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關鍵詞:節(jié)能,技術集成,示范
Studyontheintegrationofbuildingenergysavingtechnology
---Introductionoflow-energyconsumptionprojectinTsinghuaUniversity
DepartmentofBuildingScienceArchitectureSchoolTsinghuaUniversityBeijing100084
Abstract:LowenergyconsumptionprojectwasonedemobuildingconstructedbythebuildingsciencedepartmentofTsinghuaUniversity.Theenergysavingtechnologyintegrationusedinthisprojectincludedintelligentfa?ade,naturalventilation,personalventilationair-conditioningterminal,humiddependentairsupplymode,BCHPsystemandintelligentcontrolsystem.Thisarticleintroducedthebuildingandtechnologyschemeusedinthisproject.
Keywords:energysaving,technologyintegration,demobuilding
清華大學超低能耗示范樓是北京市科委科研項目,作為2008年奧運會辦公建筑的“前期示范工程”,旨在通過其體現(xiàn)奧運建筑的“高科技”、“綠色”、“人性化”。同時,超低能耗示范樓是國家“十五”科技攻關項目“綠色建筑關鍵技術研究”的技術集成平臺,用于展示和實驗各種低能耗、生態(tài)化、人性化的建筑形式及先進的技術產品。在此基礎上陸續(xù)開展建筑技術科學領域的基礎與應用性研究,研究和示范系列的節(jié)能、生態(tài)、智能技術在辦公建筑上的應用。包括建筑物理環(huán)境控制與設施研究(聲、光、熱、空氣質量等),建筑材料與構造(窗、遮陽、屋頂、建筑節(jié)點、鋼結構等),建筑環(huán)境控制系統(tǒng)的研究(高效能源系統(tǒng)、新的采暖、通風、空調方式及設備開發(fā)等),建筑智能化系統(tǒng)研究。超低能耗樓還將成為展示與宣傳各種最新技術的舞臺,為技術交流、產研掛鉤、知識普及搭建橋梁;成為清華大學與企業(yè)界合作開發(fā)、展示新產品的平臺,以及向社會、大眾宣傳、展示建筑節(jié)能和可持續(xù)發(fā)展建筑概念、技術和產品的展臺。
超低能耗示范樓座落于清華大學校園東區(qū),建筑設計如圖1所示,總建筑面積3000m2,地下一層,地上四層。由辦公室、開放式實驗室或實驗臺及相關輔助用房組成。從建筑全生命周期的觀點出發(fā),采用了鋼框架結構。建筑物內部為靈活隔斷,空調和強弱電系統(tǒng)為模塊化結構,從而可根據(jù)不同使用要求極其方便地改變空間布局。
圖1清華大學超低能耗示范樓效果圖
1.圍護結構方案
超低能耗示范樓護結構體系主要示針對對可調控的“智能型”護結構進行研究,使其能夠自動適應氣候條件的變化和室內環(huán)境控制要求的變化。從采光、保溫、隔熱、通風、太陽能利用等進行綜合分析,給出不同環(huán)境條件下的推薦形式。圖2標明了示范樓外各個外立面采用的圍護結構方式。通過圍護結構的節(jié)能設計,使得冬季建筑物的平均熱負荷僅為0.7W/m2,最冷月的平均熱負荷也只有2.3W/m2,圍護結構的負荷指標遠小于常規(guī)建筑,如果考慮室內人員燈光和設備等的發(fā)熱量,基本可實現(xiàn)冬季零采暖能耗。夏季最熱月整個圍護結構的平均得熱也只有5.2W/m2。
圖2清華大學超低能耗示范樓圍護結構設計方案
1.1玻璃幕墻和保溫墻體
東立面和南立面采用雙層皮幕墻及玻璃幕墻加水平或垂直遮陽兩種方式,綜合得熱系數(shù)1W/m2K,太陽能得熱系數(shù)0.5。雙層皮幕墻按照室內室外的溫度差別,調節(jié)室外空氣進出風口的開合,夏季室外空氣經(jīng)過熱的玻璃表面加熱后升溫,在幕墻夾層形成熱壓通風,帶走向室內傳遞的熱量,冬季進風口出風口關閉后,可減少向室內的冷風滲透。水平遮陽和垂直遮陽葉片寬度600mm,每個葉片均設置單獨得自控系統(tǒng),分別根據(jù)采光、視野、能量收集、太陽能集熱的不同區(qū)域功能要求進行控制調節(jié),實現(xiàn)冬季最大限度利用太陽能、夏季遮擋太陽輻射,同時滿足室內自然采光的最佳設計。
西北向采用300mm厚的輕質保溫外墻,鋁幕墻外飾面,傳熱系數(shù)0.35W/m2K。外窗采用雙層中空玻璃,外設保溫卷簾。
1.2相變蓄熱活動地板【1】
示范樓的圍護結構由玻璃幕墻、輕質保溫外墻組成,熱容較小,低熱慣性容易導致室內溫度波動大,尤其是在冬季,晝夜溫差會超過10℃。為增加建筑熱慣性,以使室內熱環(huán)境更加穩(wěn)定,示范樓采用了相變蓄熱地板的設計方案。如圖3所示,具體做法是將相變溫度為20~22℃的定形相變材料放置于常規(guī)的活動地板內作為部分填充物,由此形成的蓄熱體在冬季的白天可蓄存由玻璃幕墻和窗戶進入室內的太陽輻射熱,晚上材料相變向室內放出蓄存的熱量,這樣室內溫度波動將不超過6℃。
活動地板架空層高度1.2米,空調風道、各類水管、電纜、綜合布線等均隱藏在架空層內。保證室內干凈整潔,而且不需要吊頂,房間凈空高度大,有效利用空間多。
圖3清華大學超低能耗示范樓相變蓄熱地板設計方案
1.3植被屋面和光導采光系統(tǒng)
為提高屋頂?shù)母魺岜匦阅埽瑫r改善生態(tài)與環(huán)境質量,采用種植屋面技術,結合防水及承重要求,選用喜光、耐干燥、根系潛的低矮灌木和草皮,適合于北京地區(qū)氣候特征。
屋頂同時設置光導管采光系統(tǒng),利用太陽光為地下室提供采光,減少白天照明電耗。
2.室內環(huán)境控制系統(tǒng)方案
2.1自然通風利用【2】
室內環(huán)境控制系統(tǒng)有限考慮被動方式,用自然手段維持室內熱舒適環(huán)境。根據(jù)北京地區(qū)的氣候特點,春秋兩季可通過大換氣量的自然通風來帶走余熱,保證室內較為舒適的熱環(huán)境,縮短空調系統(tǒng)運行時間。
利用熱壓通風和風壓通風的結合,根據(jù)建筑結構形式及周圍環(huán)境的特點,在樓梯間和走廊設置通風豎井,負責不同樓層的熱壓通風。在建筑頂端設計玻璃煙囪,利用太陽能強化通風。此外在建筑外立面合適部位設置開啟扇,使得室外空氣在風壓通風的作用下可順暢地貫穿流過建筑。
2.2濕度獨立控制的新風處理方式【3】
超低能耗示范樓共設置4臺4000m3/h新風機組,通過溶液除濕設備的處理,可提供干燥的新風,用來消除室內的濕負荷,同時滿足室內人員的新風要求。
目前空調工程中采用的除濕方法基本上是冷凍除濕,這種方法首先將空氣溫度降低到露點以下,除去空氣中的水分后再通過加熱將空氣溫度回升,由此帶來冷熱抵消的高能耗。此外為了達到除濕要求的低露點,要求制冷設備產生較低的溫度使得設備的制冷效率低,因而也導致高能耗。
