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改革开放使得经济得到快速发展,人们的生活质量也大幅度提高,在这一过程中不可避免的产生环境问题,人们逐渐开始关注绿色低碳的商品,特别是对于建筑业来说,如何在建筑结构工程施工过程中加入绿色技术,保护自然环境也是一个严峻的问题。因此节能技术措施的在建筑结构施工中的应用得到了人们的广泛关注,并针对此进行了一些研究,在保证建筑工程质量的同时关注环境的可持续发展。
2建筑结构工程施工中节能技术应用的意义
2.1实现环境可持续发展的重要体现
中国是人口第一大国,资源短缺是现阶段我国面临的严峻问题。不仅如此经济的快速发展,使得环境遭受重大破坏,环境承载能力不断下降。因此如何在建筑施工中减少环境污染是一个值得思考的问题。节能技术在建筑施工中的应用,在很大程度上减少了环境污染。比如建筑外墙保温材料的选用,采用环保的保温性能好的材料代替传统的保温材料,还有采光技术的使用等大大减少了能耗,加强了对环境的保护,促进环境的可持续发展。
2.2人类与环境和谐发展的重要手段
人类与自然环境关系的不断恶化,不仅制约了人们生活质量的提高也不利于环境的可持续发展。在现实生活中人们想要拥有舒适的居住环境,就要加强建筑施工中节能技术的应用,在施工过程中选用环保的建筑材料,减少对自然环境的掠取,特别是在施工过程中产生的建筑垃圾要进行合理的掩埋与处置,不得随意堆放,促进人类与自然环境的和谐发展。
2.3社会发展的必要条件
技能技术在建筑工程中的应用是社会发展的必然要求。随着社会的不断发展,一些化石燃料的燃烧,温室气体的排放等导致环境温度上升,出现温室效应,温室效应大家都听过但是却不知其具体会产生什么严重后果,环境气温的不断升高,会使两级冰川发生融化,进而海平面上升,一些临海的城市将被淹没,严重威胁着人类的生命财产安全。因此,发展低碳经济势不可挡。
3建筑节能技术应用形式
3.1采光技术
采光技术的应用是指在建筑施工中对自然光线的使用,包括直接使用与间接使用。在工民建的施工过程中大多是对光的间接使用,因为建筑空间的问题限制了光的使用效率,因此在以后的工作研究中要重视对光的间接使用的研究,使得建筑内光照丰富,激活人们的生活,使得人们的生活充满暖意。在提高采光率的同时,提高节能降耗的效率。
3.2太阳能技术
太阳能以其利用方便、可循环使用及清洁等优点广泛应用到许多的行业生产中,同样的太阳能技术也可以应用到建筑工程中,在建筑施工中通过设置太阳能采光板,将光能转化为其他能源服务于人们,同时通过太阳光的反射为建筑物提供所需的热量与光照。
3.3隔热节能技术
对于炎热地区的建筑施工来说,隔热技术的应用非常重要。隔热技术的使用关键部位是建筑的屋顶、墙体、门窗。在炎热地区阳关直接照射到屋顶,进而热量传入到建筑内部,影响人们居住的舒适感,这就有必要对屋顶进行隔热,一般是采用空气层隔热,这种方法方便又经济,对环境也没有危害。不仅如此对墙体、门窗的隔热也只建筑工程中重点关注对象。对屋顶、墙体做隔热处理的同时,当温度下降的时候还能起到保温的作用。
4建筑结构施工中节能技术措施
4.1屋顶节能技术措施的应用
屋顶的保温、隔热是围护结构节能的重点之一,其目的是保证屋内环境不受外界环境的影响,当外界环境发生变化时,屋内环境可以在一定范围内保持恒定。也就是人们所说的冬暖夏凉。现在备受人们欢迎的是生态技术与智能技术的应用,可以在屋顶上种植一些绿植,还可以通过利用太阳能和风能,做好建筑过程中的节能技术的应用,促进环境的可持续发展。
4.2重视工民建节能技术的应用
