梁展鹏
【摘要】建筑节能的中心目的是减少建筑耗能,提高建筑物的能源利用效率,随着我国的能源问题逐渐严重,建筑节能已成为我国现代化城市建设的必然趋势。
【关键词】建筑节能;墙体节能;屋面节能,太阳能节能
一、我国建筑节能现状
我国现有建筑面积为400亿m2,绝大部分为高能耗建筑,且每年新建建筑近20亿m2,其中95%以上仍是高能耗建筑。如果我国继续执行节能水平较低的设计标准,将留下很重的能耗负担和治理困难。庞大的建筑能耗,已经成为国民经济的巨大负担。因此建筑行业全面节能势在必行。全面的建筑节能有利于从根本上促进能源资源节约和合理利用,缓解我国能源资源供应与经济社会发展的矛盾;有利于加快发展循环经济,实现经济社会的可持续发展,并为使用者提供健康、舒适、与和諧的工作及生活空间。
二、几种节能途径
1、墙体节能。目前,在建筑中常用的外墙保温方法主要有内保温、外保温、内外混合保温等方法。
1)外墙内保温
外墙内保温是外墙的内侧覆盖一层保温材料(如苯板、保温砂浆等),通过胶粘剂固定在墙体结构内,并在保温材料外侧作保护层和饰面的墙体保温节能方法。 具有施工方便,对建筑外墙垂直度要求不高,施工进度快等优点,在工程上曾广泛被采用。然而,由于昼夜和季节变化,保温板容易出现裂缝,另外,再次装修过程中可能损坏保温层,影响保温效果现已经不提倡了。
2)外墙外保温
外墙外保温系统是在住宅外墙外侧附着保温层以达到节能目的的一种构造形式,可以减轻冷桥的影响,同时保护主体墙材不受多大的温度变形应力,不仅可以应用在新建建筑中还能应用在既有建筑节能改造中,是目前应用最广泛的保温做法,也是国家大力倡导的保温做法。
3)外墙自保温系统
外墙自保温系统是指利用外墙本身的材料及内部构造来选到保温隔热效果的保温系统。自保温系统是一种比较方便经济的保温构造,可以碱少墙体外附加其他保温构造。因此是比较提倡的一种保温做法。这种保温系统一方面可以利用些材料本身导热系数比较低作外墙主体材料,另一方面可以通过外墙的一些特殊构造来实现保温隔热的目的,主要是通过在外墙体中间设萱空气间层或填充保温材料来降低整个外墒的传热系数。
2、门窗节能
1)提高门窗的保温性能
由于阳台的形式多种多样(凸型阳台、四型阳台、半凹凸型阳台),应该根据不同的特点处理好各自的保温隔热系,但是不管阳台形式怎样(封闭阳台除外),它们都有一共同的特征:在阳台门的小部件制作钢材门心板,以往冬结露淌水。现在应该在上面贴上绝缘材料,上部透明部分用双层玻璃,中间应留一定厚度,使之形成空气层。这样,保温隔热效果大有改善。
2)提高门窗的气密性
在窗框与洞口之间的缝隙应采用弹性闭孔高效保温材料,宜首选聚氨酯发泡材料填塞,洞口内外侧与窗框之间缝隙应采用嵌缝膏进行密封处理。框与扇的密封可用橡胶、橡塑或泡沫密封条以及高低缝、回风槽等;扇与扇之间的密封可用密封条、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,镀膜玻璃应装在玻璃的最外层,镀膜层应朝向室外。
3)窗墙比系数与朝向
窗墙比例是指外窗的面积与外墙面积之比。通常门窗的传热热阻比墙体的传热热阻要小得多,因此,建筑的冷、热耗量随窗墙面积比的增加而增加。作为建筑节能的一项措施,要求在满足采光通风的条件下确定适宜的窗墙比。一般而言,不同朝向的太阳辐射强度和日照率不同,窗户所获得的太阳辐射热也不相同。
3、屋面节能
1)构造式保温隔热屋面