溶液除濕方式能夠將除濕過程從降溫過程中獨立出來,利用較低品位能源進行除濕,同時減少顯熱冷負荷,不僅能夠保證室內環(huán)境質量,而且還能降低空調能耗。
此外為保證室內空氣質量要求有足夠的新風,隨之而來的新風負荷是空調系統(tǒng)高能耗的原因。示范樓的新風機組同時可實現(xiàn)全熱回收效率超過80%的高效熱回收,可充分利用排風中的全熱同時又保證新風不被排風污染。
2.3模塊化的末端調節(jié)設備【4】
通過溶液除濕后的新風可帶走室內的濕負荷,房間內的末端裝置僅負責顯熱部分(冷凍水溫度可采用18℃),按照干工況運行,不存在結露現(xiàn)象,徹底避免了潮濕表面滋長霉菌,惡化空氣質量。
示范樓內提供模塊化的空調末端配置,根據(jù)房間實際使用功能靈活組合。
辦公室室內人員密度低,人員工作時間及活動區(qū)域相對固定,個人的舒適要求不盡相同,采用冷輻射吊頂或者輻射墻來消除室內的基本顯熱負荷,溶液除濕后的新風通過置換通風來消除室內的基本濕負荷。工位送風則提供每個辦公人員個人活動區(qū)域的送風,通過調節(jié)風口角度、出風速度來滿足自身的要求。
示范樓內另一類房間為報告廳和會議室,室內人員密度高,散熱散濕集中,單位面積冷負荷大,且使用時間不穩(wěn)定。因此除冷輻射吊頂和置換通風外,采用仿自然風的動態(tài)風FCU來消除室內尖峰負荷。
3.能源系統(tǒng)方案
3.1BCHP系統(tǒng)
超低能耗樓采用固體燃料電池及內燃機熱電聯(lián)供系統(tǒng),清潔燃料天然氣作為能源供應,BCHP系統(tǒng)總的熱能利用效率可達到85%,其中發(fā)電效率43%。基本供電由內燃機或者氫燃料電池供應,尖峰電負荷由電網(wǎng)補充。發(fā)電后的余熱冬季用于供熱,夏季則當作低溫熱源驅動液體除濕新風機組,用于溶液的再生。
3.2高溫冷水機組或直接利用地下水
配合獨立濕度控制的新風機組,夏季冷凍水溫度18℃即可滿足供冷的要求。采用電制冷,冷凍機COP可達到9以上,高效節(jié)能。另一種方式更為簡單,就是直接利用地下水,超低能耗樓所在清華大學校園東區(qū)地表淺層水溫基本穩(wěn)定在15℃,單口井出水量可達70m3/h,完全能夠滿足示范樓的供冷要求。地下水通過板換換熱后全部回灌,僅利用土壤中蓄存的的冷量,不會造成地下水資源的流失。
3.3太陽能利用
超低能耗樓南側立面裝有30平米的光伏玻璃,發(fā)電用于驅動玻璃幕墻開啟扇和遮陽百葉。屋頂設有太陽能集熱器,所獲得的熱量用于除濕系統(tǒng)的溶液再生。此外屋面還裝有太陽能高溫熱發(fā)電裝置,該系統(tǒng)為拋物面碟式雙軸跟蹤聚焦,峰值發(fā)電功率3kW。
4.測量和控制系統(tǒng)方案
4.1智能化的控制系統(tǒng)
控制系統(tǒng)自動采集室外的日照情況,根據(jù)不同的朝向方位,調節(jié)遮陽百葉的狀態(tài),同時根據(jù)室外氣象參數(shù),決定外窗、熱壓通風風道、雙層皮幕墻進出風口的開閉。控制系統(tǒng)采集工作區(qū)各點的照度數(shù)據(jù),調節(jié)百葉的角度和人工照明的燈具。室內的新風量根據(jù)房間內的CO2濃度和濕度來調節(jié)。其余能源設備、水泵、太陽能裝置等均根據(jù)負荷情況自動調節(jié)。
4.2實時測量系統(tǒng)
示范樓屋頂布置氣象參數(shù)測點,測量數(shù)據(jù)包括室外溫度、濕度、風速、太陽輻射強度。圍護結構的測試包括各玻璃、窗框、遮陽百葉、保溫墻體的表面溫度、熱流。環(huán)境控制系統(tǒng)和能源系統(tǒng)的測試包括各設備的運行參數(shù),如冷輻射吊頂表面溫度、送回風溫度濕度、盤管出水溫度、溶液除濕系統(tǒng)的溶液濃度等。
5.小結
清華大學超低能耗示范樓是建筑節(jié)能各項技術和新產品的集成應用,在實施過程中得到了北京市政府、北京市科委、國家科技部的大力支持,同時要感謝在示范樓建設過程中提供技術和產品支持的國內外企業(yè)。2004年6月示范樓將全面建成,服務于今后我國綠色建筑的深入研究。
參考文獻
•定形相變材料的熱性能張寅平清華大學學報(自然科學版)2003.6
•太陽輻射下建筑外微氣候的實驗研究李曉鋒太陽能學報2001.3
1.1完善我國房屋建筑節(jié)能方面的規(guī)章制度。國家應大力制定一些關于房屋建筑節(jié)能方面的法律制度、技術規(guī)范等文件,為廣大從事建筑行業(yè)的人們提供一個法律基礎,從根本上消除一些不符合標準的“豆腐渣工程”,提高房屋建設過程中的節(jié)能效率。
1.2提高我國房屋建設的技術水平在設計階段要設置合理的設計方案,在材料的選擇、人員的配備等方面要安排妥當,尤其是在材料方面,為了達到更好的節(jié)能效果,材料要選擇優(yōu)質、環(huán)保的材料,不能單純?yōu)榱藴p少預算而降低對材料的標準。在人員的配備上,要將每一項具體的施工內容具體落實到每一個人身上,提高施工效率,必要時,還需要對施工人員進行專業(yè)技術培訓,尤其對施工過程中如何減少污染的方面。負責人員在施工階段要對施工人員的工作嚴格把關,同時要做好監(jiān)督與驗收的工作,提升其工作質量,以防粗制濫造的情況發(fā)生。
1.3積極開展建筑節(jié)能方面的研究工作建筑節(jié)能作為我國的一門剛剛興起的學科,其技術專業(yè)等方面還不夠發(fā)達,對此,國家要重點開展建筑節(jié)能方面的研究活動,鼓勵更多的年輕人加入到研究隊伍中來。除此之外,還要加強學科之間的關聯(lián)度,在建筑行業(yè)中多多引進先進的技術與設備。
1.4加大節(jié)能的宣傳力度通過一些電視媒體、海報、網(wǎng)絡等方式,對房屋建筑節(jié)能方面的知識加大宣傳力度,讓更多的人們了解這門新興學科,提高人們的環(huán)保意識,從而有利于更多房屋建筑節(jié)能方面活動的開展。
1.5政府的大力支持政府要在人力、財力等方面對房屋建筑節(jié)能方面予以支持。在一些建筑的節(jié)能建設過程中,政府部門要予以一些經(jīng)濟補償,激勵人們在建筑建設中選擇更加環(huán)保、節(jié)能的材料與設備;還要加大力度培養(yǎng)創(chuàng)新型人才,為我國房屋建筑也儲備新力量。
2節(jié)能施工中的應用
2.1房屋建設在墻體的節(jié)能可以選用具有隔熱、耐火、抗震功能的墻壁材料,在保證房屋安全的前提下,可以很大程度上提高房屋的舒適度,同時減少了耗能。例如可以加入膠粉聚苯顆粒等。還可以減少太陽光對外墻壁的影響。
2.2房屋建設在隔熱的應用目前在我國,大部分建筑一般仍選用空氣層隔熱,其優(yōu)點在于價格低廉,并且在炎熱的夏季特別能體現(xiàn)其強大的隔熱功能。除此之外,還有其他隔熱技術,例如架空型保溫屋面、高效保溫材料屋面等技術。
2.3太陽能節(jié)能技術太陽能是當前所有地球資源中資源量最多、使用最為廣泛的綠色資源。在一些高層建筑中,可以利用太陽進行發(fā)電、供熱等,為建筑提供純天然綠色的資源。
3案例分析