(1)节水技术的应用。水资源子在建筑工程中占有重要地位,任何施工技术都离不开水资源,例如混凝土施工中,从混凝土的拌和、运输、摊铺及之后的养护都离不开水资源。因此,在施工过程中要加强对水资源的保护与节水技术的应用。对水资源进行合理的管理,减少水资源消耗与浪费。同时加强施工人员的节水意识,从根本上节约水资源。(2)采暖技术的应用。采暖技术的应用在工民建建筑工程施工中也尤为重要,建筑中少不了供暖系统,但是在实际的施工中,供暖系统的使用并没有发挥其理想中的效果,比如供暖资源的浪费,热能消耗量增加等。因此在工民建施工过程中要注重供暖系统的设置,目前一般采用温控阀对供热温度进行控制,随着社会的发展,人们逐渐开始对一些新能源进行开发利用,因此相应的技术也应该跟上来,技术结合实践才能最大程度发挥节能效果。
4.3加强节能建筑材料的研究
建筑的建成基础就是原材料的使用,为了降低建筑的消耗,就要从原材料的选择出发。现阶段建筑工程施工中多采用传统的原材料,伴随着材料的铺张浪费,不仅加大了建设成本也不利于环境保护与建筑节能的要求。因此在施工过程中要积极创新的采用新型建筑材料,虽然新型建筑材料有时会有一些缺陷,但是有了问题想办法进行解决,也在一定程度上促进了新型材料的发展。新型材料在使用初期往往价钱比较昂贵,为了降低成本许多施工单位还是选择使用传统的建筑材料,这就失去了建筑节能的意义。所以政府要加强对此方面的帮扶力度,调控好新型材料的价格,促进新型材料的发展,为建筑节能提供一定条件。
5结语
经济的发展带来了一定的环境问题,近年来人们也开始关注环境问题,特别是对一些低碳环保产品的偏好程度有所增加。各行各业开始进行节能环保生产,在建筑工程中同样也要求节能环保,从建筑原材料的选购、工程设计、建筑施工、后期维护这一系列的环节中都要渗透节能的思想。创造一个人与自然和谐相处的环境。
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在当今世界节约能源问题已经成为人们关注的焦点。建筑能耗日益增长的今天,节能的意义十分重大。而且我国建筑业已经成为高能耗的产业,而建筑高能耗已经成为阻碍可持续发展的顽石。面对上述问题,我们需要大力推广节能建筑,还应建立节能意识,以及加强可持续发展的推广,完善制定相关的节能政策,开展节能技术施工。
一、节能住宅建筑节能的重要性
1、建筑节能有利于经济发展
建筑节能是缓解我国能源紧缺矛盾、改善人民生活工作条件、减轻环境污染、促进经济可持续发展的一项最直接、最廉价的措施, 也是深化经济体制改革的一个重要组成部分。因为经济的发展离不开能源的发展。从一定意义上讲, 能源并非取之不竭, 用之不尽。虽然我国有着丰富的煤炭和水力资源, 但采储量和可开发的水电量均低于世界人均水平的一半, 能源增长的速度长期滞后于生产总值的增长速度, 如果不采取有效的节能措施势必影响国家的经济发展, 甚至贻患子孙。
2、建筑节能可减轻环境污染
在我国, 建筑能耗主要来源是煤炭, 而燃煤会向大气中排放大量的污染悬浮颗粒和有害气体, 这不仅直接危害人们的健康, 而且还造成了环境的酸化, 长此以往, 导致地球气候的恶化, 如水旱灾害更加频繁猛烈、大量生物物种濒临灭绝, 人类的生存环境将面临严重的危机。
3、 建筑节能是改善人民生活水平以及发展建筑业的需要
现代居室已不仅是一个遮风蔽雨的场所, 同时要为人们生理及心理的需求提供舒适的环境。我国幅员辽阔, 气候千差万别, 为了实现这一目标, 对改善建筑室内热环境就提出了更高的要求, 如果不节约能源, 建筑师势必会心有余而力不足。
二、节能住宅建筑节能技术措施
1、墙体节能技术
多年以来, 建筑墙体一般采用单一材料, 如空心砌块墙体、加气混凝土墙体等。近年来由于建筑节能的需要,
