建筑節能減論文范文

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建筑節能減論文

篇1

論文摘要:在建筑施工中,外墻外保溫技術應用廣泛,本文主要闡述外墻外保溫系統的主要技術特點,外保溫技術,建筑節能的意義和內容。 

 

目前,建筑節能化是大勢所趨,在建筑外墻保溫我國在建筑節能方面已投入了相當的人力、財力和物力資源,并已取得了一定的成績,但研究工作主要限于建筑節能技術和建筑節能政策方面,對于建筑施工階段的質量管理和控制仍關注不足,研究節能建筑外墻外保溫的施工管理過程,在實際分析基礎土,提出相應的管理措施和建議,提高節能建筑外墻外保溫施工的質量管理水平。 

1 外墻外保溫系統的主要技術特點 

對外墻進行保溫,無論是外保溫、內保溫還是夾心保溫,都能夠使冷天外墻內表面溫度提高,使室內氣候環境有所改善。然而,采用外保溫則效果更加良好,其原因是: 

1.1 外保溫可以避免產生熱橋。在采用同樣厚度的保溫材料條件下,外保溫要比內保溫的熱損失減少約1/5,從而節約了能耗。 

1.2 在進行外保溫后,由于內部的實體墻熱容量大,室內能蓄存更多的熱量,使諸如太陽光照或間歇采暖造成的室內溫度變化緩慢,室內較為穩定,生活較為舒適:也使太陽輻射得熱、人體散熱、家用電器及炊事散熱等因素產生的“自由熱”得到較好的利用,有利于節能,而在夏季,外保溫層能減少太陽輻射熱的進入和室內高氣溫的綜合影響,使外墻內表面溫度和室內空氣溫度得以降低。可見外墻外保溫有利于使建筑冬暖夏涼。 

1.3 室內居民實際感受到的溫度,既有室內溫度又有圍護結構內表面溫度的影響,這就證明,通過外保溫提高外墻內變面溫度即使室內的空氣溫度有所降低,也能得到舒適的熱環境,在加強外保溫,保持室內熱環境質量的前提下,適當降低室溫,可以減少釆暖負荷,節約能源。 

1.4 由于采用了外保溫的結果,內部的磚墻或混凝土墻受到保護,室外氣候不斷變化引起墻體內部較大的溫度變化發生在外保溫層內,使內部的主體墻冬季溫度提高,濕度降低,溫度變化較為平緩,熱應力減少,因而主體墻產生裂縫、變形、破損的危險大為減輕,壽命得以大大延長。 

2 外溫技術 

外保溫與內保溫相比,技術合理,有其明顯的優越性,使用同樣規格、同樣尺寸和性能的保溫材料,外保溫比內保溫的效果好。外保溫技術不僅適用于新建的結構工程,也適用于舊樓改造,適用于范圍廣,技術含量高;外保溫包在主體結構的外側,能夠保護主體結構,延長建筑物的壽命;有效減少了建筑結構的熱橋,增加建筑的有效空間;同時消除了冷凝,提高了居住的舒適度。 

2.1 外掛式外保溫 

在施工中,采用外掛的保溫材料有巖(礦)棉、玻璃棉氈、聚苯乙烯泡沫板(簡稱聚苯板,eps、xps)、陶粒混凝土復合聚苯仿石裝飾保溫板、鋼絲網架夾芯墻板等。其中聚苯板因具有優良的物理性能和廉價的成本,已經在全世界范圍內的外墻保溫外掛技術中被廣泛應用。該外掛技術是采用粘接砂漿或者是專用的固定件將保溫材料貼、掛在外墻上,然后抹抗裂砂漿,壓入玻璃纖維網格布形成保護層,最后加做裝飾面。還有一種做法是用專用的固定件將不易吸水的各種保溫板固定在外墻上,然后將鋁板、天然石材、彩色玻璃等外掛在預先制作的龍骨上,直接形成裝飾面。這種外掛式的外保溫安裝費時,施工難度大,且施工占用主導工期,待主體驗收完后才可以進行施工。在進行高層施工時,施工人員的安全不易得到保障。 

2.2 聚苯板與墻體一次成型 

采用聚苯板與墻體一次成型技術,是在混凝土框-剪體系中將聚苯板內置于建筑模板內,在即將澆注的墻體外側,然后澆注混凝土,混凝土與聚苯板一次澆注成型為復合墻體。該技術解決了外掛式外保溫的主要問題,其優勢是很明顯的。由于外墻主體與保溫層一次成活,工效提高,工期大大縮短,且施工人員的安全性得到了保證。而且在冬季施工時,聚苯板起保溫的作用,可減少外圍圍護保溫措施。但在澆注混凝土時要注意均勻、連續澆注,否則由于混凝土側壓力的影響會造成聚苯板在拆模后出現變形和錯茬,影響后序施工。其中內置的聚苯板可以是雙面鋼絲網的,也可以是單面鋼絲網的。雙面鋼絲網聚苯板與混凝土的連接,主要是依靠內側鋼絲網架與墻體外側配筋相綁扎及混凝土與聚苯板的粘接力,其結合性能良好,具有較高的安全度。單面鋼絲網聚苯板與混凝土的連接,主要依靠混凝土與聚苯板的粘接力以及斜插鋼筋、l 型鋼等與混凝土墻體的錨固力,結合性能也較好。與雙鋼絲網相比較,單面鋼絲網技術因取消了內側鋼絲網和安裝保溫板前的板外側抹灰,節省了工時和材料。其造價可降低10%左右。但此兩種做法都采用了鋼絲網架,造價較高,且鋼材是熱的良導體,直接傳熱,會降低墻體的保溫效果。 

2.3 聚苯顆粒保溫料漿外墻保溫 

將廢棄的聚苯乙烯塑料(簡稱為eps)加工破碎成為0.5~4mm 的顆粒,作為輕集料來配制保溫砂漿。該技術包含保溫層、抗裂防護層和抗滲保護面層(或是面層防滲抗裂二合一砂漿層)。其中zl 膠粉聚苯顆粒保溫材料及技術在1998 年就被建設部列為國家級工法。這種工法是目前仍被廣泛認可的外墻保溫技術。該施工技術簡便,可以減少勞動強度,提高工作效率;不受結構質量差異的影響,對有缺陷的墻體施工時墻面不需修補找平,直接用保溫料漿找補即可,避免了別的保溫施工技術因找平抹灰過厚而脫落的現象。同時該技術解決了外墻保溫工程中因使用條件惡劣造成界面層易掉粘空鼓、面層易開裂等問題,從而實現外墻外保溫技術的重要突破。與別的外保溫相比較,在達到同樣保溫效果的情況下,其成本較低,可降低房屋建筑造價。 

3 建筑節能 

3.1 建筑節能的意義 

為了可持續發展,必須保護能源。國家每年新建和改建的幾千萬建筑要消耗幾十億噸樹、磚石和礦物材料,造成森林的過度砍伐,帶來土地的破壞,大大破壞了自然環境。住宅與公共建筑的采暖、空調、照明和家用電器等設施消耗占全球三分之一能源,主要是化石能源。而化石能源燃料是地球經歷了億萬年才形成的,它將在幾代人中 間消耗殆盡。所以建筑節能即是在建筑中合理使用和有效利用能源,不斷提高能源利用能源。在某種意義上稱作“提高建筑中能源利用率”。也就是說,并不是消極意義上的節能,而是從積極意義上提高利用效率。 

3.2 建筑節能的內容 

在能源和資源得到充分有效利用的同時,建筑物的使用功能更加符合人類的需要,創造健康、舒適、方便的生活環境是人類的共同愿望,也是建筑節能的基礎和目標,建筑節能應該是:(1)冬暖夏涼。由于圍護結構的保溫隔熱和采暖空調設備效果很好,建筑環境將更加舒適。(2)通風良好。空氣經過過濾后,新風“掃過”每個房間,換氣次數足夠,空氣清新。(3)在圍護方面,包括建筑物外墻外保溫、屋面保溫、改善門窗的密閉程度,節約能源。 

參考文獻 

篇2

新能源是可再生能源,是傳統能源之外的各種能源形式,在當今社會中新能源才剛剛開發、推廣和利用,部分新能源正在研究,常說的新能源包括太陽能、水能、風能、地熱能、海洋能、生物能等,隨著我國太陽能技術的日益發展、各類風力發電站、三峽等更多的水電站的建成,我國也成為了新能源開發和利用的大國。由于新能源被越來越多的人認可,在國際范圍內越也被更多的開發利用;新能源主要具有以下優點:(1)太陽能在我國大部門地區都可使用,具有可直接開發和利用,且無須開采和運輸不會污染環境,它是最清潔能源之一;每年到達地球表面上的太陽輻射能約相當于130萬億噸煤,太陽的能量是用之不竭的。(2)風能為潔凈的能量來源,內蒙古草原上的風力發電機風能設施日趨進步,大量生產降低成本,風能實施為立體化設施,可以保護陸地和生態環境。(3)水能具有清潔無污染,作為可再生能源,并且可以循環利用,在我國有大量的水資源可以利用,隨著三峽工程的投入使用,水能源會不斷的擴展使用。

2.新能源在建筑節能中的具體實施

2.1環境保護方面

(1)在建筑工程中每天有大量的運送土方、垃圾、設備及建筑材料等車輛會進入施工現場,因此對現場的揚塵控制,不污損場外道路。施工現場出口應設置洗車槽,保證駛出車輛清潔;采取灑水、覆蓋等降塵措施,達到作業區目測揚塵高度小于1.5m,尤其是在土方作業階段;施工場地地面硬化、設置4m高圍檔、采取封閉式管理等效措,避免揚塵擴散到場區外。(2)隨著越來越多的舊房改造工程,更多的施工現場在居民生活區和繁鬧市區內,對噪音與振動控制需要加強,現場嚴格遵守《建筑施工場界噪聲限值》(GB12523-2011)的規定。使用低噪音、低振動的機具,采取隔音與隔振措施,避免或減少施工噪音和振動;夜間11點之后施工的必須到環境局辦理夜間施工許可證。(3)施工現場污水排放嚴格遵守《污水綜合排放標準》(GB8978—2002)的規定,加強對水資源的控制,采取沉淀池、化糞池等。