在上海浦東新區(qū),有一座25層的寫字樓,其總面積為15000m2。在設計初期時,設計者就決定采用空調冷水機組和板式換熱器兩者相結合的制冷系統(tǒng),這種制冷系統(tǒng)有別于一般建筑單純的空調制冷系統(tǒng),其可以有效地利用外界的天然冷源,在一定程度上可以減少電力的使用。設計其冷凍水供回水的溫度11.5℃~18.0℃,當冷卻水供水溫度低于15℃時,可以讓工作人員通過手動的方式換至自然供冷的模式,這種屬于部分自然冷卻;當冷卻塔的溫度足以可以產生10℃的冷卻水時,冷卻塔可通過使用換熱器實現(xiàn)完全自然冷卻。這個制冷系統(tǒng)需要兩個獨立的制冷機房,每個制冷機房各有三臺高壓離心式制冷機,其中的一臺為備用制冷機。根據(jù)此辦公樓相關數(shù)據(jù)顯示,在一年對這個節(jié)能制冷系統(tǒng)的使用過程中,有15%的時間其可以做到“自然冷卻”,而完全不需要電力的支持來制冷,有24%的時間可以做到電力輔助制冷,意思是需要部分電力的支持。由此可以得知,空調冷水機組和板式換熱器兩者相結合的制冷系統(tǒng)可以有效地節(jié)省電力,這樣的設計符合我國綠色可持續(xù)發(fā)展的設計準則,值得廣泛推廣。
4結論
隨著經(jīng)濟的發(fā)展,我國的建筑行業(yè)也在突飛猛進的發(fā)展,但工民建筑行業(yè)的發(fā)展需要消耗更多的能源和資源,因此要加強對建筑行業(yè)施工技術的改造工作。節(jié)能環(huán)保技術是在新時代下采用先進的技術手段來實現(xiàn)節(jié)約能源、保護環(huán)境的目的。把節(jié)能環(huán)保技術應用到工民建施工中可以有效的減少資源浪費的情況,促進建筑行業(yè)的集約化發(fā)展。(1)節(jié)能環(huán)保的建筑材料成本相對較低并且可以循環(huán)利用,所以節(jié)能環(huán)保技術在工民建施工中應用可以節(jié)約施工的成本。(2)節(jié)能環(huán)保技術在工民建施工中的應用可以保護我國的生態(tài)環(huán)境,緩解資源緊張的現(xiàn)狀。(3)節(jié)能環(huán)保技術的應用有助于實現(xiàn)節(jié)能材料的有效開發(fā)和高效利用。(4)節(jié)能環(huán)保技術的應用有助于人們尋找新的環(huán)保、綠色能源,可以促進新能源的開發(fā)和利用。(5)節(jié)能環(huán)保技術的應用還可以促進施工技術的進步和發(fā)展,提高整個工民建工程的施工水平。(6)建筑行業(yè)所跨的領域比較大,涉及施工企業(yè)、建設企業(yè)、電子信息、計算機技術、人文科學、地質地礦等多個領域,因此在工民建工程施工中運用節(jié)能環(huán)保技術有利于節(jié)能環(huán)保技術深入到其他的領域并得到發(fā)展。
2節(jié)能施工技術在工民建建筑工程中的具體應用
2.1太陽能節(jié)能技術
太陽能節(jié)能技術也叫太陽能集熱器技術,太陽能節(jié)能技術主要是通過吸收太陽能輻射,然后通過自身的轉化產生的熱能,之后將產生的熱能傳送給需要的物體。在工民建筑的樓頂安裝太陽能節(jié)能系統(tǒng)可以充分的利用豐富、綠色環(huán)保的太陽能,并把它們產生的熱能轉化成電能,以便居民采暖制冷。
2.2采光節(jié)能環(huán)保技術
采光節(jié)能技術就是把大自然中的光轉化成我們所需要的能源,在以往的工農建筑中僅僅對側面進行采光,由于受空間的限制不能充分的利用自然界的光資源。利用采光節(jié)能技術進行采光可以全方位、大范圍的進行采光,采光的質量好且效率高。
2.3節(jié)能技術在建筑屋頂?shù)倪\用
在工民建筑屋頂?shù)墓こ淌┕ぶ校梢圆捎酶咝П夭牧侠绺∈氨E蓓斆妫€可以利用倒置型或架空型保溫屋面節(jié)能技術設置屋頂。進而實現(xiàn)工民建筑節(jié)能的目標。
2.4節(jié)能技術在建筑圍護的運用
在墻體的外部使用防水材料和保溫材料形成外保溫層,在墻體的內部全部使用保溫材料形成內保溫層。外保溫層和內保溫層的結合不僅對屋內起到了保溫的作用還可以減少實體磚的使用,節(jié)省了建筑材料。
2.5室內采暖供電節(jié)能技術
室內采暖節(jié)能供電技術主要運用的是水源熱泵系統(tǒng)和太陽能系統(tǒng)。利用水源熱泵系統(tǒng)可以把外界的熱能轉移到室內,進而達到采暖的效果。利用太陽能系統(tǒng)可以把豐富的太陽能熱量轉化為電能,給住戶供電。
3不斷的改進節(jié)能施工技術,使其更好的為工民建建筑工程服務
把節(jié)能環(huán)保技術應用到工民建施工中可以有效的減少資源浪費的情況,促進建筑行業(yè)的集約化發(fā)展。所以在工民建工程施工中充分的利用各種節(jié)能環(huán)保新技術,節(jié)約建筑工程施工的成本,緩解資源緊張的現(xiàn)狀,保護生態(tài)環(huán)境,促進新能源的開發(fā),提高整個工民建工程的施工水平。但隨著社會的發(fā)展,節(jié)能環(huán)保技術也需要不斷的發(fā)展完善,這樣才能發(fā)揮它在工民建筑施工中的最大用處。首先要建設節(jié)能環(huán)保技術體系。國家要制定節(jié)能環(huán)保技術使用標準,建立和完善節(jié)能環(huán)保技術的管理和控制體系,使工民建施工中運用節(jié)能環(huán)保技術更加的規(guī)范。其次要加速發(fā)展新的技術,加強與國外的節(jié)能技術交流,借鑒和引進國外的先進節(jié)能環(huán)保技術新理念。通過不斷的交流和合作,通過不斷的研發(fā)和改進,提升節(jié)能環(huán)保技術。第三,要尋找新能源,把新技術和新能源相結合,運用到工民建工程的施工中起到節(jié)省能源,保護環(huán)境的目的。
4結語
關鍵詞: 建筑;節(jié)能建筑設計;分析
中圖分類號: TU201.5 文獻標識碼: A
如今社會正面臨著人口、資源、環(huán)境和發(fā)展等一系列重大問題,可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的提出是建立在人類能夠深刻認識到環(huán)境與資源的可持續(xù)能力的基礎上的。現(xiàn)在,人們對環(huán)境保護的認識已經(jīng)越來越高,然而環(huán)境的改善并不是一時半刻就能解決的問題。所以,我們要從各個方面來保護環(huán)境,發(fā)展經(jīng)濟的同時絕不以犧牲環(huán)境為代價。隨著人們環(huán)保意識的不斷增強,如何在建筑設計中更好地合理利用自然能源并不斷提高能源利用效率,如何搞好建筑節(jié)能設計也越來越引起建筑設計人員的重視。
認識節(jié)能建筑設計: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(chuàng)造健康、舒適、方便的生活環(huán)境是人類的共同愿望,也是建筑節(jié)能的基礎和目標,建筑節(jié)能應該是: (1).冬暖夏涼。由于維護結構的保溫隔熱和采暖空調設備性能愈益優(yōu)越,建筑環(huán)境將更加舒適。 (2).通風良好。空氣經(jīng)過過濾后,新風“掃過”每個房間,換氣次數(shù)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、改善門窗的熱性能和密閉性。必要時,還有樓地面保溫。