单一材料导热系数太大, 一般为高效保温材料的20 倍, 不能满足保温隔热的要求, 因此往往采用承重材料与高效保温材料(如岩棉板或聚苯板等)组成复合墙体。按保温材料所处位置不同, 又分有多种方式, 其中外墙内保温和外墙外保温是目前最常用的两种方式。在我国建筑节能技术发展的起步阶段, 外墙内保温应用比较广泛, 这是因为当时外墙外保温技术尚不成熟。而且内保温也有一定的好处,比如造价低、施工方便等。但从长远观点来看, 随着我国节能标准的提高, 内保温己经不适应新的形势。
2、建筑屋面节能技术
建筑围护结构的保温性能是降低建筑能耗的关键, 屋顶作为一种建筑物护结构所造成的室内外温差传热耗热量, 大于任何一面外墙或地面的耗热量。提高屋面的保温隔热性能, 对提高抵抗夏季室外热作用的能力尤为重要, 这也是减少空调耗能,改善室内热环境的一个重要措施。在多层建筑围护结构中, 屋顶所占面积较小, 能耗约占总能耗的8%~ 10% 。据测算, 室内温度每降低1℃ , 空调减少能耗10%, 而人体的舒适性会大大提高。因此, 加强屋顶保温节能对建筑造价影响不大, 节能效益却很明显。
(1)架空板隔热屋面
架空板隔热屋面, 是指在已经做好的防水层的层面上, 假设平板通风隔热层, 并设置通风屋脊, 设置进风口等, 使屋面不被太阳直射, 并通过隔热板和屋面之间的空气间层进行隔热和节能。这种隔热方式施工简单, 对屋面结构荷载增加不大, 重量轻, 隔热效果好, 且板底具有合理的排气结构, 又有一定的保湿作用。
(2)种植绿化屋面
随着我国城市化进程的高速发展和建筑面积的急剧增加, 建筑能耗将更加巨大, 城市“热岛”现象将更为严重。城市建筑实行屋面绿化, 可以大幅度降低建筑能耗, 减少温室气体的排放, 同时可以增加城市绿地面积, 美化城市, 改善城市气候环境。
(3)倒置式屋面
倒置式屋面是与传统屋面相对而言的。所谓倒置式屋面, 就是将传统屋面构造中的保温层与防水层颠倒, 把保温层放在防水层的上面。倒置式屋面的定义中, 特别强调了憎水性保温材料。工程中常用的保温材料如水泥膨胀珍珠岩、水泥蛭石、矿棉岩棉等都是非憎水性的, 这类保温材料如果吸湿后,其导热系数将陡增, 所以才出现了普通保温屋面中需在保温层上作防水层, 在保温层下做隔气层, 从而增加了造价, 使构造复杂化。其次, 防水材料暴露于最上层, 加速其老化, 缩短了防水层的使用寿命, 故应在防水层上加作保护层, 这又将增加额外的投资。再次, 对于封闭式保温层而言, 施工中因受天气、工期等影响, 很难做到其含水率相当于自然风干状态下的防水率: 如因保护层和找平层干燥困难而采用排汽屋面的话, 则由于屋面上生出大量排汽孔, 不仅影响屋面使用和观瞻, 而且人为的破坏了防水层的整体性, 排汽孔上防雨盖又常常容易脱落, 反而使雨水灌入孔内。
3、门窗保温
外门窗是住宅能耗散失的最薄弱部位, 其能耗占住宅总能耗的比例较大, 其中传热损失为l/3, 冷风渗透为1/ 3,所以在保证日照、采光、通风、观景要求的条件下, 尽量减小住宅外门窗洞口的面积, 提高外门窗的气密性, 减少冷风渗透, 提高外门窗本身的保温性能, 减少外门窗本身的传热量。其节能措施有:
(1) 控制住宅窗墙比。住宅窗墙比是指住宅窗户洞口面积与住宅立面单元面积的比值, 《民用建筑节能设计标准(采暖居住部分)》对不同朝向的住宅窗墙比做了严格的规定, 指出“ 北向、东向和西向、南向的窗墙比分别不应超过20%、30%、35 %” 。
(2) 提高住宅外窗的气密性, 减少冷空气渗透。如设置泡沫塑料密封条, 使用新型的、密封性能良好的门窗材料。而门窗框与墙间的缝隙可用弹性松软型材料(如毛毡)、弹性密闭型材料(如聚乙烯泡沫材料)、密封膏以及边框设灰口等密封; 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。