2.2節能減排實施情況

根據建筑行業制定的節能減排管理辦法,節能減排工作主要從以下幾點進行,一是節約用電。施工現場用電現在已全部采用電網供電,集體設置變壓器,正常情況下沒有用自發電,達到了采用清潔能源減少油耗的要求。辦公室所有采用節能燈;二是提高設備利用率,減少單位工作的排放量。三是節約用水,加強用水設備的日常維護管理;用水后隨手關閉水龍頭,減少用水量。四是節約使用辦公用品,制定辦公設備標準,嚴格控制辦公設備的采購;嚴格控制文件印刷數量;提倡無紙化辦公或雙面用紙。

3.新能源在建筑節能中的應用趨勢

根據數據顯示,我國在2004年公共建筑面積為53億平方米,能源消耗約為2600億kWh以及2330萬tce,電耗約為500億kWh,從此數據得出我國的能源消耗量巨大,如果按此推算在未來20年我國的不可再生能源將被全部消耗完,在全國的能源消耗中建筑行業占25%,因此建筑行業采用新能源是勢在必行,也是我國建筑業長久發展的趨勢。

4.結語

篇3

根據對江蘇地區農村住宅建筑節能的分析,并通過統計大量文獻中對農村住宅建筑節能指標的描述,可將江蘇地區農村住宅建筑節能評價指標歸納為建筑外形設計、圍護結構、設備節能、新能源的利用這四個主要方面進行評價。對這四個指標做進一步分解,可以得出19個子指標,

2江蘇地區農村住宅建筑節能的綜合評價方法

2.1信息熵方法對建筑節能評價指標的篩選

為了從已經構建的初始評價指標中提取主要評價指標,可以采用信息熵法剔除其中對評價影響不大的指標。具體操作步驟及方法如下:第一步:將初始的指標矩陣進行標準化處理。假定所選的評估對象有N個,初始的指標有M個,則可以構建N×M階的矩陣,定義為矩陣A。按照式(1)進行標準化后的矩陣為A′。a′ij=(1)第二步:熵值的求取。令pj表示熵值,則,Πij=pj=-ΠijlnΠij(2)第三步:熵權的確定。Wj表示求出的熵權的大小,則,Wj=(3)第四步:確定某個評價指標的具體權重。權重值用Qj表示,則,Qj=(4)第五步:將第三步求出的熵權與第四步求出的具體權重進行結合,剔除冗余指標,確保評價的穩定性。

2.2BP神經網絡方法對農村住宅建筑節能的綜合評價

BP神經網絡可以用于逼近任意的一個非線性的函數,同時具有超強的自適應以及存儲能力。采用BP神經進行評價時,其運行的主要思想就是將搜集到數據輸入到該系統中,然后系統進行自我訓練,擬合各指標間的最優關系,并自動記憶、存儲所選指標對綜合評價對象的影響權值,繼而對類似對象做出客觀的評價。在進行BP神經網絡訓練之前需要構建BP神經網絡結構,主要需要以下參數。

(1)BP神經網絡的節點數與層數的確定BP神經網絡結構的確定需先確定輸入、輸出層節點數、隱含層的層數以及隱含層節點。輸入層節點數為指標個數,輸出層節點數為建筑節能綜合評價指標。在規模不大的情況下,常采用一個隱含層。隱含層節點數可根據式(5)確定。Ny=(5)其中,Ny表示隱含層節點數;Ni表示輸入層節點數;No表示輸出層節點數;NP表示訓練樣本個數。

(2)BP神經網絡相關參數的確定確定BP神經網絡結構后,需要確定網絡函數的選取、初始權重的確定、期望誤差、學習速率、訓練次數等相關參數。

3江蘇農村住宅建筑節能的綜合評價

首先對初始建立的評價指標進行篩選,剔除其中可能對評價結果有干擾的影響因素。聘請10位專家對初始的評價指標進行打分,然后依據信息熵方法進行處理,最終得出的綜合評價指標包括b11、b12、b13、b14、b21、b22、b23、b24、b25、b31、b32、b33、b41、b45、b46這15個評價指標。采用三層BP神經網絡模型,即輸入層、隱含層、輸出層各一層,輸入節點數為選定的評價指標數15,根據式(5)確定隱含層的節點數為7,輸出節點數為1。函數采用Sigmoid函數,初始權值為[0,1]區間的較小的數,誤差期望為0.01,學習速率為0.001,訓練次數為10000次。筆者選取了江蘇省某地區的6個農村住宅建筑作為評價對象,以其中的5個作為訓練樣本。數據主要是通過調查得到并做歸一化處理,聘請相關專家對這幾個樣本進行綜合評分,用t表示。經過訓練,將第六個樣本作為評價對象,采用該模型進行綜合評價,各指標的初始值見表3。采用經訓練后的BP神經網絡模型進行綜合評價,得出的最終評價結果為0.932,這與通過專家打分法得出的評價值0.927相比,誤差為0.005,相對誤差為0.5%。這充分說明采用BP神經網絡模型進行綜合評價是可行的,且其評價的精度比較高。

4結語

篇4

本文將在總結國際與國內能源現狀的基礎上,分析建筑節能的必要性與緊迫性,同時通過調研目前國內建筑節能設計實例,評判建筑節能設計的經濟效益,希望能夠使社會各界意識到,建筑節能不單是發達國家的問題,我國正面臨一場真正的能源危機,建筑節能迫在眉睫。

一、國際能源危機加劇

1、能源儲量減少,石油僅供開采41年

目前,石油、煤炭、天然氣這三種傳統能源占能源消費約90%以上,其中石油占一半以上。然而2004年BP世界能源統計年鑒的最新數據顯示,世界石油總儲量為1.15萬億桶,僅供生產41年;全球天然氣儲量為176萬億立方米,僅供開采63年。日本權威能源研究機構也申明,全球煤炭埋藏量10316億噸,可開采231年;核反應原料鈾已探明儲量436萬噸,可供72年使用(海水中的鈾可供使用1萬年,利用钚為燃料的增值核反應堆可使用100萬年);利用熱核反應,海水中的鋰能源可開采年限為1600萬年。可見,全世界最為依賴的能源——石油與天然氣,在21世紀的前半,就將日趨枯竭。科學家們預計2040年石油消費將達到最高峰,2100年石油消費將減少到不足能源消費總量的5%%.而從2050年開始,核能、生物能、水利地熱、風力、太陽能的比率大大上升,達到總能源消費的1/3,熱核能源將達到總能源消費的1/4.

因此,在世界能源供給結構轉軌的大趨勢下,不考慮建筑節能而建造的房屋,終有一日會因為沒有能源可用,終被社會淘汰。呼吁建筑節能,很重要的一點就在于減少使用石油、天然氣等不可再生資源,通過科學合理的建筑節能措施,采用可再生新能源,使建筑可持續發展。

2、能源需求不斷增加,價格無法下降

根據美國能源部能源資訊署2002年3月出版的“InternationalEnergyOutlook2002”,1999—2020年全球能源消費形勢如下:

全球能源總消費量將增加60%,其中亞洲及南美州發展我國家將增長1倍(每年增長4%,相比發達國家每年增長1.3%)。

石油:石油預計增長59%(年增長率為2.2%)。此外,石油將維持占全球能源總消費量40%以上的比例。

天然氣:爭議較小的天然氣將是需求增長最快的能源,預計增長一倍。天然氣占全球能源消費量比重也將由23%升至28%.

煤:由于空氣污染及二氧化碳排放等問題,煤炭占全球能源總消費量的比重將由22%降至20%.

核能:在政治問題影響下,全球核能發展情勢尚難確定,但保守估計全球核能消費量將比現在略為增長。

可再生能源(包含大水力):預估將增長53%.但由于現階段數量過少、成本高、能源密集度低且供應不穩定,所以占全球能源總消費量的比重將由9%下降到8%.不過預計更遠的未來,隨著技術的進步,比重將上升較快。

以上預測在2004年阿拉伯石油輸出國的12月月報中已經得到體現,它指出截止到2020年,世界石油需求量將以年平均1.7%至2%的速度增長,日需求量逐漸從目前的8200萬桶到近1.07億桶。

可見,由于核能與可再生能源的替代性遲遲無法實現,石油、天然氣的需求量仍會不斷增加,但能源儲量是有限的,這種供需關系導致了石油、天然氣等能源價格不會下降。

同時,恐怖活動增加了石油以天然氣運輸風險及成本。自美國發生“9.11”恐怖攻擊事件后,全球恐怖活動升溫,而保護措施較為不足的石油及天然氣供應等能源基礎設施成為攻擊目標的可能性提高。例如2001年10月斯里蘭卡一艘油輪遭受其境內恐怖組織攻擊;2002年10月法國油輪在葉門遭受不明攻擊;……各國為了預防恐怖攻擊,正大興土木加強能源設施的保護工作,而隨著防范設施、人力及保險費用的增加,能源使用價格也面臨逐漸上漲的壓力。

面臨能源價格,尤其是天然氣價格逐步上漲,居高不下,很多高耗能建筑開始出現因承擔不起昂貴的能源維持費用而被迫停用,或者售價、租金一降再降的現象。因此,建筑尤其是高層住宅與辦公樓、大型共建正面臨著一場新的革命,建筑節能節能勢在必行。

3、美國企圖掌控全球石油供給,強力遏制我國、歐洲的發展

許多石油生產地區,尤其是中東地區,由于擁有全世界2/3油藏,一直存在政治、外交及軍事的動亂。在近期較大規模的戰爭有1980年兩伊戰爭、1990年波斯灣戰爭、1994年俄國出兵車臣、2001年阿富汗戰爭和2004年的美伊戰爭,而其他小型區域沖突也非常多,都是圍繞著石油資源而展開的。每次爭奪石油資源引發的動蕩,使眾多石油進口國家經濟發展及能源安全受到威脅,牽動整個世界的經濟。從這個意義上說,哪個國家能掌握全球的石油、天然氣能源,就如同握緊全球經濟命脈。