1 建筑節(jié)能設計的發(fā)展概況
伴隨著我國的城市化的飛速發(fā)展,建筑能耗所占社會商品能源總消費量的比例也在持續(xù)增加,其對國民經(jīng)濟發(fā)展和人民的正常工作生活的影響日益突出。隨著工業(yè)結構調整的完成和經(jīng)濟的繼續(xù)增長,工業(yè)生產能耗的降低將難以補足建筑能耗的飛速增加,建筑能耗增加導致能源短缺的問題將更加突出。
節(jié)能建筑是指遵循氣候設計和節(jié)能的基本方法,對建筑規(guī)劃分區(qū)、群體和單體、建筑朝向、間距、太陽輻射、風向以及外部空間環(huán)境進行研究后,設計出的低能耗建筑。建筑節(jié)能的經(jīng)濟效益和社會效益無疑是十分重大的,然而單純依靠建筑節(jié)能設計條文卻難以得到推行效果,這不僅有政策法規(guī)的原因,也與缺乏深入地開展科學建筑規(guī)劃與設計和加快節(jié)能新技術的開發(fā)及應用有關。
2 我國發(fā)展建筑節(jié)能設計需要注意的問題
2.1 開發(fā)商與設計者利益難以均衡
我國的房地產開發(fā)商在國家發(fā)展的這個階段中主要以發(fā)展經(jīng)濟創(chuàng)造最大利益和價值為主要目的,以增加自己的收入為目的進行房地產開發(fā)和建筑設計項目的開發(fā)。目前,我國節(jié)能建筑師的節(jié)能建筑設計和構思均是以高價格、高投入、高成本作為基礎和必備條件的,對于建筑設計者而言,最優(yōu)化的設計路線是制定出最節(jié)能的建筑設計圖,以使得建筑所發(fā)揮的節(jié)能效果最大化作為考慮。與此相對,房產開發(fā)商和投資者需要考慮的是以最低的投入換來最大的收益,所以在投入回報問題中,投資者和設計者的矛盾就凸現(xiàn)出來,利益沒有共贏性導致了需求不統(tǒng)一,造成了不均衡的局面出現(xiàn)。這個問題也是導致節(jié)能建筑無法順利開展的原因。
2.2 建筑節(jié)能技術落后,建筑質量和實用性較差
與國外相比,我國發(fā)展節(jié)能建筑的時間比較短,而且缺乏相關的設計經(jīng)驗和管理經(jīng)驗,對建筑節(jié)能設計項目的管理方面底蘊較差。我國建筑節(jié)能設計中由于技術落后在設計過程中需要解決的難題較多,目前建筑設計實力可以解決一般建筑節(jié)能設計中存在的難題,但是對于高級技能建筑和特殊化的節(jié)能建筑設計就需要面對很多難題,如果技術使用不當就會導致建筑質量達不到預期效果,實用性達不到預期效果。現(xiàn)階段,我國還需要學習外國先進的設計技術,借鑒國外先進的設計經(jīng)驗,保證我國節(jié)能建筑的設計技術到位,建筑預算最低化、質量最優(yōu)化和實用性最大化。
3 建筑設計的節(jié)能環(huán)保設計對策
3.1 結構設計上的節(jié)能環(huán)保
開展節(jié)能環(huán)保建筑設計時要充分考慮節(jié)能環(huán)保的外形和結構設計,建筑規(guī)劃上要提高環(huán)保節(jié)能意識,在規(guī)劃設計中加大對環(huán)境的考慮因素,如果環(huán)境影響因素考慮不周全就會使設計人員對環(huán)保節(jié)能了解和協(xié)調性的缺失,最為凸顯的就是建筑的朝向和采光選擇,部分建筑呈東西向,造成了室內熱工環(huán)境差的現(xiàn)象。充分考慮建筑構造是要求建筑嚴格控制節(jié)能,建筑節(jié)能設計標準要求設計人員要充分考慮節(jié)能建筑符合政策的要求進行建筑節(jié)能設計。
3.2 使用節(jié)能環(huán)保的建筑材料
3.2.1 生態(tài)建筑材料的概念
生態(tài)建筑材料的概念來自于生態(tài)環(huán)境材料。但是目前生態(tài)建筑材料與生態(tài)環(huán)境材料都還沒有科學和權威的統(tǒng)一定義。生態(tài)環(huán)境材料的主要特征是節(jié)約資源和能源,減少環(huán)境污染,避免溫室效應與臭氧層的破壞并且容易回收和循環(huán)利用。與此對應生態(tài)建筑材料應指在材料的生產、使用、廢棄和再生循環(huán)過程中以與生態(tài)環(huán)境相協(xié)調, 滿足最少資源和能源消耗,最小環(huán)境污染,最佳使用性能,最高循環(huán)再利用率要求設計生產的建筑材料。目前在社會上出現(xiàn)的新型建筑材料有加氣混凝土砌塊、陶粒砌塊、小型混凝土空心砌塊、纖維石膏板、新型隔墻板等,這些新型建筑材料以煤灰、煤矸石、石粉等廢料為主要原料,具有質輕、隔熱、隔音等特點,有些材料甚至達到了防火的功能。
3.2.2 生態(tài)建筑材料的優(yōu)點及使用
新型建筑材料的使用,可以有效減少環(huán)境污染,節(jié)省大量的生產成本,還能增加房屋的使用面積,經(jīng)過近年來的研制、開發(fā)和引進國外生產技術和設備,我國的建筑材料工業(yè)已經(jīng)開始走上多品種發(fā)展的道路,初步形成了以塊板為主的墻材體系,如混凝土空心砌塊、紙面石膏板、纖維水泥夾心板等,但代表墻體材料現(xiàn)代水平的各種輕板、復合板所占的比重仍很小,與工業(yè)發(fā)達國家相比相對落后,主要表現(xiàn)產品檔次低、企業(yè)規(guī)模小、工藝裝備落后及配套能力差等方面。
3.3 建筑用電的可持續(xù)性與其他能源的選擇分析
3.3.1 建筑用電的可持續(xù)性
我國發(fā)展建筑可持續(xù)利用能源和其他可替代性能源,首先需要弄清楚可持續(xù)再生能源的含義和意義。可再生能源是指原材料可以再生的能源,不存在能源枯竭的情況,因此發(fā)展能源可持續(xù)利用已經(jīng)受到許多國家的重視,尤其是那些能源相對短缺的國家。
3.3.2 可持續(xù)利用能源的選擇分析
現(xiàn)階段多數(shù)節(jié)能建筑選擇太陽能光伏發(fā)電技術,以及風能發(fā)電技術來給房間內部發(fā)電和調控室內溫度,通過 PV 板產生直流電,儲存在蓄電池中備用,或通過逆變器變?yōu)榻涣麟娪糜谑覂入娏┙o,剩余電量則送入電網(wǎng),從而滿足了室內的全部供電需求。采用了自主研發(fā)的輻射板技術,將吸收太陽輻射而產生的熱能作為熱源為室內供暖,同時利用太空輻射制冷技術為室內供冷,結合水源熱泵技術調節(jié)室內溫和濕度,保證舒適的室內環(huán)境要求,利用了真空管高溫集熱技術來提供烹調用熱。
結束語
我國的建筑節(jié)能有著巨大的發(fā)展?jié)摿Γ挥胁粩鄬ㄖ?jié)能設計方法進行探討和分析,通過總結在設計中應從規(guī)劃、設計、構造、園林綠化等方面充分合理地利用當?shù)氐淖匀毁Y源,以達到尋求人與建筑、環(huán)境與經(jīng)濟之間的最佳結合,從而提高建筑的整體節(jié)能環(huán)保效益。
參考文獻
[1]趙文,李軍.可持續(xù)發(fā)展與節(jié)能環(huán)保建筑的設計初-------探寶山顧村安置動遷項目會所設計[J].建筑技術和設計,2009,2:17.