(3) 改善住宅门窗的保温性能。户门与阳台门应结合防火、防盗要求, 在门的空腹内填充聚苯乙烯板或岩棉板, 以增加其绝热性能; 窗户最好采用钢塑复合窗和塑料窗, 这样可避免金属窗产生的冷桥, 可设置双玻璃或三玻璃, 并积极采用中空玻璃、镀膜玻璃, 有条件的住宅可采用低辐射玻璃; 缩短窗扇的缝隙长度, 采用大窗扇, 减少小窗扇, 扩大单块玻璃的面积, 减少窗芯, 合理地减少可开启的窗扇面积, 适当增加固定玻璃及固定窗扇的面积。
(4 )设置“ 温度阻尼区” 。所谓温度阻尼区就是在室内与室外之间设有一中间层次, 这一中间层次象热闸一样可阻止室外冷风的直接渗透, 减少外墙、外窗的热耗损。在住宅中, 将北阳台的外门、窗全部用密封阳台封闭起来, 外门设防风门斗, 防止冷风倒灌, 楼梯间设计成封闭式的, 对屋顶上人孔进行封闭处理等措施均能收到良好的节能效果。
总之,建筑节能是未来发展的趋势,建筑节能离不开科技的创新,这需要人们进一步加强技术创新与使用,逐步在技术成熟的情况下促进节能建筑的普及。
参考文献:
[1] 蒙晓哲,周红涛. 建筑节能现状分析及思考[J]. 陕西综合经济, 2007,(04) .
[2] 傅怀中. 建筑节能技术浅谈[J]. 保定职业技术学院, 2011,(02) .
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引言
建筑节能是世界性潮流,也是建筑发展的重要。能源短缺、环境污染、人口膨胀是当今世界面临三大难题。建筑节能关系到可持续发展问题,鉴于建筑耗能巨大,必须通过正常的途径加以解决,许多国家将建筑节能归为基本国策,从节能技术上以及建筑立法给予保证,此外还通过经济政策给予引导,推动建筑节能技术不断向前发展。我国能源总量虽然居世界第三位,可是人均占有量还不到世界平均水平的50%。目前,我国处在建筑的高峰期,规模之大,在中国乃至世界范围内都是绝无仅有的,这些建筑将来投入使用,将消耗巨大的能源,能源短缺将成为制约我国未来社会、经济可持续发展的重要因素。大力推动节能工作,是解决我国能源缺乏问题的关键。
1 建筑节能的内涵及其重要性
1.1建筑节能的内涵
建筑节能指的是在房屋建筑施工、建筑材料生产与使用中,充分地利用能源,以便在满足需要的前提下,尽可能减少能耗,实现节省能源和增加建筑舒适性的目标。建筑节能包括建筑照明、采暖、热水供应、空调等方面的节能。从建筑技术角度来说,建筑节能囊括众多技术。
1.2建筑节能的重要性
近年来,随着建筑行业的发展,高耗能建筑增多,预计2020年年底,我国建筑面积将超过686亿平方米,这些房屋使用期大约为100年,会不断消耗大量的能源。随着人口的迅速增加及城市化进程的加快,势必会进一步加大对能源的需求。建筑采暖会造成严重的大气污染,建筑节能可以满足减轻大气污染的要求。建筑业能耗巨大,建筑节能将会缓解能源的紧张局面,满足经济发展的要求。改善生态环境和提升建筑热环境的水平。
2 我国建筑节能技术的现状
先进的建筑节能方法是实现建筑节能的先决前提,由于以往政府及相关部门,在建筑节能技术方面的开发与创新不够,并且节能产品成本高,建筑节能技术发展缓慢。下面是现行的主要的节能技术:
2.1屋面节能技术
屋面节能问题一方面和外界气候环境相关,另一方面也和建筑物的主体结构有关。顶层房屋耗热量大,热环境差,从改善热环境与节能来看,都需要加强屋顶的热性能。
2.2墙体节能技术
(1)加气混凝土墙体(2)混凝土空心砌块墙(3)保温复合外墙(4)外墙抹保温砂浆。在建设施工中,为获得墙体节能效果,往往采用保温复合墙的方式,目前设计的保温复合外墙主要有下列三种构造形式:(1)内保温复合墙(2)外保温墙(3)夹心复合墙。
2.3太阳能节能应用技术
目前很多地区都在利用太阳能为住宅建筑节能。居民建筑中,太阳能利用的主要途径有:(1)太阳能发电(2)太阳能供热水(3)太阳能采暖。
3 新型的建筑节能的技术措施
