提高。高效保温材料保温屋面、架空型保温屋面、浮石沙保温屋面和倒置型保温屋面等节能屋面已经在各类建筑中大范围使用,节能效果也十分明显。
除了在以上建筑构造中采用各类环保节能措施、工艺、方法外,还应在住宅区内配备节能环保的设施设备,如很多小区还使用太阳能照明,既环保节能,又美化了小区环境。冬季采用具有蓄热性好、绿色环保等特点的地板辐射取暖方式来提高屋内舒适度,可比传统散热器采暖方式节能20%至30%。中水利用,将生活污水处理站全自动运行,无噪音、无臭味,每天将处理过的污水用于小区绿化喷灌、人文景观、冲洗道路等,每年可节水几万吨。
就建筑成本来讲,建筑物采用节能措施后,虽说能耗可以降低30%~70%,房屋造价要比普通住宅高出约5%-15%,但从长远来看,建筑物的使用年限越长,其建筑能耗的降低所带来的综合效益越大,对促进良好地人居环境是越有利的。由此可见,建筑节能是实现中国可持续发展战略目标、推进行业快速发展、改善人与自然和谐共处的有效途径。
[1]刘加平.建筑节能与建筑设计中的新能源的利用[J].能源工程,2001,(2).
[2]刘素萍.建筑节能与围护结构[J].工业建筑,2001,(6).
[3]朱伟.房屋建筑节能技术的几点措施[J].甘肃科技,2002,(8).
TU
A
1673-0046(2012)8-0155-02