針對建筑運行能耗的來源和組成,把建筑綠色節(jié)能技術分為兩類:建筑本體綠色節(jié)能技術和建筑設備綠色節(jié)能技術。其中建筑本體綠色節(jié)能技術包括圍護結構的綠色節(jié)能技術和建筑空間設計的綠色節(jié)能技術;建筑設備綠色節(jié)能技術包括建筑能源設備系統(tǒng)綠色節(jié)能技術、建筑環(huán)境控制系統(tǒng)綠色節(jié)能技術和可再生能源利用技術。
1)節(jié)地與室外環(huán)境。舊工業(yè)建筑區(qū)位優(yōu)勢明顯,處于城市中心地帶,對舊工業(yè)建筑的土地進行合理的利用,是節(jié)約土地最直接的方法。合理采用屋頂綠化、垂直綠化等方式,既能節(jié)約土地,又可以起到綠化環(huán)境的功效。屋頂植被可以有效吸附空氣中大量的浮塵以及CO2,可以有效的起到隔熱保溫的效果,也可延長屋面防水層的使用壽命。使用綠色植被覆蓋建筑物表面,從外觀上看既遮擋了建筑物原有與周邊環(huán)境不協(xié)調的風格又賦予建筑物一種古樸的氣息。
2)節(jié)能與能源利用。節(jié)約能源是實現(xiàn)綠色節(jié)能的核心理念,根據(jù)舊工業(yè)廠房所處的地理位置,充分利用太陽能、地熱能、沼氣、風能等等可以再生的資源,在改造中采用溫濕度獨立控制空調系統(tǒng)、太陽能光熱與光電系統(tǒng)等節(jié)能技術等。由于經(jīng)濟技術和建筑功能的因素,舊工業(yè)建筑圍護結構的熱工性能較差。許多舊工業(yè)建筑改造后這個問題依然存在,這樣不僅影響了建筑的使用性能,而且會造成巨大的能源浪費。但是,舊工業(yè)的大跨度、大空間結構也正是改造者所看重的,他們在改造之后往往愿意保留此類大空間,引入自然光,這樣白天可以不需采用其他照明措施,節(jié)約資源。
3)節(jié)水與水資源利用。通過采用節(jié)能型設備,如無水小便斗,節(jié)約用水;將地面雨水、屋面雨水、生活用水利用膜生物反應器進行分別收集后合并,通過凈化用作沖廁或綠化用水;在停車場鋪裝易滲水的材料,使得雨水快速的滲入地下來補充土壤中的水分(見圖3)。
4)節(jié)材與材料資源利用。若對舊工業(yè)建筑不進行改造再利用,而是采取推倒重來的方式,無疑造成了資源和建筑材料的極大浪費,推倒破壞產生的建筑垃圾更是增加了環(huán)境的負擔。而如果對舊工業(yè)建筑改造再利用,使它真正達到實際的使用壽命,也是節(jié)約建筑材料的一種表現(xiàn)方式。舊工業(yè)拆除下來的一些物件,可以作為裝飾物品擺放在工業(yè)園區(qū)(見圖4),既不浪費材料造成環(huán)境污染,又美化環(huán)境,使得這些物品更具有歷史價值。
2綠色節(jié)能技術在舊工業(yè)建筑改造中的應用實例
2.1天津綠領慧谷創(chuàng)意產業(yè)園綠領慧谷創(chuàng)意產業(yè)園原為天津紡織機械廠,始建于1946年,占地面積138畝,廠房面積6.1萬m2。改擴建后園區(qū)所占地面積近9.3萬m2,總建筑面積10萬m2。在改造過程中,大量的采用了綠色節(jié)能技術:新建材料保溫外墻、新技術窗體遮陽(見圖5a))、可控開窗面積、隔熱鋁合金型材、中空Low-E玻璃等,使得這些建筑既是節(jié)能房又是展示廳。應用太陽能集中供熱系統(tǒng)、熱交換新風系統(tǒng)、屋面雨水收集、風光互補路燈、室外自滲透型停車位地面等環(huán)保節(jié)能手段。經(jīng)過測算,一期的改造成本僅為拆除的36.4%。
2.2上海市花園坊節(jié)能環(huán)保產業(yè)園上海花園坊節(jié)能技術環(huán)保產業(yè)園前身為上海乾通汽車附件廠(1954年—1966年),于20世紀初搬遷,留下18棟工業(yè)廠房,總占地面積為3.23萬m2,總建筑面積為5萬m2。屬于節(jié)能研發(fā)設計、建筑節(jié)能設計、節(jié)能文化傳媒、節(jié)能咨詢策劃為一體的市級創(chuàng)意產業(yè)集聚區(qū)。原廠區(qū)18棟建筑主要是鋼筋混凝土結構,改造過程中保留了框架結構,原有的外墻采用小型空心混凝土砌塊,既能減輕負荷又能起到保溫作用。新砌外墻則采用復合墻體系統(tǒng),能夠消除冷、熱橋,維持室內氣溫平穩(wěn),節(jié)省空調能耗。在改造過程中采用太陽能熱水系統(tǒng)(見圖5b))、無水小便斗、窗體遮陽、門窗斷橋隔熱鋁合金型材、中空Low-E玻璃、兩層透氣型木窗、雨水回收系統(tǒng)用于衛(wèi)生間沖廁及清洗車輛等綠色節(jié)能技術(如圖5c)所示)。
2.3蘇州市建筑設計研究院生態(tài)辦公樓蘇州市建筑設計研究院生態(tài)辦公樓前身為法資企業(yè)美西航空機械設備廠區(qū),始建于1895年,改建于2001年,為框架結構。在改造的設計階段,將經(jīng)濟、節(jié)能、生態(tài)性融入到其中。在改造過程中,大量的使用到一些節(jié)能高效的新材料,如太陽能燈,將原先部分老廠房的屋面拆除,在屋面開天窗(見圖5d)),增加了室內光線和通風,在屋面開小口,安裝太陽能燈,白天可享用自然光線辦公。將原來普通玻璃更換為雙層斷橋玻璃,來達到保溫節(jié)能的功效。原來老廠房的蓄水池、水塔均保留再利用,采用蓄水池的水清洗車輛,洗完車的水再次利用澆花,實現(xiàn)了水資源的重復利用。在樓層陽臺上種植植物,采用屋頂綠化的方式,使夏天有效的緩解太陽的直射,起到保溫隔熱的效果,降低對能源的使用,而且提高了辦公條件。
3結語
新時期下,我國建筑行業(yè)獲得蓬勃發(fā)展,同時,建筑能源消耗也顯著增加,不可再生能源不斷減少,傳統(tǒng)的施工技術已經(jīng)不能滿足現(xiàn)代建筑的需求。隨著工民建筑施工技術的提高以及建筑規(guī)模的擴大,節(jié)能減排和生態(tài)保護成為當前我國建筑行業(yè)面臨的重要問題,節(jié)能技術的應用可以提高資源的使用效率,起到生態(tài)保護的作用,對我國建筑行業(yè)的持續(xù)發(fā)展具有重要貪義。
2建筑施工應用節(jié)能技術的積極意義
2.1緩解能源危機
新時期下,隨著我國經(jīng)濟的蓬勃發(fā)展以及人們生活質量的顯著改善,各種新型能源大量涌現(xiàn),為我國經(jīng)濟的健康發(fā)展做出突出貢獻。同時,不可再生能源不斷枯竭,對我國社會發(fā)展以及國民生活水平提高帶來制約和阻礙。在此背景下,節(jié)能技術作為一門綜合性、跨行業(yè)以及跨學科的技術體系,在建筑領域中應用,可以有效緩解我國能源危機,實現(xiàn)建筑行業(yè)的持續(xù)發(fā)展。
2.2更新施工技術
在工民建筑施工中應用節(jié)能技術可以促進我國建筑行業(yè)的創(chuàng)新與發(fā)展,并且更新施工技術.為建筑行業(yè)的發(fā)展以及振興奠定基礎。同時,節(jié)能技術的應用還可以為我國環(huán)境保護提供扎實和良好的平臺。
2.3實現(xiàn)經(jīng)濟增加
工民建筑是我國最主要的建筑類型,而應用節(jié)能技術可以在環(huán)境保護以及能源消耗方面起到良好的效果,進而實現(xiàn)我國經(jīng)濟綠色以及穩(wěn)定增長。
3節(jié)能技術在工民建筑施工中的具體應用
3.1節(jié)能門窗的應用
門窗是建筑能量消耗的最關鍵部位,其能源消耗占到了建筑總能源消耗的百分之五十左右。從能源流失角度分析,能源主要是通過門窗傳導,門窗如果密閉性不符合標準,熱量就會通過空氣消耗掉。施工單位要設計門窗的過程中,要采用鋼門窗或者玻璃門窗等導熱較低的施工材料,并且通過焊接的手段安裝門窗框,在減少因為輻射和傳導而導致熱量流失的同時,還可以提高門窗的氣閉性以及隔音性。在夏季太陽輻射嚴重的地區(qū),施工單位要綜合考慮門窗的遮陽功能。