3.1建筑围护节能技术
墙体使用新型高效绝热保温复合材料,降低外墙传热能力;增加门窗玻璃层数、设置门窗密封条、封装玻璃以及安装绝热性能强的塑料窗等方法,通过提高门窗绝热性能,能够有效降低室内外空气的热传导;屋面用高效保湿材料进行保湿、倒置型保温屋面、架空型保温屋面等措施节能。综合设计建筑物的自然采光、通风、遮阳等建筑结构,综合使用节能技术。
3.2各种辐射式采暖空调末端节能技术
天花板辐射、地板辐射、垂直板辐射是辐射式采暖的主要形式。能避免吹风感,也可利用低温热源和高温冷源,大大增强热泵的效率。当存在低温废热、低品位地下水可再生冷热源时,这类末端方式可作为冷热源,简化常规冷热源。通过对末端技能技术的使用,能够获得很高的回报。设备材料的投资虽然不高,但是节约的能源却相当可观。然而由于这项技术受到环境的制约和影响比较大,因此仅比较适用于我国的部分地区。
3.3热电冷联产节能技术
在热电联产条件下增加制冷设施,形成热电冷联产体系。制冷设施主体为吸收式制冷机,其制冷所用的热量通过热电联产体系供热提供。同使用天然气冷机制冷、天然气锅炉供热相比,上述技术能源消耗可减少 10%~30%,同时还降低了输电过程中线路的损耗。该项技术在使用,对建筑整体设计和规划的要求较高。但是能显著的增强能源的利用效率,有着很强的实用意义。
3.4太阳能一体化建筑
当前太阳能技术的发展趋势是与建筑一体化。通过太阳能给建筑物提供夏季空调、冬季采暖和生活热水,同时通过光伏电池设施为建筑物供电。作为能源和资源消耗巨大的建筑业,必须大力发展节能房屋建造技术。太阳能技术作为发展较早的节能手段,在我国的使用的也较为广泛。人们普遍对太阳能资源的利用意思也较强,有着十分优越的发展条件,近年来的发展势头也十分迅猛。然而受制于我国太阳能材料生产和研发水平,国内太阳能节能产品的价格还相对较高,制约了广大低收入消费群体的使用热情。
节能房屋是一种全新的建筑模式和理念,其普及、推广和实现的过程,都受到经济发展、文化素质水平等多方面因素的制约。因此,建筑业工作者必须在当前工作中,大力推动节能建筑新材料、新技术的使用,使人们切身感受到节能技术带来的好处。
4建筑节能的发展前景
我国当前的能源形势十分严峻。建筑节能是缓和我国能源紧缺危机、减轻环境污染、改善生活工作环境、推动经济持续发展的最直接、最廉价的根本措施。建筑节能是施行可持续发展战略的重要举措,也是世界建筑进步的大潮流和趋势。我国建筑节能行业只要加快组织、技术及政策的措施,在不久的未来,建筑节能一定会结出丰硕的成果。接近甚至赶上发达国家的建筑节能水平。
在今后若干年内,建筑节能的发展主要依托政府的强制推行。依靠立法与执法,只要各级管理者重视,加强建筑节能技术发展的行政监督工作,建筑节能发展将呈现出崭新的面貌。在20年前建筑节能在北方采暖居住建筑中启动,是因为当时北方的采暖能耗,是建筑能耗的最主要部分。随着经济的迅猛发展,住房货币化体系的建立。购房消费逐步成为我国的经济增长点。因此,南方建筑节能的发展工作也将得到进一步深化。只有建立节能示范园区、示范建筑,让更多的居民从亲身的体会中得到启发。达成共识,获得实惠,才能推动建筑节能技术的更快发展。
结论
推行更合理的建筑能耗评估体系也是发展建筑节能技术的有效措施。以建筑物的个体建筑能耗作为出发点,评估建筑物的热性能。此外,应该鼓励人们对节能产品的使用,购买和使用满足国家能效规范要求的节能高效冰箱、空调、风机、照明器具、水泵等,减少建筑物能耗。建筑节能技术的重要性十分明显,只有大力推广节能新技术,提升节能设计水平,强化民众的建筑节能意识,才能把我国的建筑节能事业推向新的高度。
参考文献
[1] 涂逢祥,王庆一.建筑节能研究报告[A].建筑节能(42)[C].北京:中国建筑工业出版社,2004.11-32.