因此,美國攻打伊拉克,拿伊拉克石油做文章,不僅是要賺回為之付出的巨額戰爭費用,還要建立起有利于美國的世界石油市場“新秩序”:一來拉低美元匯率、彌補貿易逆差、打壓歐元;二來美國可以時時掌控我國、俄羅斯、印度等國家石油進口價格與能源供給量,遏制這些國家的經濟騰飛。

面臨美國今后可能采取的能源阻擾政策,我國除了爭取更多的與石油出口國的貿易協議外,能源節約是最關鍵的一步。

二、我國所面臨的能源挑戰

1、人均儲量少,先天不足,但能耗效率卻低。

我國能源總量豐富,但人均能源可采儲量遠低于世界平均水平。2000年人均石油可采儲量只有2.6噸,人均天然氣可采儲量1074立方米,人均煤炭可采儲量90噸,分別為世界平均值的11.1%、4.3%和55.4%.排名上,2004年,人均石油最終可采儲量居世界第41位。因此,一旦平均到個人消費量,我國能源并非地大物博,實際上存在先天不足的弱勢。

從能源利用效率來看,目前國內能耗高,能源效率低。2001年,我國終端能源用戶能源消費的支出為1.25萬億元,占GDP總量的比例為13%,而美國僅為7%.同時,我國單位產品的能耗水平較高,目前8個高耗能行業的單位產品能耗平均比世界先進水平高47%,而這8個行業的能源消費占工業部門能源消費總量的73%.這造成了很大社會能源浪費。

2、我國成為能源消耗大國,進口依賴度提高。

2003年我國已經成為世界上僅次于美國的第二大石油消費國。全年原油消費量達到2.5億噸以上。其中全國原油產量約1.69億噸,進口原油8900萬噸,分別占世界石油需求增長總量的41%、32%,約每天60萬桶和260桶。

2004年原油消費需求量仍以10%以上的增速增長,約達到2.75億噸,進口原油數量超過1億噸。同時,煤炭消耗量占世界總量的40%以上,天然氣供暖需求量也一直在增長。預計到2020年,我國石油需求量為4.5億噸,年均遞增12%;天然氣在一次能源消費中,所占比例將由目前的2.7%增長到10%以上;我國對海外能源的依賴程度將達到55%以上。

可見,我國能源消耗需求旺盛的同時,進口依賴度提高,這使得國內經濟受中東動亂及石油危機沖擊的概率上升,危及我國能源供應安全,存在較大風險。

3、能源成為我國經濟命脈所在,威脅國家穩定安全

2004年全國電荒、煤荒集中爆發。上半年,27個省份全面告急,國家線網被迫拉閘電線80多萬次。下半年,今年北方供暖的城市無一例外都面臨能源緊張的考驗。以吉林省為例,往年到9月底供熱企業儲煤應達年用煤總量的80%,而今年供熱用煤的儲量不足40%;長春市每年鍋爐供熱用煤為306萬噸,截至10月底只有總量的40%入庫;在吉林市,每年鍋爐供熱用煤為46.5萬噸,今年到10月底也才入庫42%;吉林省其他城市同樣存在緊缺情況。就連首都北京也難逃厄運。預計北京冬季煤炭需求為1460萬噸。受全國煤炭資源緊、運輸難、價格高等因素影響,北京市電煤庫存一直在警戒線以下運行,到10月底鍋爐及民用燃煤庫儲煤率不足45%.而為防止大氣污染,北京城區的燃煤鍋爐大多變為燃氣或燃油。隨著石油價格的上調,北京冬季供暖承受著巨大的壓力,2005年3月,北京油價再次上調,93號汽油每升上漲了0.26元。

能源的供給直接影響到人民生活與國民生產。一次拉閘對平常老百姓無關大要,但對于長期依賴電力生產的工廠、企業來說,損失可能是上百上千萬;而全國27個省份同時出現問題,這種經濟損失就根本無從計算,直接關系到國家經濟命脈。而冬季供暖的短缺,導致很多底保戶和困難企業失去基本生存條件,威脅到國家穩定安全。

三、建筑節能要求十分緊迫

1、建筑能耗約占社會總能耗的1/3

我國建筑能耗的總量逐年上升,在能源總消費量中所占的比例已從上世紀七十年代末的10%,上升到近年的27.45%.而國際上發達國家的建筑能耗一般占全國總能耗的33%左右。以此推斷,國家建設部科技司研究表明,隨著城市化進程的加快和人民生活質量的改善,我國建筑耗能比例最終還將上升至35%左右。如此龐大的比重,建筑耗能已經成為我國經濟發展的軟肋。

2、高耗能建筑比例大,加劇能源危機

直到2002年末,我國節能建筑面積只有2.3億平方米。目前,我國已建房屋有400億平方米以上屬于高耗能建筑,總量龐大,潛伏巨大能源危機。正如建設部有關負責人指出,僅到2000年末,我國建筑年消耗商品能源共計3.76億噸標準煤,占全社會終端能耗總量的27.6%,而建筑用能的增加對全國的溫室氣體排放“貢獻率”已經達到了25%.因高耗能建筑比例大,單北方采暖地區每年就多耗標準煤1800萬噸,直接經濟損失達70億元,多排二氧化碳52萬噸。如果任由這種狀況繼續發展,到2020年,我國建筑耗能將達到1089億噸標準;到2020年,空調夏季高峰負荷將相當于10個三峽電站滿負荷能力,這將會是一個十分驚人的數量。

據分析,我國目前處于建設鼎旺期,每年建成的房屋面積高達16億至20億平方米,超過所有發達國家年建成建筑面積的總和,而97%以上是高能耗建筑。以如此建設增速,預計到2020年,全國高耗能建筑面積將達到700億平方米。因此,如果現在不開始注重建筑節能設計,將直接加劇能源危機。

3、我國建筑節能狀況落后,亟待改善

篇5

門窗的玻璃選擇也在很大程度上決定著其節能性,所以,要想保證建筑設施的整體節能性,對門窗玻璃的選擇也非常重要。比如我國的南方,這個地方的平均氣溫較高,一年當中的冬季也不會有較低的氣溫出現,在其玻璃的選擇上就應該選用反射鍍膜中空玻璃這類擇熱反射低的玻璃材料,而不能選用適合北方地區使用的以采光性為主的透明玻璃。可以看出,要想建筑門窗真正做到節能,就還需要結合周邊環境條件,選擇遮陽性、傳熱性符合自身所需的玻璃材料。

二、節能門窗的窗型設計與選用

現代建筑門窗的功能不僅只是采光,更是用來控制自然通風的一個重要建筑構件。比如,要是門窗的位置以及窗型設計安裝科學合理,嚴格考慮到其擋風、通風能效,能夠大幅度減少、降低氣流的阻力和迂回。綜上所述,在實際的運用上,一定要多方面考慮,才能使建筑門窗達到最佳的節能效果。但是由于篇幅所限,這里僅對節能門窗的主要材料選用做出部分分析、建議。

三、節能門窗的節能技術

(一)窗框

建筑門窗中外窗面積的百分之15到百分之30都被框架所占,所以,從窗框的角度進行考慮,是門窗節能的一個重要途徑。當前市場上常用的窗框型材類型較多,比如塑鋼型材以及斷熱橋鋁型材等。1.斷熱橋鋁型材。如今的斷熱橋鋁型材在保留了以往優勢的基礎上,還大幅度降低了傳熱系數,它的主要革新是在型材的內部、外部安裝使用了冷熱橋技術。它的主要制造技術有斷熱條鑲嵌以及以及澆注切橋兩種。澆注切橋即注膠斷熱,該制造技術使用流體澆注對成型空間進行填補,制造而成的型材具有較高的精度,使用該技術不僅可以用于對稱型材制造還能用于非對稱型材的制造;斷熱條鑲嵌技術采用了由聚酰胺66和25%玻璃纖維所合成的斷熱條,在外力的擠壓下斷熱條與鋁合金鑲嵌,最終成型。由這種技術生產而成的門窗窗框具有多種斷面形式以及較高的強度,而且隔溫性能和機械性能都較為優秀。2、塑鋼型材。塑鋼型材是硬質聚氯乙烯塑料(PVC)型材內部用鋼襯增強。它主要具有以下優良特性:第一,經久耐用。由于型材的內腔被加入了增強型鋼,使得塑鋼型材的強度大大提高,能夠抗震、防腐蝕;第二,隔溫性能良好。塑鋼型材的導熱性大大低于鋁型材,加之其多腔的設計結構得它的隔溫性能進一步提升;第三,具有良好的隔音效果。隨著人們生活環境出現的各種變化,使得隔音性能也成為了門窗選擇的一個主要標準,而選用塑鋼中空門窗可以起到非常良好的隔音效果,尤其是對于鬧市或主要道路旁邊的住宅而言,具有較高的實用性。

(二)玻璃

1、著色玻璃。這種玻璃在其制造過程當中被摻入了色劑,其遮陽性較高,是一種既能顯著地吸收陽光中熱作用較強的近紅外線,而又保持良好透明度的節能裝飾性玻璃2。但從另一方面來講,由于其自身對熱量的吸收,時間一長,也會增加室內的溫差傳熱。2、鍍膜玻璃。這種玻璃使用了化學或物理制造工藝,非常有效的提高了熱反射能效,可以將來至太陽的熱能直接反射,大幅度提高了門窗的隔熱性。市場上常用的鍍膜玻璃又分為了熱反射及低輻射兩種,其功效在細微之處略有差別。3、中空玻璃。中空玻璃是由2片或多片玻璃以有效支撐均勻隔開并周邊粘接密封,使玻璃層間形成干燥氣體空間,從而達到保溫隔熱效果的節能玻璃制品,其主要適用于寒冷地區和需要保溫隔熱、降低采暖能耗的建筑物。中空玻璃玻璃層間干燥氣體導熱系數小,具有保溫隔熱、降低能耗的特性。以6毫米厚玻璃為原片,玻璃間隔為9毫米的普通中空玻璃,大體相當于100毫米厚普通混凝土的保溫效果。