3.2外墻保溫技術
在整個建筑中,外墻所占比例最大,其隔熱保溫能力對建筑整體節(jié)能水平具有直接影響.因此,外墻保溫技術是技能技術的重要體現(xiàn)。通常情況下,在墻體保溫工作中,施工單位基本只需要考慮隔熱性,外墻基本只有熱傳導這一種傳熱方式。當前,我國比較常用的外墻保溫技術主要有以下H種:外墻外保溫技術、夾層保溫技術以及墻內保溫技術。
3.3屋頂節(jié)能技術
當前,我國很多工民建筑建筑基本都采用了屋頂保溫的方式實現(xiàn)保溫隔熱,同時也具備很多全新的功能。通常情況下,屋頂節(jié)能技術要采用導熱系數(shù)小的新型材料,而隨著我國人民環(huán)保意識的不斷加強,屋頂技能技術也獲得快速的發(fā)展,很多建筑都將屋頂設計為植物花園或者是草坪,在起到保溫隔熱效果的同時,還實現(xiàn)人與自然的和諧發(fā)展。
3.4利用新型能源
當前,隨著我國公眾環(huán)保以及節(jié)能意識的不斷增加,在工民建筑筑設計中,更加注重新型能源的使用,新型能源主要是指可再生的綠色能源,包括太陽能、地熱能、水電能以及風能等。太陽能是當前利用最為廣泛的綠色能源,太陽能可以滿足人們日常生活的需求,并且實現(xiàn)對其他能源的節(jié)約。同時,地熱能也是比較廉價和清潔的能源,并且逐漸受到我國建筑行業(yè)的應用和重視,其主要特點是無污染、成本低。
3.5自然采光技術
采光是工民建筑施工以及設計的關鍵環(huán)節(jié),如果對其加以充分利用、科學設計,可以有效節(jié)約能源。因此,施工單位要設計建筑圖紙的過程中,要合理確定采光形式、尺寸以及位置,保證工程投人使用后,其自然采光可以充分滿足用戶需求,進而減少資源消耗,起到節(jié)能的作用。
3.6使用綠色材料
綠色材料主要是指無放射性、無污染以及無毒害,有利于人體健康以及環(huán)境保護的建筑材料。當前,我國主要的綠色材料包括壁紙、涂料、地毯、復合地板、管材、玻璃、陶瓷以及石膏板等。例如當前建筑行業(yè)大量使用的“防霉壁紙”,其通過化學處理,不僅沒有任何污染、沒有異味,還可以復刷以及洗滌等;“環(huán)保地毯”,其具有防蟲蛀、防腐蝕的效果;“復合地板”,其經(jīng)過表面處理后,具有不變形、防燃、防腐、防霉以及防駐的特點。
4節(jié)能技術的創(chuàng)新與開發(fā)
4.1加大對新型材料的科研力度
新型材料是促進節(jié)能技術發(fā)展的基礎,想要實現(xiàn)節(jié)能技術在工民建筑中的全面應用,一定要以節(jié)能材料為切人點。因此,我國一定要加大對其研究力度,提高創(chuàng)新能力,實現(xiàn)節(jié)能材料自給自足,進而促進我國建筑行業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展。
4.2注重人才培養(yǎng)
我國要充分重視相關人才培養(yǎng),加大對人才培養(yǎng)的投入力度,引進高科技、高素質人才參與到工程建設中,實現(xiàn)節(jié)能技術在建筑領域的應用。
4.3注重國際合作與交流
我國建筑行業(yè)要充分借鑒以及吸收發(fā)達國家的節(jié)能技術應用經(jīng)驗,并且加強國際合作與交流,在實現(xiàn)雙贏的前提下,促進我國工民建筑節(jié)能技術的發(fā)展。
5結語
總而言之,新時期下,隨著我國能源危機的持續(xù)加劇,環(huán)境保護和節(jié)約能源成為我國社會的主旋律。而隨著人們生活標準的提高,對能源的需求也持續(xù)增加,建筑節(jié)能已經(jīng)成為社會發(fā)展的必然選擇。在工民建筑中應用節(jié)能技術可以實現(xiàn)施T技術的創(chuàng)新與改革,緩解日益嚴峻的能源危機,為我國建筑行業(yè)的持續(xù)發(fā)展提供幫助。
作者:尹華龍 單位:兗礦東華建設有限公司
參考文獻:
丨1]方偉.工民建筑施工中的節(jié)能技術與實施要點之研究[J].建材與裝飾,2016(34):14?15.
1.建筑電氣節(jié)能的工作原則電氣建筑工程的施工中,工作人員一定要堅持“符合實際,實事求是”的基本原則,確保節(jié)能技術的適用性,實際性以及節(jié)能性的有效發(fā)揮,進而實現(xiàn)節(jié)能環(huán)保效果的最大化。
1.1適用性:節(jié)能技術與建筑電氣工程的實際情況,進行電力的供應與配置,以實現(xiàn)其電力的科學供應,合理優(yōu)化。
1.2實際性:在建筑電氣工程施工的過程中,施工人員在材料的選擇以及設備的運用方面,要根據(jù)工程的實際需要進行,是回收成本的過程更加科學,合理。
1.3節(jié)能性:建筑電氣工程在其施工的過程中,相關的技術人員會根據(jù)工程實際情況,采用相應的節(jié)能措施,使建筑能源的消耗得到有效的控制和減少。
2.建筑電氣節(jié)能的特點建筑工程的電氣節(jié)能特點為:
2.1同時性:電氣節(jié)能的同時性是指同時進行電力生產的輸送、分配和轉換工作,但是不能實現(xiàn)大量儲存。
2.2集中性:統(tǒng)一電氣資源的調度和檢修,建筑工程中電力系統(tǒng)的配置系統(tǒng)是最終用戶端,通過有效的措施提高建筑工程的電氣節(jié)能水平,落實電氣節(jié)能的政策和方針,保證電氣節(jié)能技術的實用性、合理性和先進性。
3.建筑電氣節(jié)能技術的應用
3.1對建筑用電進行優(yōu)化設計建筑電氣工程施工之初,相關設計人員就要對工程進行全面的了解和分析,經(jīng)過一系列的研究之后,確定設計方案并進行分項施工,對于電氣工程的用電量以及電力負荷方面的計算要嚴格精確,只有這樣才能確保節(jié)能減排的節(jié)能措施得以順利進行,為了能夠確保設計方案的準確性,相關的工作人員一定要親自進入施工第一線,在于工人們進行交流的過程中,收集資料和數(shù)據(jù),從中得到工程的總體情況以及電量負荷特點,結合工程結構以及各縣功能的情況進行全面分析,綜合考慮,進而制定出最為科學,合理的設計方案。在建筑電力工程的建設過程中應用各種新型的節(jié)能技術,不斷能夠降低成本的投入,提高經(jīng)濟效益,還能夠最大限度的節(jié)約資源,減少環(huán)境污染,是一舉多得重要的舉措。由于建設施工畢竟的環(huán)境復雜,工序繁多,因此,監(jiān)管部門的工作人員一定做好其本職工作,及時的對施工現(xiàn)場進行監(jiān)督和管理,確保設計的方案能夠得到落實和執(zhí)行。另外,電力工程中,還涉及到變壓器的問題,我們在選擇變壓器的時候,一定要與工程的電力負荷變化相一致,這樣能夠減少很多無用的電能消耗,進而提高了電能的利用率。
3.2強化管理建筑電氣系統(tǒng)的運行電氣設備在運行過程中,對于電能的消耗很大,因此工作人員在電氣設備的管理方面要下足功夫。電力設備控制系統(tǒng)的有效管理能夠保障電氣設備工作的穩(wěn)定性和連續(xù)性,進而提高了電能使用率。
二、結束語
關鍵詞:建筑;外墻;保溫;保溫材料
中圖分類號:TE867 文獻標識碼:A