[2] 毛继东.浅谈建筑节能[J].陕西建筑,2008,(12)
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随着我国人口数量不断的增加,我国资源也在不断的减少,不利于国家的可持续发展;对此节能政策的提出,受到社会群众广泛的关注和支持;随着我国科学技术不断发展,一些节能环保的新型建筑设备和材料等应运而生;加上节能性的建筑设计、施工以及时使用,使其建筑寿命得以保证的同时,对于建筑隔热性、防潮性、能耗等方面都有显著的提升,从而更好的提高建筑物用能系统,以及能源的利用率。
2建筑节能技术现状
2.1设计规划不合理
合理优质的建筑节能设计规划,或使其建筑各方面都会达到国家节能建筑标准,从而有效的推动国家建筑行业的发展;但是目前我国建筑节能理念并不是很完善,存在治标不治本的现状;建筑节能多以造型和相关建筑项目上,而建筑结构、建筑物用能系统,以及建筑与周围环境、当地社会建筑风格等整体的一致性,会明显的感觉到设计规划不合理。
2.2建筑节能技术落后
我国建筑节能技术中,建筑结构的传热系数、门窗空气渗透性,照比先进的国家都要高出很多;同时在应用新型建筑设备的同时,对于其安全、质量以及保温、防火、防潮等施工标准不达标。对此增加建筑节能技术、设计理念是非常有必要的。
2.3政府管理力度不够
我国虽然颁布了的一系列的建筑节能标准或是规范等,但是这些规范,对于建筑行业并没有起到强制性的作用,且管理力度和范围不够全面;导致建筑进呢过技术不规范和合理,使其发展缓慢;主要的原因,是我国建筑节能技术,处于刚开始发展的阶段,很多地方还存在欠缺;同时政府管理的力度,和建筑节能的意识以及资金支持、宣传方式不够,从而导致虽然建筑工程节能,但是对于建筑节能的造价却增加了,不利于国家可持续发展道路的提出。
3建筑节能技术有效措施
3.1墙体施工节能技术
对于建筑承重墙体的施工,目前主要是用的是空心砖,且采用平砌的方式;对于这种施工方式,是将空心砖孔洞垂直于墙面,同时空心砖的长圆孔平行于墙面的方向,并且保证空心砖的质量和完整度,利用交错进行平砌,在边缘位置、管道位置、预埋件位置采用要求长度的实心砖进行砌实;为了更好的保证其质量,首先施工技术部门会根据相关资料,提前制作出施工图纸,以及施工设计方案。
3.2墙体保温节能施工技术
对于建筑墙体的保温技术,是为了更好的保证室内的舒适度,以及热能的损失,是目前应用最广泛的建筑节能技术。主要包括外墙内保温、外墙外保温以及外墙内外混合保温施工技术;其主要的施工工艺,首先做好施工前的准备工作,包括材料、设备等方面的准备工作,以及墙面清理、墙体平整修理、预热等施工前工作;然后在墙面上涂上一层胶黏剂,安装好岩棉板;提到的岩棉板表观密度为80~150kg/m3,使用最高温度为-268~350℃,导热系数为0.047~0.052W/(m•K)。在固定锚固件;在此之上涂抹一层防护砂浆,四周浆料宽度在50mm左右,厚度在5mm左右,以及聚合物砂浆,同时铺设网格布,最后在其表面涂抹一层聚合物砂浆,再进行收尾和质量验收工作;还有几种常见的保温材料,像玻璃棉粘保温板、聚苯乙烯薄膜塑料板以及聚苯颗粒保温料浆。
3.3门窗施工技术
门窗安装后的传热系数以及空气渗透性,与建筑外墙节能有直接的关系,目前常用到的是塑料单框双层玻璃的门窗;在造价上以及密闭性上都符合国家规定的标准,同时再施工的过程中,首先对于门窗型号选择的密闭性指标进行检查,在安装时还要检查洞口与门窗的尺寸,保证门窗安装后,不会出现门窗变形、缝隙超出规定,以及密封条质量等方面的问题,若是出现以上的质量问题,应当技术调整,从而更好的保证其渗透性。然后在框扇之间,以及扇扇之间,利用密封条或是密封膏进行密封;施工之前,都应当保证其干净整洁,防止灰尘引起密封膏脱落的情况,然后检查其密封的质量。若时出现渗水、透风的情况应当及时的调整。在对于门窗框的周围,也应当利用泥浆进行密封处理,从而更好的保证其外墙保温节能技术。
3.4建筑屋面施工技术
对于建筑屋面的保温施工技术,主要是利用保温材料,使其安装在建筑结构中的防水层和屋面板的中间,从而起到节能的效果;对此保温材料的选择,应当严格的要求其密度、导致性、吸水率以及温度等相关参数是否合理;同时正铺法可供使用的保温材料,也有很多像板块状、现场浇筑、松散料或袋装、发泡浇筑等保温材料。而反铺法则是将防水层放置在保温层的下方,是这种施工技术,虽然建筑成本较高,但是这种形式可以有效的保护建筑,同时在后期的检查过程中非常方便;同时对于屋面保温的措施还有很多,但是其选择还是根据建筑的实际情况。