就是我们常说的板材式保温隔热式屋面,这类建筑屋面多以在屋顶构造中增加保温材料层,通过低传热系数和大热惰的材料来阻挡外部热量的进入和内部能量的流失.这类形 致分为传统保温隔热屋面和倒置式屋面,主要区别在于保温材料层在屋面构造中的位置不同。
2)生态覆盖式保温隔热屋面
生态覆盖式保温隔热屋面是通过生态材料覆盖于建筑屋顶,利用覆盖物自身对周围环境变化而产生的相应反应,来弥补建筑本身不利的能源损耗,其中以种植屋面和蓄水屋面较为典型。
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。据美国能源部评估,1990年美国太阳能经济可开发资源量约为22Mtce/年,仅为技术可开发量的0.6%。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。
1)太阳能热水技术。以太阳能为主要能源,减少了一次性能源的大量消耗,减少了有害气体的排放,也保护了环境不受污染。优先利用来自太阳的免费能源,同时使用部分辅助加热设备,满足用户全年使用生活热水的需求。太阳能热水系统系统衍生出多种结合形式,有太阳能与电辅助结合的,有太阳能与燃气锅炉结合的,还有太阳能与地源热泵等其他节能环保型设备相结合的。尽管用户在投资太阳能设备的一次性投资可能比较大,但通过太阳能与辅助能源相结合系统的使用,用户会明显地感受到这种系统的运行成本非常低,能耗费用远远低于利用常规能源供热的设备。使用数年,用户就可以测算出通过节约常规能耗的费用,与常规供热设备相比,就已经收回太阳能系统的初始投资了,而以后的使用基本上是免费的
2)太阳能供暖技术。太阳能供暖技术是太阳供暖系统是太阳热水系统的进一步发展,以太阳能集热器作为能源,替代或部分替代以电力、煤、天然气、石油等作为能源的锅炉。太阳能集热器获取太阳辐射能而转化的热量,通过散热系统送至室内进行采暖;过剩热量储存在储热水箱中内。当太阳能集热器收集的热量小于供暖负荷时,由储存的热量来补充;若储存的热量不足时,由备用的辅助热源提供。采用低温热水地板辐射采暖系统,地板采暖的供水温度一般在60℃以下,特别适合于热源温度低的形式。
5、建筑节能材料的选择
建筑节能材料的合理选择是实现全面建筑节能的一个关键环节。随着科学技术日新月异的发展,我们要秉承高效、经济、节能的原则研发出高效型材料以便投入到建筑中使用,从而达到理想的节能效果。在建筑外围结构上,例如空心砖及中空玻璃的使用等达到了良好的节能效果。新型墙体材料包括砖、块、板,如粘土空心砖、混合废料的粘土砖、加气混凝土、轻板、复合板等。一个新型透明中空玻璃门窗类型的应用,也达到了轻质隔热的良好效果。目前我国市场上主要的节能门窗包含:玻璃钢门窗、PVC 门窗、铝木和铝塑复合门窗等。当前深受大家喜爱的新型节能屋面防水材料包含 YYA 特种防水抗渗浆料、CH-108ZYY 聚合物水泥防水涂料、HG203 防水密封涂料。
结论
无论是建筑设计、建筑材料还是新材料新技术的应用,建筑节能必将是大势所趋。目前我国的建筑节能还处于弱势阶段。相信不论是国家对能源的重视,还是人们需求所指,建筑节能都将会被推向前进。建筑节能对于建筑业得发展,甚至国民经济、国家能源安全都有着不可替代的意义。
参考文献
[1]王玉玲,朱江雁.浅谈住宅建筑节能设计[J].新疆化工,2009,(02).
[2]张生.公共建筑节能设计外墙外保温技术探讨[J].科技风,2010,(05).
[3]富松.建筑设计中的节能建筑设计的思考[J].门窗,2013,07:423+426.
[4]王学龙.关于建筑设计中节能建筑设计趋势的分析[J].中国建筑金属结构,2013,16:76.