現(xiàn)代建筑物的表面積一般較大,這就意味著在炎熱的夏季將會受到較多的太陽輻射,必須要采取有效的立體、綜合化措施,才能達到“調溫”的作用,但是這需要有較多的能源作為支撐。然而,近年來提出的外墻外保溫技術,能在一定程度上解決這些問題。所謂的外墻外保溫技術,實質上是指在建筑物的表面在新建一層保護層,不僅能起到保護建筑物的作用,還能有效地節(jié)約能源。建筑圍護結構在建筑節(jié)能上占有十分重要的地位,建筑圍護結構保溫是實現(xiàn)建筑節(jié)能的關鍵結構。維護結構主要包括屋面、樓板、墻與門窗等結構,具有保溫隔熱功能的建筑圍護結構能實現(xiàn)維持良好的室內熱環(huán)境的目地。保溫隔熱性能良好的維護結構主要是通過冬季采暖和夏季降溫的方式來實現(xiàn)減少熱損失的作用的,因此,如果建筑物選擇的圍護結構材料的保溫性能較差,則不能有效地阻止了熱損失,導致在應用空調設備時能量消耗損失較大。可見圍護結構的保溫隔熱性能對于建筑節(jié)能非常的重要。
一、建筑外墻外保溫技術的特點
大體上來說,外墻外保溫技術就是在外墻外側裝置的保溫隔熱體系,它是目前被廣泛推廣的一種保溫節(jié)能技術。與內保溫相比,外保溫技術更為合理,更為優(yōu)越,這是通過比較得到的,同樣規(guī)格、尺寸及性能的保溫材料,外保溫相比內保溫具有較好的效果。
基于保溫隔熱體系是位于外墻的外側,能夠降低主體結構承受的溫差的幅度,從而減小因溫差引起的建筑物變形,有效的阻斷冷(熱)橋,起到保護結構墻體的功效,對延長結構壽命十分有利。從有益于結構穩(wěn)定性方面來說,實施外保溫隔熱明顯具有優(yōu)勢。
1 外墻外保溫系統(tǒng)可以有效地防止熱橋現(xiàn)象的出現(xiàn)。經(jīng)分析比較得知,相比于內保溫,外保溫能減少相當大的熱量損失。一般來說,實體墻內部具有較高的熱容量,當實施外墻外保溫時,能夠為房間存儲更多的熱量。例如,在寒冷的冬天,房間里由于陽光照射以及室內采暖設置會引起室內溫度的變化,如果采用外墻外保溫技術,將會減緩這種溫度的變化,使得室內的溫度相對穩(wěn)定。同時,外墻外保溫也能保存熱量,也就是說家電以及太陽輻射產生的熱量也能得到充分的利用,實現(xiàn)了能源的節(jié)約。如果在炎熱的夏天,外保溫層也能有效地隔絕一些陽光的輻射,實現(xiàn)防止高溫以及降低表面溫度,使外墻和室內的空氣溫度有所減少。總的來說,運用外墻外保溫施工技術,將有助于改善人們的生活環(huán)境與質量,實現(xiàn)建筑的冬暖夏涼。
2 在一般情況下,對室內溫度進行適當?shù)恼{節(jié)能夠制造舒適的環(huán)境,外墻外保溫技術對室內溫度的影響是顯而易見的,它對人們的生活空間產生的影響也是不可磨滅的。由于外墻外保溫能夠加強外絕緣功能,因此,相比于沒有應用該技術的建筑物,具有較強的保持室內的熱環(huán)境的性能,基于此,我們能夠考慮減少采暖負荷,達到降低能源損耗、節(jié)約能源的目的。
3 如果采用外墻外保溫技術,能夠有效的減少混凝土墻的外部以及建筑物內部磚墻受到損害,相當于在墻體的外部形成一層保護層,隨時將外部的各種侵害隔絕在墻體之外。在溫度較低的時候,也能提升內部主題墻的溫度,有效地降低墻壁的潮濕度,使得墻體具有較為平穩(wěn)的溫度,能夠使墻體避免一些變形、損壞、裂縫的情況出現(xiàn),有利于延長墻體的使用壽命。
4 方便舊的建筑物進行節(jié)能改造。現(xiàn)如今,許多的建筑物都達不到節(jié)能的要求,因此,對舊的建筑物進行改造是十分必要的。這也體現(xiàn)了在對舊房進行節(jié)能改造時,相比于采用內保溫方式,外保溫方式最大的優(yōu)勢在于無需臨時搬遷,也不會對用戶的正常生活產生影響。
二、墻體外保溫技術的施工階段
1 構造設計與材料選擇
1.1 工程設計基本要求
對于房屋外墻的保溫設計,應應因地制宜,充分考慮建筑結構布局、氣候特點以及室內的采暖條件,然后選擇保溫體系構造,進行熱工計算設計,以達到人們所需要的室內熱環(huán)境;在對建筑結構進行設計時,應盡量避免熱橋現(xiàn)象的產生,也要注重對變形縫、勒腳與散水間接茬處的處理,最好采用密封膏密封,避免鼠類對其進行破壞,影響保溫性能;應對離地面2.4m以內的墻體增設加強網(wǎng)布,實現(xiàn)其抗沖擊力的提高。
1.2 材料選擇
(1)玻璃纖維網(wǎng)格布的選擇。玻璃纖維網(wǎng)格布的主要功能是防止抗裂的出現(xiàn),因此,它必須具有較好的變形協(xié)調性,才能起到抗裂作用。這就要求在選擇玻璃纖維網(wǎng)格布時,網(wǎng)格布應具有較低的極限伸長率以及足夠的抗拉強度。固定玻璃纖維網(wǎng)格布時,也應充分重視其自身的長度以及網(wǎng)孔的尺寸。
(2)聚苯乙烯保溫材料的選擇。在建筑外墻外保溫體系時,常選用膨脹聚苯乙烯(EPS)板保溫材料。保溫材料的性能與其密度有關,如果密度較小,則強度較低,當負載較大的重量時容易變形,性能較差。在選擇聚苯乙烯板時,除了對它的密度有要求外,還應具有較大的抗壓強度以及較小的導熱系數(shù)。另外,其厚度應通過熱工計算進行確定,一般選著較厚的產品。
(3)聚合物粘接砂漿的選擇。在構建外墻外保溫體系時,聚合物添加劑的選擇應由當?shù)氐臍夂驔Q定,一般采用薄抹灰柔性聚合物砂漿作為面層。通常在偏寒冷的地方,則采用玻化轉變溫度低的聚合物作為聚合物添加劑,確保粘接性能以及耐老化性能。
2 外墻保溫工程的施工
2.1 施工方法
一般的外墻保溫工程施工主要包括:工具準備、檢查清理基層墻面、掛線沖筋、配置聚合物砂漿、濕潤基層、粘貼保溫板、保溫板塞縫、打磨找平、粘貼玻璃纖維網(wǎng)格布以及外飾面等工序。
2.2 主要施工要求與要點
(1)要求基層處理必須要在適宜的溫度下進行,當氣溫低于5℃或者高于30℃時,不宜施工。對基底表面應認真進行清理與修補,著重對處理門窗洞邊緣、變形縫以及檐口。
(2)配置聚合物砂漿的工作應交由專人負責,以確保隨用隨配,保證攪拌的質量,配好的砂漿應存于陰涼無曝曬處,最好在1h內用完。
(3)在聚苯板粘貼前,預先做好濕潤以及掛線的工作,粘貼應自上而下逐步進行,相鄰板材靠緊對齊。粘貼時需保證上下兩層板材錯縫搭接大于1/3板長,且陰陽角處必須要咬口錯位相接;在粘貼勒腳、雨蓬、變形縫處時,需做翻包處理;處理板間細縫時,應采小片的聚苯板進行填補;在粘貼一定面積后,應利用靠尺進行檢查、壓平以及壓實。
(4)網(wǎng)格布須要在板材粘貼24h后才進行施工,應事先安排好朝陽面。在門窗膀周邊增做加強層,搭接長度應大于70mm,墻面網(wǎng)格布須嵌入門窗框外側,并粘貼牢靠。
(5)一般抹灰分兩遍進行,必須將網(wǎng)格布埋入不外露。第一遍是抹在保溫板的表面,然后將網(wǎng)格布壓入涂層中,保持平整;第二遍則應將網(wǎng)格布完全覆蓋,切忌拍漿,以免產生裂縫。
3 施工的注意事項
3.1 施工過程中應嚴防產生空腔,確保整體工程的穩(wěn)定性能。在施工中,保溫層易受到自身和風力的荷載,空腔的存在,將會使保溫層因承受不了荷載的作用出現(xiàn)開裂甚至脫落的現(xiàn)象。因此,在施工的時,應盡可能的避免空腔的產生,增大相互粘結的面積,使保溫層能有效的抵抗外部荷載的作用,達到設計要求。
3.2 為了提高保溫材料的抗壓、抗拉的強度,可通過采用擠塑苯板作為建筑底層保溫材料;另外,如果在抗裂層中增設一層耐堿玻纖網(wǎng),也有利于增強抗拉以及抗壓強度;最后,在陽角處采用鋼板包角可以防止碰損。
3.3 為了保證保溫材料的耐火性能,可選擇在施工過程中添加防火劑來提高保溫材料的防火性能,也可選擇在保溫材料的表面涂覆一層色的涂料,用來反射大部分的光線,有效地降低因陽光照射而產生的溫度的影響。
結語
近年來,我國的外墻保溫技術飛速發(fā)展,極大的支持了節(jié)能工作。建筑外墻保溫技術的進步與先進的節(jié)能材料的不斷開發(fā)是密不可分的,它是以新型節(jié)能材料的發(fā)展為前提而進行的,因此二者應協(xié)調發(fā)展,確保外墻保溫技術的不斷發(fā)展。基于外墻保溫技術的各種優(yōu)勢,其越來越為人們所重視,因此,外墻保溫技術具有廣闊的應用前景.