(三)密封條

目前,市場上密封條產品的種類和數量較多3,按照密封方式分類可以分為推拉門窗適用的耐摩擦密封條與平開門窗適用的擠壓密封條;從材料上來看又可分為化學纖維密封條、塑料密封條與橡膠密封條;從安設方法分,有自粘式密封條,其本身一面帶膠可以自行粘固,有的則要另外用膠粘劑粘上,有的要用釘子或螺栓固定的密封條,有的則可鑲嵌在門窗框預留槽內的密封條;還有一種密封條是用硬塑料或鋁材擠壓成固定夾片,在其夾縫中鑲入軟質材料如橡膠、軟塑料或毛刷制成的密封條。這些密封條均需有良好的彈性和耐久性。

四、提高門窗的保溫性和密閉性

(一)保溫性

現代的門窗設計還應該考慮到防盜、防火等生活需求,將巖棉板或是聚苯乙烯板填充如窗扇與窗框的內腔,能夠大幅度提高門窗的絕熱、隔溫性能;門窗型材的選擇最好使用斷熱橋鋁型材或塑鋼型材,這樣能夠避免金屬窗產生的冷橋;通過增加門窗玻璃層數,利用玻璃之間的密閉空氣間層,能夠減小門窗的傳熱系數;窗框和窗洞側壁之間安裝縫隙的處理最好灌注聚氨酯泡沫塑料,或是填充聚乙烯泡沫塑料棒作背襯,外側再用建筑密封膏封閉;門窗洞側壁部位的保溫處理,可以使用厚度為20毫米、密度為20Kg到25Kg每平方米的嚎苯板粘貼,或是涂抹聚苯顆粒保溫漿料,以提高門窗的保溫性能。

篇6

關鍵詞:新能源墻體節能屋面節能

隨著技術的日新月異,能源短缺已不容忽視,節約能源已受到世界性的普遍關注,在我國亦不例外。,全世界有近30%的能源消耗在建筑物上,長此以往,將嚴重世界的可持續。因此,能源將成為本世紀的熱門話題,我們必須從可持續發展的戰略出發,使建筑盡可能少地消耗不可再生資源,降低對外界環境的污染,并為使用者提供健康、舒適、與和諧的工作及生活空間。

一國外節能已成風尚

1.資源回收利用

美國一家大學曾設計建造了一種四居室的生態房。它的熱能來源于人工散熱、陽光及使用家電設備所產生的熱量;用電依靠風力發電機和太陽能電池;用水是從屋檐流下來經過處理的雨水;糞便和污水則流入一個堆肥坑里,經發酵后供花園施肥用。美國一家建筑公司用回收的垃圾建筑房屋,墻壁是用回收的輪胎和鋁合金廢料建造的;屋架所用的大部分鋼料是從建筑工地上回收來的;所用的板材為鋸末和碎木料加上20%的聚乙烯制成;而舊報紙、紙板箱則成了屋面的主要原料,并作為墻面的絕緣體。美國國立資源保護委員會總部則是以廢舊回收物品的再生材料為主要材料建筑的綠色辦公室。它的墻壁由麥秸稈壓制并經過高加工而成,地板由廢玻璃制成,辦公桌由廢舊報紙與黃豆渣制成。另外,它還設有很大的窗戶,這樣辦公室內非常明亮,從而可節約電力30%。日本1997年建成了一棟實驗型“健康住宅”。除了整個住宅盡可能選對人體無害的建筑材料外,墻體還被設計成雙重結構,每個房間建有通風口,整個房屋系統的空氣采用全熱交換器和除濕機進行循環。全熱交換器能夠有效地回收熱量并加以再次利用,其過濾器可有效地收集空氣中細小的塵埃,從而能夠抑制霉菌等過敏生物繁殖。這種資源的回收利用,不僅變廢為寶,而且減少了環境污源,節約了能源。

2.新能源開發利用

德國建筑師塞多·特霍爾斯建造了一座能跟蹤陽光的太陽房屋。房屋被安裝在一個圓盤底座上,由一個小型太陽能電動機帶動一組齒輪。房屋底座在環形軌道上以每分鐘轉動3cm的速度隨太陽旋轉。當太陽落山以后,該房屋便反向轉動,回到起點位置。它跟蹤太陽所消耗的電力僅為房屋太陽能發電功率的1%,而所吸收的太陽能則相當于一般不能轉動的太陽能房屋的2倍。德國還有一個零能量住房,所需能量100%靠太陽能。零能量住房向南開放的平面被設計成扇形平面,可以獲得很高的太陽能輻射能。墻面采用儲熱能力較好的灰沙磚、隔熱材料和裝飾材料,陽光透過保溫材料,熱量在灰沙磚墻中存儲起來。房屋白天通過窗戶由太陽來加熱,夜間則通過隔熱材料和灰沙磚墻來加熱。

3.紙建筑

用紙做結構材料不僅可以減小建筑物的重量,加快施工速度,降低成本;而且建筑物拆除后,紙可以重復利用,對節約資源、環境保護亦有好處。世界上目前已有一些用紙結構建造的臨時性和半臨時性的建筑。位于瑞士某地的紙塔是輕型建筑中一個有意義的例子,該紙塔外徑13m,高33m,1992年建成,已成為瑞士當地的標志性建筑物。整個塔所用的材料紙板占79.26%,木材占20.22%,鋼材占0.52%。為建筑使用可降解性材料開辟了一條“綠色”通道,因此,它們被人們譽為“綠色建筑”典范。2000年世博會,日本館是一座世博會期間使用的臨時性紙建筑,會后其大部分材料可以回收利用。它以材料和結構的特性為主題,關注資源和環保問題。它采用回收加工的紙建成拱筒形的結構,由12.5cm粗的紙管網狀交叉而成,弧形屋面和墻身材料也是織物和紙膜。該館長72m,寬32m,最高處達15.5m,面積3600m2。白天,自然光經過半透明紙窗的過濾構成柔和、宜人的室內光環境;夜晚,紙窗又是神奇光影的“屏幕”。在世博會展館里,自然光透過防水的織物和紙膜構成的屋頂照射到室內,造成一片富有日本風情的空間環境。日本館反映了日本人普遍具有的生態與環境意識,這種紙品構筑物的意義不僅僅在于環保、節能,更重要的是為解決人類居住問題提供了一條快捷的途徑。

二中國建筑能耗基本情況

我國的建筑能耗量約占全國總用能量的1/4,居耗能首位。近年來我國建筑業得到了快速的發展,需要大量的建造和運行使用能源,尤其是建筑的采暖和空調耗能。據統計,1994年全國僅住宅建筑能耗在基本上不供熱水的情況下為1.54×108t標準煤,占當年全能源消耗總量12.27×109t標準煤的12.6%。目前每年城鎮建筑僅采暖一項需要耗能1.3×108t標準煤,占全國能源消費總量的11.5%左右,占采暖區全社會能源消費的20%以上,在一些嚴寒地區,城鎮建筑能耗高達當地社會能源消費的50%左右[1]。與此同時,由于建筑供暖燃用大量煤炭等礦物能源,使周圍的自然與生態環境不斷惡化。在能源的利用過程中,化石類燃料燃燒時排放到大氣的污染物中,99%的氮氧化物、99%的CO、91%的SO2、78%的CO2、60%的粉塵和43%的碳化氫是化石類燃料燃燒時產生的,其中煤燃燒產生的占大多數。燃煤產生的大氣污染物中SO2占87%、氮氧化物占67%,CO2占71%,煙塵占60%[2]。由于我國是主要以煤而不是以油、氣等優質能源作為主要能源消耗的國家,每年由于燃燒礦物燃料向地球大氣排放的二氧化碳僅次于美國居世界第二,預計到2020年,中國將取代美國成為世界二氧化碳排放第一大國。因此,中國對于全球氣候變暖承擔著重大的責任,而作為耗能大戶的建筑,其節能也就成為關系國計民生的重大問題。

我國節能工作與發達國家相比起步較晚,能源浪費又十分嚴重。如我國的建筑采暖耗熱量:外墻大體上為氣候條件接近的發達國家的4~5倍,屋頂為2.5~5.5倍,外窗為1.5~2.2倍;門窗透氣性為3~6倍;總耗能是3~4倍[4]。如果聽任高耗能建筑大行其道,建筑能耗增長的速度將遠遠超過我國能源生產可能增長的速度,國家的能源生產勢必難以長期支撐這種浪費型需求,從而不得不組織大規模的舊房節能改造,將耗費更多的人力、物力。另外,每年新建和改建的幾千萬棟建筑要消耗掉幾十億噸林木、磚石和礦物材料,造成森林的過度砍伐,材料資源的大量開采,帶來土地的破壞,植被的退化,物種的減少和自然環境的惡化。

三幾種節能途徑

1.墻體節能

墻體是建筑護結構的主體,其所用材料的保溫性能直接建筑的耗熱量。我國以實心粘土磚為墻體材料,保溫性能不能滿足設計標準。以外墻為例,JGJ26-1995標準規定,在建筑物形體系數(建筑物與室外大氣接觸的外表面積與其所包圍的體積的比值)小于0.3時,北京地區傳熱系數不超過1.16W/(m2·K),而常用的內抹灰磚墻,傳熱系數都大于上述節能標準數值。因而在節能的前提下,應進一步推廣空心磚墻及其復合墻體技術。

2.門窗節能

外門窗是住宅能耗散失的最薄弱部位,其能耗占住宅總能耗的比例較大,其中傳熱損失為1/3,冷風滲透為1/3,所以在保證日照、采光、通風、觀景要求的條件下,盡量減小住宅外門窗洞口的面積,提高外門窗的氣密性,減少冷風滲透,提高外門窗本身的保溫性能,減少外門窗本身的傳熱量。其節能措施有:

(1)控制住宅窗墻比。住宅窗墻比是指住宅窗戶洞口面積與住宅立面單元面積的比值,JGJ26-1995《民用建筑節能設計標準(采暖居住部分)》對不同朝向的住宅窗墻比做了嚴格的規定,指出“北向、東向和西向、南向的窗墻比分別不應超過20%、30%、35%”。

(2)提高住宅外窗的氣密性,減少冷空氣滲透。如設置泡沫塑料密封條,使用新型的、密封性能良好的門窗材料。而門窗框與墻間的縫隙可用彈性松軟型材料(如毛氈)、彈性密閉型材料(如聚乙烯泡沫材料)、密封膏以及邊框設灰口等密封;框與扇的密封可用橡膠、橡塑或泡沫密封條以及高低縫、回風槽等;扇與扇之間的密封可用密封條、高低縫及縫外壓條等;扇與玻璃之間的密封可用各種彈性壓條等。

(3)改善住宅門窗的保溫性能。戶門與陽臺門應結合防火、防盜要求,在門的空腹內填充聚苯乙烯板或巖棉板,以增加其絕熱性能;窗戶最好采用鋼塑復合窗和塑料窗,這樣可避免金屬窗產生的冷橋,可設置雙玻璃或三玻璃,并積極采用中空玻璃、鍍膜玻璃,有條件的住宅可采用低輻射玻璃;縮短窗扇的縫隙長度,采用大窗扇,減少小窗扇,擴大單塊玻璃的面積,減少窗芯,合理地減少可開啟的窗扇面積,適當增加固定玻璃及固定窗扇的面積。

(4)設置“溫度阻尼區”。所謂溫度阻尼區就是在室內與室外之間設有一中間層次,這一中間層次象熱閘一樣可阻止室外冷風的直接滲透,減少外墻、外窗的熱耗損。在住宅中,將北陽臺的外門、窗全部用密封陽臺封閉起來,外門設防風門斗,防止冷風倒灌,樓梯間設計成封閉式的,對屋頂上人孔進行封閉處理等措施均能收到良好的節能效果。

3.屋面節能

在不斷改進建筑外墻、外窗的保溫性能后,還必須進一步加強屋面保溫隔熱的。屋面節能措施的要點,其一是屋面保溫層不宜選用密度較大、導熱系數較高的保溫材料,以免屋面重量、厚度過大;其二是屋面保溫層不宜選用吸水率較大的保溫材料以防屋面濕作業時因保溫層大量吸水而降低保溫效果,如選用吸水率較高的保溫材料,屋面上應設置排氣孔以排除保溫層內不易排出的水分。現在,高效保溫材料已經開始于屋面,一些建筑的屋面保溫,采用膨脹珍珠巖保溫芯板保溫層代替常規的瀝青珍珠巖或水泥珍珠巖做法,就克服了常規作法的諸多缺點。這種保溫芯板施工方便、價格低廉、不污染環境;芯板為柔性制品,不僅適用于具有平面的屋面,也可用于帶有曲面的屋面,其保溫工程更可顯示出它的優越性。其主要技術指標,表觀密度為110~150kg/m3;導熱系數為0.04~0.06W/m·K;蓄熱系數為0.90~0.11m2·K。抗壓強度大于0.2MPa;吸水率小于0.01%;蒸汽滲透系數為2.18×10-7g/m.n.Pa[5]。這些指標充分體現了膨脹珍珠巖密度較小,導熱系數較低,而且吸水率和蒸汽滲透系數也都很低。這是保溫性能好的材料所必須具備的。2001年已經在西寧污水處理廠的數百平方米屋面工程中使用,收到了好的技術效果。

4.利用太陽能

地球攔截的太陽輻射能相當于目前全球電力消費量的1500倍。而在現有技術、經濟條件下可供開發利用的太陽能,只占資源量的很小一部分。據美國能源部評估,1990年美國太陽能經濟可開發資源量約為22Mtce/年,僅為技術可開發量的0.6%。所以,太陽能的開發利用有巨大的潛力。太陽能作為一種可再生的潔凈能源,是建筑上很具有利用潛力的新能源之一。太陽能在建筑上的利用方式主要有,被動式太陽能采暖、太陽能供熱水、主動式太陽能采暖與空調、以及太陽能發電等等。我國太陽能資源豐富,陸地每年接受的太陽輻射能,相當于2.4×1012tec,2/3國土面積的太陽能總輻射量超過0.6MJ/m2[6]。如果將太陽能源充分加以利用,不僅有可能節省大量常規能源,而且有可能在某些區域完全利用太陽能采暖。

5.夜間通風

夜間通風的原理是在夜間引入室外的冷空氣,通過冷空氣與作為蓄熱材料的建筑維護結構接觸換熱,冷卻建筑材料,達到蓄冷目的。在夏季,為了獲得舒適的室內環境,則需要空調供冷系統。而此時,因為夜間的室外空氣溫度比白天低得多,所以夜間室外冷空氣則可以作為一種很好的冷源加以利用。嚴格地說,只要室外空氣溫度低于室內空氣溫度,此時的室外冷空氣就可視為可利用的自然冷源。

[1]韓建新,顏宏亮.21世紀建筑新技術論叢[M].上海:同濟大學出版社2000:131-132

[2]涂逢祥.世紀初建筑節能展望[J].建筑2001(2):51-52

[3]白勝芳.節約能源保護環境[N].建設報(中國建材)CN11-0038,2003,108期

[4]劉素萍.建筑節能與圍護結構[J].建筑2001(7):6-7

篇7

關鍵詞:建筑節能評價體系室內環境品質

1概述

發達國家的能源統計,是按產業(Industry)、交通(Transportation)、居民和商業等四個部門統計。因此,很容易得到建筑能耗數據,即居民(Residential)和商業(Commercial)能耗之和。其建筑能耗一般占全國總能耗的三分之一左右。如美國,2000年的建筑能耗占全美總能耗的35%。但我國的能源統計模式與發達國家不同,是分工業、農業、建筑業、交通運輸及郵電通訊、批發零售、生活消費和其它等多個部門統計。如果將后三個部門的能耗當作建筑使用能耗,則我國的建筑能耗在總能耗中的比例多年來一直在20%左右。2000年為20.4%。而我國建設部公布的2000年建筑能耗比例數字是27.6%。建設部的數字中包括了建材工業的能耗,實際是廣義建筑能耗。此外,還有好幾個版本的比例數字。

其次,在很多建筑中,也沒有區分各部分能耗。比如,通常認為在公共建筑中,空調采暖的能耗在總能耗中占最大比例。其實這一結論在我國并沒有實際數據的支持。因為國內建筑物中能耗計量很粗糙,一般只有冷水機組有單獨的功率表,而空調的末端裝置和輸送系統的耗能無法與其它動力設備和照明的耗能區分開來。在工業建筑中,傳統上又把空調等建筑設備能耗計入生產能耗。筆者曾經引用過日本建筑環境·省能機構統計得到的辦公樓中各部分能耗比例的調查結果,但這一數據在被許多文章多次轉引之后,以訛傳訛,變成“上海地區辦公樓能耗比例”,甚至進入某些正式的研究報告和文件。

在基礎數據和能耗現狀不清的情況下,難以恰當地確定建筑節能的目標(例如,在某一時間節點基礎上的節能率),也難以恰當地分配各部分的節能率(例如,總節能率中圍護結構、照明、空調各承擔多少)。

圖1某高層辦公大樓全年能耗分布

圖1是上海某高層辦公樓全年的總能耗曲線。可以發現,圖1的能耗曲線有兩個最低點,分別出現在4月和11月。在上海地區,這兩個月是氣候最宜人的時期,一般來說建筑物既不需要采暖,也不需要供冷。取這兩個月能耗量的平均值,在曲線圖上劃一道水平線(圖2-17中的虛線)。可以認為,這道水平線以上由曲線所圍成的面積就是該大樓采暖空調所消耗的能量;水平線以下的矩形面積則是照明和其它動力設備(如電梯)所消耗的能量。

因此,可以把照明、插座、電梯等設備能耗當作穩定能耗。盡管冬季晝短夜長,夏季則相反,人們使用照明的時間有一些差別,但在現代商用建筑中從全年能耗角度來看,這種差別并不明顯。而采暖和空調的能耗是變動的、不穩定的能耗,它不但隨氣候區變化,而且隨建筑類型、形狀、結構和使用情況變化,甚至今天和明天都會有所不同。這就給建筑節能工作帶來了復雜性和多樣性,但同時也是建筑物中節能潛力最大的部分。

在美國,建筑能耗統計是由政府進行的,在日本,則是由專業學會和學術團體完成的。但在中國,還沒有像美、日等發達國家那樣大規模地進行建筑能耗調查。因此,大多數節能政策制定者和從事建筑節能的研究者都不能像發達國家那樣對全國或一個城市的建筑能耗情況了如指掌。而由于缺乏必要的檢測計量手段,許多建筑樓宇的物業管理人員對自己所管理的建筑各部分能耗情況也是心中無數。因此,建筑節能必須從計量做起。

2結構節能與空調系統節能

圍護結構采取節能措施,是建筑節能的基礎。由于我國建筑節能是從采暖居住建筑起步的,因此,建筑節能首先考慮加強圍護結構保溫無疑是正確的決策。從管理的角度看,可以對圍護結構制訂限定性指標,易于評價。但是,建筑節能的關鍵是空調采暖系統的效率,最終的節能量也要從空調采暖系統來體現。北方地區在墻改之后又發展到熱改。如果沒有調節閥和熱計量,圍護結構保溫越好,可能浪費的熱量越多。

圖2采用不同形式窗戶的空調總冷負荷(MWh)

圖3不同墻體傳熱系數條件下的全年總負荷(MWh)

而在間歇運行的空調建筑中,在空調關機之后,室溫升高,當室外氣溫低于室溫時,通過圍護結構的逆向傳熱可以降低第二天空調的啟動負荷。因此,圍護結構保溫越好,蓄熱量越大,空調負荷也越大(見圖2)。