參考文獻
[1]劉芳地,建筑節(jié)能及外墻保溫施工技術[J],建筑節(jié)能,2012年04期
關鍵詞:建筑,節(jié)能,途徑,措施
一、引言
每當冬季,生活在北方城市的人們經(jīng)常會抱怨家里的暖氣不熱,可能很少有人注意到,由于建筑的保溫和隔熱性能差,使我們房屋內的熱能損失了一半甚至更多。同樣,炎熱的夏季建筑里的冷氣也因為建筑的總體熱工性能差而大量散失。建筑能耗浪費相當嚴重,原因也是多方面的,如技術落后,供暖設計不科學,管理不當,采暖收費不合理,缺乏節(jié)能意識等。尤其突出的表現(xiàn)在過分強調降低建筑物的一次性投資和對某些建材制品的要求不嚴,結果節(jié)省了一次性投資,卻造成了長久的能源浪費,得不償失。如不趕緊采取堅決有效的措施來控制建筑能耗的浪費,那么用不了多久,我們就會受到大自然的懲罰。因而在能源日益深刻地成為人類社會的支撐體系的今天,建筑節(jié)能勢在必行。
二、我國實施建筑節(jié)能的一般途徑
我國目前建筑節(jié)能途徑主要包括以下幾個方面:
(1)門窗的保溫隔熱。
在建筑圍護結構中,與墻體、屋面相比,門窗的保溫隔熱能力較差。我們可以通過提高門窗的氣密性,采用適當?shù)拇皦γ娣e比,增加窗玻璃層數(shù),采用百葉窗簾、窗板等措施來提高門窗的保溫隔熱性能。
(2)墻體的保溫隔熱:
墻體是外圍護結構的主體,我們可以采用保溫性能好、蓄熱能力及強度較低的砌塊墻體,如加氣混凝土砌塊。也可以采用復合墻體的形式,如內保溫復合墻體、外保溫復合墻體、夾芯復合墻體等。但內保溫復合墻體由于熱橋對保溫的影響較大,國家已經(jīng)開始限制使用內保溫復合墻體使用。而且從長遠來看,外墻外保溫的效果明顯高于內保溫。由于復合墻體能滿足圍護結構各種功能的要求,因此這種采用高效保溫材料與磚砌的復合墻體,有著更多的優(yōu)越性。論文格式。
(3)屋面的保溫隔熱:
屋面作為外圍護結構的一部分,它的保溫隔熱也是不可或缺的。我們可以采用高效保溫材料作為屋面的保溫層,也可采用架空型保溫屋面或倒置式屋面等方式來達到提高屋面保溫隔熱性能的目的。
(4)采暖系統(tǒng)的節(jié)能
城市供暖實行城市集中供暖和區(qū)域供暖,可以大大提高熱效率。在管網(wǎng)系統(tǒng)中,安設平衡閥,可以使管網(wǎng)系統(tǒng)達到水力平衡,與未安平衡閥的不平衡系統(tǒng)相比,在保證所有房間滿足規(guī)定室溫的條件下,可以相對的降低所供暖區(qū)域的平均室內溫度,從而節(jié)約能源。
三、對未來建筑節(jié)能的幾點建議
建筑業(yè)是典型的資源與能源高消耗產業(yè),當前我國經(jīng)濟持續(xù)穩(wěn)定高速增長,經(jīng)濟體制改革正處于關鍵時期。建筑業(yè)在迅猛發(fā)展的同時也帶來了大量的能耗,面對全球經(jīng)濟一體化,結合我國的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略,建筑節(jié)能已迫在眉睫。節(jié)能絕對不等同于能耗絕對數(shù)量的降低,絕對不應該以犧牲室內環(huán)境質量為代價。隨著經(jīng)濟和科技、文化的發(fā)展,在未來一段時間內,建筑能耗絕對值將有所上升,建筑室內環(huán)境標準也將提高;節(jié)能的關鍵在于能源使用效率的提高,最終的目標是實現(xiàn)室內人工環(huán)境與自然環(huán)境的和諧統(tǒng)一,這需要政府,全社會各個行業(yè)、企業(yè)及各位公民在達成共識的基礎上,以國家政策為宏觀調控、以科技發(fā)展為載體,通過一段時間的努力才能全面實現(xiàn)建筑節(jié)能目標。論文格式。建筑節(jié)能應從以下幾個方面著手:
(1)發(fā)揮政府在建筑節(jié)能工作中的主導作用
確定可持續(xù)建筑的戰(zhàn)略目標;制定相關的政策和法規(guī);組織和協(xié)調全國范圍或各地區(qū)的可持續(xù)建筑運動;修訂相應的技術標準和規(guī)范;建立新的建筑環(huán)境評價體系;組織和協(xié)調可持續(xù)建筑的教育和培訓;促進與國際可持續(xù)建筑運動的交流與合作。在充分發(fā)揮政府主導作用的同時,也要充分重視和利用高等院校和科研機構力量。
(2)開展建筑節(jié)能宣傳教育培訓
必須使建筑節(jié)能深入人心,形成濃厚的輿論氛圍。設法籌集經(jīng)費,組織拍攝建筑節(jié)能電視宣傳片,在電視和網(wǎng)上宣傳播放。教育部加大對建筑節(jié)能的教書宣傳經(jīng)費的投資。建設部主管報紙、雜志、網(wǎng)站、出版社要加強建筑節(jié)能宣傳介紹,要多宣傳建筑節(jié)能典型,介紹建筑節(jié)能技術和知識。
(3)推動建筑節(jié)能技術進步
盡快開發(fā)并形成不同地區(qū)不同建筑適用的多種建筑節(jié)能配套技術,包括既有建筑節(jié)能改造技術;推廣當?shù)剡m用的建筑節(jié)能配套技術。可從經(jīng)過實踐考驗的成熟技術中先挑選出一些編印成建筑節(jié)能技術指南。還要繼續(xù)研發(fā)先進適用的建筑圍護結構保溫隔熱技術,特別是外墻外保溫技術、節(jié)能窗技術和采暖計量及控制技術以及太陽能、地熱能技術。當前建筑節(jié)能市場中,以假冒偽劣產品和技術低價競爭的情況相當普遍,影響工程質量和壽命,應通過市場和行政手段,加以規(guī)范,淘汰落后技術和產品。繼續(xù)組織以企業(yè)為主,產學研結合從事建筑節(jié)能技術研發(fā)。要重視建筑節(jié)能技術的基礎研究。
(4)組織建筑能耗調查,建立能耗數(shù)據(jù)庫
利用現(xiàn)代化技術建立建筑能耗數(shù)據(jù),進一步了解建筑運行情況、進行建筑節(jié)能工作的基本依據(jù)。國內少數(shù)單位做過一些建筑能耗調查統(tǒng)計分析工作,但這不可能是全面系統(tǒng)的。從已有的調查資料來看,同一地區(qū)同類建筑單位面積能耗差距很大,說明能源浪費大,節(jié)能潛力也大。如果如果能夠掌握不同地區(qū)不同建筑的實際能耗數(shù)據(jù),將大大促進建筑節(jié)能事業(yè)發(fā)展。為建筑的節(jié)能提供很大的幫助。
(5)加大推廣使用節(jié)能材料的力度
積極引導新型墻體材料的發(fā)展,促進新型建筑材料的推廣應用。引導墻材生產企業(yè)通過科技進步和產品結構調整,發(fā)展利廢及建筑垃圾等再生墻材,促進循環(huán)經(jīng)濟發(fā)展;大力發(fā)展利用粉煤灰、鋼渣、工業(yè)廢石膏、石屑等各類工業(yè)廢渣,生產粉煤灰加氣混凝土砌塊、石膏砌塊、蒸壓粉煤灰磚、蒸壓灰砂磚、混凝土多孔磚、陶粒砌塊和各類建筑技術,推廣應用散裝水泥,節(jié)約寶貴的耕地資源和木材資源。做好新型墻體材料及建筑節(jié)能產品的備案管理,進一步規(guī)范市場行為。
四、結語
建筑節(jié)能是一項系統(tǒng)工程。在策劃、實施及取得實效的長時間過程中涉及規(guī)劃、設計、施工、調試、運行、維修等諸多環(huán)節(jié)。目前,國家已制定了《公共建筑節(jié)能設計標準》 、《夏熱冬冷地區(qū)居住建筑節(jié)能設計標準》 、《夏熱冬暖地區(qū)居住建筑節(jié)能設計標準》等行業(yè)標準,對建筑節(jié)能做出了明確的政策規(guī)定。論文格式。可以預見,隨著建筑節(jié)能工作的開展,以及人們對改善建筑熱環(huán)境的迫切要求,建筑節(jié)能技術必將得到迅速發(fā)展。
參考文獻:
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