對公共建筑而言,圍護結構形成的負荷在總負荷中所占比例很小,因此,圍護結構的節能潛力有限。

從圖3中可以看出,墻體傳熱系數降低40%,所得到的節能率最大8.1%(哈爾濱),最小2.8%(廣州)。可見,在公共建筑節能中重要的環節是降低內部負荷、減少內部發熱量。例如,在保證照度的前提下降低照明負荷,既降低照明耗電,又降低空調負荷,可謂一舉兩得。

3節能與室內環境品質

非典之后,人們的健康意識和自我保護意識增強,對室內環境品質提出更高的要求。

我國大城市80%以上的公共建筑中的空調末端(AHU)僅有一級粗效過濾,有的甚至只有一層濾網。而根據美國ASHRAE標準62-2001,應在冷卻盤管或其具有濕表面的處理設備的前端加設最小效率(MERV,MinimumEfficiencyReportingValue)不低于6的除塵過濾器或者凈化器。歐洲標準也要求AHU過濾器達到F7標準。即需要有粗效和中效兩級過濾。整個風系統阻力至少比現在增加200Pa。假定一臺3600m3/h的空調箱,全年運行,要增加耗電量2500kWh。

另外,很多大樓的空調新風量也沒有達到規范的要求。而且,非典之后,一些新建大樓的業主對新風量提出了超出規范的要求。新風負荷占空調負荷的20~30%,加大新風量就意味著能耗的增加。

在公共建筑中,室內環境品質直接影響用戶的舒適、健康和工作效率。對大樓管理者來說,這是“開源”。而建筑節能則是降低運營成本,是“節流”。開源和節流應該是相輔相成。

因此,建筑節能工作要以室內環境為底線。一方面,建筑節能決不能以犧牲室內環境品質為代價;另一方面,對不合理的環境消費(例如夏季過低和冬季過高的環境溫度、過大的新風量、邊使用空調邊開窗等)行為,即不合理的用能,則應該改變。

解決節能與室內環境品質矛盾還可以采用很多新技術或原有技術的集成。例如,獨立新風系統(DOAS)、輻射吊頂+置換送風系統、除濕空調系統等。

4節能與節電

2003年夏季高溫期間全國19個省市嚴重缺電和美國加拿大部分地區的大停電事故為我們敲響了警鐘,電力空調的應用關系到電網安全,因此,在節能的同時還要關注節電。

某些節能技術可能可以降低全年建筑能耗,但卻不節電。例如本文第2節所論述的圍護結構保溫就是如此。在傳統的空調能源結構中,夏季用電供冷、冬季用一次能源供熱。對于采暖為主的地區,加強圍護結構保溫隔熱可以降低全年能耗(例如哈爾濱);而在供冷為主的地區,加強圍護結構保溫隔熱的總節能效果有限,反而會增加空調能(電)耗。

某些技術可能能耗稍大,但是可以使用清潔能源,對保護環境有利。例如,燃氣直燃機在國內一直被很多人視為“節電不節能”。但是,直燃機不使用CFC和HCFC冷媒、燃用天然氣對環境影響極小、溫室氣體排放極低,從而被世界各國當作一項綠色技術。夏季利用低谷燃氣、平整高峰電力負荷,可以使電力和燃氣得到“雙贏”。

某些技術可能在微觀層面上不節能、但在宏觀層面上卻是節能的。例如蓄冰空調,利用夜間低谷電力制冰時制冷機組的COP值降低。在用戶側,如果沒有合理的峰谷差價,則蓄冰空調是既不節能又費錢。但在發電側,大量蓄冰空調的使用填平了夜間電力負荷低谷,使發電機組常時處于高發和滿發,發電煤耗下降。滿負荷工況與40%部分負荷工況相比,30萬千瓦發電機組可以節能15.7%。同時,發電設備的利用率提高。發達國家電力平均年負荷率為66.6%,我國發電設備年平均負荷率1999年達到最低值50%。以后逐年有所上升,2002年達到54.8%。與發達國家相比還有很大差距。

因此,建筑節能工作需要在能源、環境、經濟、技術等各個方面進行權衡,這應該成為建筑節能工作者的一項基本素質。

5設備節能和系統節能

節能設備不一定能連成節能系統。例如,空調冷水系統的揚程與樓高無關,一般在30m~40m。如果水泵的揚程選擇過大,定水量系統中會使流量過大,水溫差往往只有2~3℃。這時測得的離心機COP僅在2~3之間。這說明,空調系統的配置合理是系統節能的重要環節。

我國正在積極推廣建筑熱電冷聯產技術。但在熱電冷聯產應用上,存在一些誤區。似乎凡熱電冷聯產系統就一定是節能系統。筆者認為,熱電冷聯產技術的關鍵并不在于其動力裝置用微型燃氣輪機還是用內燃機,也不在于其理論效率有多高。實際上如果系統配置不當,熱電冷聯產系統的節能效益便完全不能發揮。熱電冷聯產的理論效率達到70%或80%的前提是設備滿負荷運行。在我國熱電聯產電力尚不允許上網的條件下,還必須將熱電聯產所發電力和所產熱量全部用掉,才能體現出效益。

熱電聯產機組的產熱和發電之間存在著平衡關系。取得的熱量多、得熱的品位(溫度)高,就勢必要降低發電效率;反之亦然。無論從熱力學第一定律還是從熱力學第二定律的觀點分析,熱電聯產系統都應該充分發揮發電效率、充分利用排熱,而不應該是相反。

圖4微燃機熱電聯產系統全供冷模式

(直燃機熱力制冷+離心機電力制冷)

圖5電動離心式制冷機能流圖

圖6微燃機熱電聯產系統全供冷模式

(雙效吸收機熱力制冷+離心機電力制冷)

假定某建筑的微型燃氣輪機熱電冷聯產系統的產熱和發電完全用來為大樓供冷,分別采用熱力制冷和電力制冷。其能流圖見圖4。在圖4的模式下,總一次能效率為1.51。因為在熱力制冷部分采用了直燃機,就必須使微燃機排氣溫度達到500℃以上,而此時發電效率只有13~15%。

與傳統電制冷相比,用離心機制冷的能流圖見圖5。

可見其一次能效率(1.5)與熱電冷聯產基本持平。說明對熱電聯產機組和直燃機的投資是無效投資。而如果要提高發電效率,則相應的排氣溫度比較低,只適于采用熱力制冷效率比較低的吸收式制冷機。(見圖6)

圖6中的供冷一次能利用率高于傳統電制冷。

由此可見,熱電冷聯產系統的本質是回收發電系統過去被丟棄的排熱、廢熱或余熱,以提高綜合能效。即在保證發電效率的前提下充分利用余熱。如果為了用熱而抑電,就是本末倒置了。尤其是樓宇熱電冷聯產,所用的發電機組功率比較小,效率遠遠比不上大型電廠的大發電機組。它的優勢在于綜合效率和就近供能。而發揮其綜合效率的關鍵是系統合理的配置和科學的運行。

在建筑節能中,選擇設備不僅要看它在額定工況下的效率,更要看它在部分負荷條件下的效率。對制冷機而言,就是綜合部分負荷值(IPLV)。

制冷機的綜合部分負荷值IPLV在空調系統節能中是一個十分重要的參數。我國的制冷機標準中基本沿用了美國空調與制冷學會(ARI)標準。而ARI最初制訂IPLV標準時是用美國亞特蘭大市的氣象參數、通過對一幢假想辦公樓的模擬計算得到的。即使對美國的不同氣候區,這一IPLV都不能完全適用,ARI用不同緯度的美國29個城市的數據得到新的IPLV(ARI550.590-1998)。因為沒有自己的數據,我國新版的制冷機標準中沒有IPLV。

筆者根據我國的氣象參數,用實測數據和計算機模擬的方法,得到適應我國氣候特點的平均IPLV。

對IPLV的研究,還要進一步深入。

6建筑節能的評價

開展建筑節能,需要建立一套科學的建筑能效評價體系。我國基本上還在沿用按建筑面積平均的能耗絕對值的評價方法。這種評價方法屬于靜態評價,對不同檔次、不同用途的建筑很難區分在建筑節能方面孰優孰劣。在上海市地方標準《集中式空調系統(中央空調)合理用能技術要求與運行管理》中引用了日本建設省所推行的PAL/CEC方法。

所謂PAL,是PerimeterAnnualLoad的縮寫,即“全年熱負荷系數”:

另外還有設備系統能量消費系數(CEC,CoefficientofEnergyConsumption)。分別有空調、換氣、照明、電梯和供熱水5個能耗系數。以空調能耗系數CEC/AC為例,表達式為:

很明顯,能量消費系數CEC實際上是建筑設備系統全年能效的倒數。因此,用PAL能夠評價建筑物圍護結構的保溫隔熱性能,而用CEC則可以更直接地評價建筑的能量轉換效率。PAL和CEC反映了動態節能的思想和轉換效率的思想,是一種性能性指標。

7結論

空調公共建筑的節能,是一個比較復雜的課題。必須建立動態節能、系統節能的思想,正確處理好幾對看似矛盾的關系。有很多中國特有的建筑節能課題等待我們去研究。

主要參考文獻

[1]龍惟定:國內建筑合理用能的現狀及展望,能源工程,2001年02期,1~6

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1.1我國發展市場經濟的需要就當前形勢來看,能源問題已經日益嚴重,對發展國民經濟已經產生了一定的制約,如何節約日益緊缺的能源,加強能源的使用率,利用能源推動經濟的發展,已經成為焦點問題。作為建筑行業頭號能源消耗大戶中的住宅建筑,在施工設計的整個過程中要以減少能源消耗為建筑目標,這對對實現國民經濟、改善社會環境壓力、實現可持續發展都有著較為重要的促進作用。

1.2行業發展的需要依據我國當前的國情,由于能源短缺問題,致使人均能源嚴重不足。據相關數據表明,綜合房屋建筑施工中的能源耗能和建材耗能約占總耗能的37%,這一比例隨著市場經濟的發展仍在逐年的加大。因此,加大對房屋建筑施工中的節能設計措施,是建筑行業發展的需要。

1.3貫徹國家可持續發展戰略的需要在我國,當前經濟發展的戰略條件為可持續發展,如何實施這一發展戰略,就要求我們針對建筑行業中的實際情況,進行節能設計,抵制房屋建筑施工中的能源浪費,把方針政策落到實際建筑過程中,是貫徹國家可持續發展戰略的重要舉措。

2房屋建筑節能設計中存在的問題

2.1節能設計并未達到節能要求就目前建筑設計特點來看,主要關注點都放在了對房屋施工設計的建筑環境上對,對施工中能源的消耗節能意識不加以重視,樓體整體不朝陽,還有為了達到利益最大化,保證交工時間,一些建筑商在進行房屋設計的時候,技術設施匆匆忙忙的進行安裝,存在相當多的隱患問題,房屋建筑實用性達不到標準問題嚴重。

2.2節能材料單一,技術水平較低根據我國氣候特點,我國冬冷夏熱的氣候特點使我們在進行房屋建筑上就要有嚴格的節能設計。冬天需要取暖,如果在建筑設計上,墻體做保溫就可以大大降低供熱系統中的煤炭,對降低能源消耗有一定的促進作用。但是由于在進行住宅墻體保溫設計的時候,我們使用的材料大多是一次行能源。大多都采用聚苯板、聚氨酯,而每生產1t聚苯板大約需要消耗2t的原油,每生產1t聚氨酯大約需要消耗2t的石油化工原料。在新材料和新技術開發上相對落后。大多依賴國外的技術,本國特色的節能技術較低。

2.3房屋建筑工程驗收方法部完善在進行房屋建筑是都達到標準問題上,我國普遍采用建筑熱工法。主要測量內容是用熱流計和熱電耦對墻體的熱流密度、室內外氣溫、保溫建筑墻體的室內外表面溫度以及熱流計的兩表面溫度進行測量和簡單的對比。以點帶面的進行測量,樓體的整體節能是否符合標準沒有一個準確的數字作為依據。

3改善房屋建筑施工中節能設計的措施

3.1樹立節能意識,提高房屋建筑節能標準房屋建筑設計中,要根據生活和自然需要進行設計,樹立節能意識。例如最常規最傳統也是最合理住宅朝向設計的時候要遵循空間朝向南,或向南偏東,或向南偏西。這在一定程度上可以得到充足的日照,可以增加房屋冬季的日照要求,充分利用天然的能源,可以減少煤炭資源的浪費,也可以從根本上改善室內熱環境的要求。同時在進行住宅配套設施設計的時候,要充分考慮人們日常行為特點進行設計。對施工時間有計劃的進行合理的住宅布局,在安裝配套技術設備上要細致檢查確保設備發揮良好的現實作用。再進行建筑體形系數確定時要對比好建筑物與室外大氣接觸的面積,保證能耗最低。由此看來,再進行房屋建筑設計的時候,樓體表面不宜凹凸太多,樓體之間要保證良好的通風,這對房屋節能都有良好的促進作用。

3.2提高節能技術水平,研究多種節能材料目前,在我們國家房屋建筑的節能設計水平較低,主要依賴于國外的技術。針對這一問題,我們要針對國外的先進技術進行深入的研究,增加交流學習的機會,構造出符合我們國家基本需要的節能設計技術。針對材料單一的問題,可以在進行住宅建筑設計時采用材料優化組合進行搭配設計使用,采用復合材料構造出復合節能墻體。復合墻體分多個墻體層,主要有墻體結構層、空氣層、保溫隔熱層、保護層、飾面層。這些層體在一定程度針對節能都有一定的有效作用,在很大程度上也會改變住宅建筑傳統的墻體保溫板結構,對保護環境節省能源有一定的積極作用。近20年來太陽能技術的發展就給節能帶來了很多的收益,我們可以利用太陽能這一特點,進行房屋建筑設計的時候將太陽能裝置納入設計規劃中,預留太陽能安裝位置。這在節省能源問題上可以解決很多問題,節省很多常規的能源。

3.3加大房屋建筑節能驗收監督力度加強監督力度,是為了更好的滿足生活需要。從根本上解決房屋使用壽命低,能源浪費的問題。加大政府的驗收力度,對不合格的住宅建筑堅決進行打擊控制。再進行樓體強溫驗收工作上,就改善測量方法,采取多種方法測量,進行平均值對比,改變一點帶面的傳統驗收方法。經過多方考據得出精確值的測量方法可以真正意義上完成在節能的基礎上服務好大眾生活的任務。

4結束語

篇9

一、建筑形式與自然采光

太陽光沿著建筑形式的變化而流動,建筑影像跟隨自然光的流動而改變,貝聿銘的伊斯蘭歷史博物館完美展現了這一設計理念。建筑體量、建筑平面規劃、建筑剖面和建筑外墻體的虛實都是基本的建筑形式因素,在自然采光設計中,這些建筑形式都對采光起著基本的決定因素。不論是從建筑的自然采光效果,提高室內的視覺舒適度,還是從解決建筑內部的某項功能性任務來講,建筑形式都是與采光過程緊密相連的。我們必須首先明確建筑進行自然采光的目的( 照明、被動制冷或被動供暖) 以及所需要達到的內部視覺效果,在明確設計目標后再進行物質層面上的建筑形式與采光關系的探討。基本的建筑形式是由建筑體量、建筑平面規劃、建筑剖面和建筑外墻體來構成的。建筑內部空間自然采光的主要因素是對采光方式的研究,采光方式決定了建筑空間光的照度范圍和方向,從原則上講,所有的建筑采光方式應依據建筑空間功能的不同要求而設定。形式的主旨是對本質的具體化表現,它由各種不可分割的元素組合而成。形式的構建往往先于設計,形式引導設計的發展方向,因為形式是把握各項元素之間關系的紐帶。建筑形式的設計在很大程度上對自然采光設計的合理性與科學性產生決定性影響。建筑形式的構建必須以明確的自然采光原則和準則為設計基礎,從確定采光的內容和目的著手設計。

二、建筑物體量與自然采光

隨著人工照明的出現及大量普及,建筑對自然光照的需求變得明顯降低,由于不再受自然采光設計的約束,大進深的建筑空間,大體量的建筑規模開始出現,同時也導致了建筑物內部與外界自然環境、自然景觀之間的聯系減少以及自然光照的缺失和自然通風的阻塞。雖然人工照明可以為建筑空間提供優質的照明效果,但卻無法取代自然光給人的生理上帶來的積極作用,導致的結果是建筑能耗的急劇增加和各種心理及生理疾病的產生。沒有自然光,一個空間就無法成為真正的建筑。隨著自然光的射入,自然光通過一天不同時間段和一年中的季節更替所產生的微妙變化,對建筑空間進行光照度的明暗、冷暖調節,為建筑空間提供了豐富的視覺感受和變換的意境。為保證建筑空間的各部分都可得到的自然光的照射,在建筑物的體量與建筑平面、剖面設計方面應進行合理的控制。小體量的建筑物較適合采用雙側或多側采光,而體量巨大的建筑則可以利用垂直采光井、內部庭院以及采光門廳等設計手法來保證建筑物內部的自然采光。在中國南方夏季溫度較高,控制室內溫度是節能的首要工作,在建筑設計上宜采用小面寬大進深的構建格局; 北方冬季漫長寒冷,節能以室內保溫為主,建筑體量宜采用長寬比大( 即大面寬小進深) 的建筑格局。從自然光的采光角度考慮,隨著建筑進深的增加內部光線會越來越弱,因此一方面建筑進深不宜過大,另一方面盡可能減少空間內的隔墻對自然光線的遮擋,以確保采光照度值和光照均勻度。所以在構建建筑體量時應兼顧內部空間光熱環境的節能需求,最終計算出最佳的長寬比值。

三、建筑平面、剖面規劃與自然采光

建筑的平面、剖面設計方案,在很大程度上決定了陽光入射到建筑室內的角度、深度和廣度,同時也確定了建筑物內部空間的光照模式,進而確定建筑外部遮陽設施的制式和懸挑規格,因此,建筑物平面與剖面的設計可以描述照明的序列關系以及室內外之間的相互聯系。甚至還可以研究光照在內部空間所形成的氛圍和性質。要使建筑內部空間獲得充足的自然光照并形成恰當的自然光性質,房間的進深和高度就成為自然采光設計所受到的限制因素之一。自然光線從室外入射到室內,建筑單項側面采光建筑在自然采光上面臨的最大難題就會顯現,那就是光照量會從入射口向室內深處迅速衰減。若在設計上采用雙側或多側采光,就可以在很大程度上提高室內的光線射入量和光照分配量。由于這些方法都是從周圍墻壁或周邊空間進行采光設計,把自然光線引入室內,所以建筑的進深成為采光設計的主要因素。而屋頂采光則可以將自然光線引入到建筑內部的幾乎任何位置,所以,建筑物的高度就成為影響建筑物底層部分采光的更重要因素。房間的進深和高度還會影響到建筑的窗戶、天窗的具置及大小。建筑的表面形式經過確定功能的采光設計后可以儲存、反射、過濾,甚至按照設計的需要改變光線照射路徑,重新分配自然光。通過建筑立面窗戶位置的選擇,可以調節和控制自然光的入射形式及效果。

四、基于光導向系統的日光偏轉技術

依據平面鏡或棱鏡反射原理的日光偏轉技術,通過對太陽光線更為靈活,更為智能的應用,可以達到光線的最優化應用。它包括建筑采光節能設計和熱工節能設計兩個方面,建筑采光節能設計要求將自然光有效引入室內,不但滿足了視覺實用方面的功能需求,同時達到了節省室內照明用電的功能。英國環境部門的一項研究表明,由于高檔的辦公建筑外墻多采用防曬玻璃和垂直遮光簾,阻擋或消除了外界的自然光照,導致了室內對人工照明需求的增加,而建筑物內部的照明系統要比供熱系統和冷卻系統消耗更多的能源,這項研究清晰的表明了一個觀點: 提高自然光的利用率可有效降低建筑能耗。日光偏轉技術可有效同時解決建筑物內部的視覺舒適度要求和熱舒適度要求。日光偏轉的目的和用途就是通過影響入射光線的方向從而改變光線的強度,所以日光偏轉系統可以實現防護和供給兩種功能。由此可見,日光偏轉技術的工作原理就是以一種可控的方式使自然光進入建筑物內部或將其反射回空中,它的物理依據是平面鏡或棱鏡對光線的反射原理。一般情況下,日光偏轉系統的安裝位置多位于建筑物的玻璃頂棚或外墻,根據系統與建筑物本身的聯系又可以分為安裝于建筑物外部,內部或集成于隔熱玻璃內三種安裝方式。若太陽位置較高,則回復技術適用于建筑物的外墻,90%以上的太陽能量會通過光偏轉系統向外墻偏轉,只有少量的室內照明所必須用到的日光會到達室內。當太陽能輻射光線被回復反射而不是被吸收時,建筑物外墻的過度升溫現象就會避免。安置在建筑物內部的光回復技術,通過對太陽光線和熱量的反射,可以將大約入射能量的50% 偏轉回室外,由于有玻璃層,只有 13% ~26% 的太陽能量進入室內。光回復系統集成在隔熱玻璃中,可以得到一個小于 0.2 的衰減因數值,較之室外遮陽所提供的熱能環境,可得到更理想的室內熱環境。根據玻璃涂層的情況不同,90%的太陽能會被阻擋,最多會有 7% ~10%的能量以光和熱形式被傳輸進來。目前,國內在室內采光中用的最多的是傳統的室內遮光百葉窗,這種百葉窗雖然可以取得較好的遮光效果,但同時也會使一些積聚的熱量流進室內,導致室內氣溫升高。尤其是在炎熱的夏季,這種百葉窗可以看作是一種熱吸收器和進入室內的空氣擋板,在阻擋了室內與室外空氣流通的同時造成了室內的氣溫升高。

五、結論

篇10

建筑節能是可持續發展概念的具體體現,也是世界的建筑設計大潮流,同時又是建筑科學技術的一個新的增長點。設計、建造使用節能建筑有利于國民經濟持續、快速、健康發展,保護生態環境。同時建筑節能促使建筑物護結構形式的變化、采暖調控系統的技術進步和建筑構件產品、建筑機構的變化。[2]

國內外建筑節能現狀

1973年能源危機之后,各發達國家在建筑節能方面取得了長足的進步,有了顯著的特點。具體節能技術措施有以下幾個方面:(1)在規劃設計上有利于節能的建筑朝向和平面形狀。限制建筑物的體形系數;限制建筑物的窗墻比。(2)改善護結構的熱工性能。(3)改善窗戶設計,減少能耗。(4)利用自然條件減少能耗。[3]而我國的建筑節能工作開始于80年代初期,但是由于認識上的不足、體制上的不順、法規上的不健全、技術上的不配套等,嚴重制約了建筑節能的發展。不過在可持續發展戰略思想的知道下,以及國家下定決心作出了很大的努力還是取得了一定的成績。[4]

會所建筑的節能措施

影響建筑節能的因素有很多,如建筑物體形系數、圍護結構和傳熱系數、窗墻面積比、換氣次數等,因此建筑節能應從這幾個因素入手。[5]重慶夏季常年出現連晴高溫天氣,夜間室外溫度也居高不下,超過舒適性溫度,需要強有力的降溫措施。冬季雖然室外氣溫較高,但日照率太低,室外綜合溫度低,仍需要供暖才能維持房間熱舒適,所以對建筑節能和環境質量的要求就會比較特殊。冬天要求保溫節能,夏天則要求隔熱節能。建筑保溫與建筑隔熱有相似之處,有的保溫措施同樣可以達到隔熱的目的,只是兩者的熱流方向相反,兩者的構造措施各有特點。[6]

綜合國內外的研究成果,建筑節能大致有以下幾個途徑:1墻體節能,2門窗節能,3屋面節能4采暖節能,5通風節能。[7]

1.墻體節能

墻體是建筑護結構的主體,所以墻體的節能設計直接影響到建筑的耗能。墻體的節能有以下兩個途徑:

(1)建筑保溫節能設計

建筑保溫分為建筑內保溫和建筑外保溫兩種。建筑內保溫就是在建筑外墻的內表面上加設保溫材料,再在其上粉刷、涂料等,其優點是墻體內表面不用加強防水層,構造處理簡單,保溫材料可以免受室外雨水的影響,是一種簡單但是效果很好的建筑保溫方式。

建筑外保溫是在外墻外表面上做保溫材料,覆以防水層,再設外墻裝修的構造方法。其優點有很多。首先其保溫層設在外表面,可以有效的保護外墻砌體免受太陽輻射的影響,減小墻體應力損害;其次外保溫對建筑柱、梁、墻角等敏感部位處理容易,可以減少熱橋的產生,并可避免內表面結露;再次圍護結構內側為重質砌體,有較高的熱容性,可以減少室溫的波動;最后在夏季,外保溫材料又起到很好的隔熱作用,使墻體不會升溫過快,內表面溫度降低,增加了室內舒適度。

(2)建筑隔熱節能設計

隔熱除考慮外墻部位需設置外,屋頂由于受太陽輻射影響最大,所以也要進行隔熱設計。隔熱設計主要有隔熱材料隔熱和隔熱構造隔熱。隔熱材料有填充類、板塊類和熱反射類。而現在有一種很廉價的隔熱方式:空氣層的隔熱。這是一種將“空氣”作為隔熱材料的特殊做法,其隔熱性能良好,所以在隔熱構造設計中被經常用到。其隔熱原理是通過降低傳熱達到隔熱的目的,而影響其隔熱性能的原因有:空氣間層厚度、熱流方向、空氣間層的密閉程度和兩側表面的光潔度。這種隔熱方式現在主要被用于炎熱氣候地區的屋面、墻體、雙層窗中,隔熱效果好。同時空氣間層設于墻體部分,起隔熱和保溫雙重效果,不過水平構件只有隔熱作用。而根據重慶地區的氣候特點和人體對室內空氣質量的要求,空氣間層保溫技術是最佳選擇。[8]

2.門窗節能

衡量門窗性能的指標包括四個方面:隔熱保溫性能、陽光得熱性能、采光性能和空氣滲透性能等。由于玻璃的傳熱能力比磚墻大許多,所以充分利用保溫隔熱性能好的玻璃窗能有效降低建筑物的能耗。改善門窗絕熱性能的首要措施是增加窗玻璃層數,在內外層玻璃之間形成封閉空氣層。同時可以在窗上加貼透明聚酯膜,也是個有效的方法。還可以加設門窗密封條提高門窗氣密性。[9]

3.屋面節能

國內常用的幾種節能屋面是:高效保溫材料屋面、架空型保溫屋面、浮石砂保溫屋面和倒置型保溫屋面。平屋頂多采用加氣混凝土保溫,厚度增加到50-100mm。有的用水泥聚苯板、水泥珍珠巖或浮石砂保溫。有的則在架空混凝土薄板下設袋裝膨脹珍珠巖,保溫效果很好。坡屋頂為便于設置保溫層,可以在坡頂內鋪釘玻璃棉氈或巖棉氈,或者在天棚上鋪設上述絕熱材料。[10]

4.采暖節能

現在有一種性能穩定、節能、環保、經濟的系統方式——水源熱泵系統。水源熱泵技術是利用地球表面淺層水源(如地下水、河流、湖泊)中吸收的太陽能和地熱能而形成的低溫低位熱能資源,采用熱泵原理,通過少量的高位電能輸入,實現低位熱能轉移的一種技術。眾所周知,地下水溫度在一年內波動遠小于室外空氣,是很好的熱泵熱源和空調冷源。同時,在冬季不存在結露、結霜等問題;在夏季有些情況下甚至可以直接從地下水作為冷源給用戶供冷,而不用開啟水源熱泵,從而有很大程度上的節能。考慮到人體對室內熱舒適的要求,室內應采用地板采暖和吊頂冷輻射技術。人們的舒適感覺是“足暖頭寒”,所以通過輻射方式供冷、供熱可以增強室內環境的熱舒適性。研究表明,冬天如果采用地板采暖,當房間溫度為16度時,人們熱舒適感覺相當于約18度時的水平。所以,這種方式可以降低采暖能耗,達到舒適、節能的雙重目的。[11]

5.通風節能

在夏季,為了滿足室內舒適條件常采取空調方式,但是高能耗、高污染,未來城市環境要求“免空調”的制涼方式,也就是建筑要回歸自然。良好的建筑通風對于建筑、人和環境都有較大的作用:熱舒適作用,空氣對流可以有效的帶走室內的熱量,并且是降低室內空氣濕度的自然方式;空氣品質的提高,由于建筑圍護結構材料、室內裝修材料其成分或溶劑中含有相當的有害物,而且人體及日常生活也會影響室內的空氣品質,所以良好的建筑通風可以更新室內空氣、帶走有害物;最后,它所帶來的節能效果是很明顯的。現在的通風節能技術主要有以下三種,地下風涼應用、煙囪效應應用和風洞效應應用。[12]具體設計做法將在設計中體現。

總的來說,建筑節能一次投資可能比較大,但是帶來的效應是無法用金錢來衡量的。現在有些人不明白花那么多的錢去做節能是得不償失,但是他們沒有想到的是我們的能源是有限的,所以建筑節能是大勢所趨,勢在必行。

[1]張勃.住區會所建筑設計研究.西安.西安建筑科技大學.2005年.第1頁

[2]王立雄.建筑節能.第一版.天津.中國建工出版社.2004年5月.第1頁

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[8]宋德萱.節能建筑設計與技術.第一版.上海.同濟大學出版社.2003年7月.46-50頁

[9]涂逢祥.節能窗技術.第一版.北京.中國建工出版社.2003年9月.46-51頁

[10]建筑節能.墻體與建筑裝飾.2004年1期.7-8頁

[11]康艷兵.建筑節能關鍵技術回顧與展望.中國能源.2003年11期.18-25頁

[12]宋德萱.節能建筑設計與技術.第一版.上海.同濟大學出版社.2003年7月.95-99頁