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1.建筑节能的发展趋势
随着我国经济建设地快速发展,能源已经成为我国国民经济的重要物质基础,倍受关注。我国人口多,资源相对不足,主要矿产资源人均占有量不到世界平均水平的一半。为此,不断地开发新的建筑节能技术,提高建筑物的能源利用效率至关重要。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。
2.大力开发利用新能源、减少环境污染
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。世界发达国家提出“建筑的节能与环境共存设计”的途径为: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。
3. 高新技术在建筑节能中的应用
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。
3.1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。从节能的角度出发,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。
3.2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。
3.2.1外墙节能措施
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。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。
3.2.2门窗节能措施
门窗具有采光、通风和围护的作用。UPVC塑料门窗在欧洲各国已经采用多年,在德国塑料门窗已经占了50%。我国20世纪90年代以后塑料门窗用量不断增大,正逐渐取代钢、铝合金等能耗大的材料。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,有很好的节能效果。
3.2.3屋顶节能措施
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,如膨胀珍珠岩、玻璃棉等(此为正铺法);也可在屋面防水层以上设置聚苯乙烯泡沫(此为倒铺法)。
3.3.3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等。
4. 建筑节能新材料的开发
4.1外墙保温及饰面系统(EIFS)
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。
4.2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,例如,在房屋建筑中两面可以采用工程化的胶合板类木制产品。用此材料建成的建筑具有强度高、保温效果好、造价低、施工简单、节约能源、保护环境的特点。SIPS一般1.2m宽,最大可以做到8m长,尺寸成系列化,很多工厂还可以根据工程需要按照实际尺寸定制,成套供应,承建商只需在工地现场进行组装即可,真正实现了住宅生产的产业化。
4.3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。施工时在模板内部水平或垂直配筋,墙体建成后,该绝缘模板将作为永久墙体的一部分,形成在墙体外部和内部同时保温绝热的混凝土墙体。混凝土墙面外包的模板材料满足了建筑外墙所需的保温、隔声、防火等要求。
5. 结论
建筑节能是一项全方位的综合性的系统工程,建筑节能技术涉及了建筑技术、材料技术、能源技术、智能技术、仿生技术、废物再利用技术等,也涉及设计、施工、管理、政策法规等诸多部门,是一项全方位的、综合性的系统工程。为了达到有效的建筑节能只靠建筑师是根本不够的,还需要其他行业开发出技术含量高的节能产品,如节能型电梯、节能型空调、节能型灯具等,并开发出新的能源利用技术,使建筑逐渐实现低能耗、零能耗。
参考文献:
[1]房志勇.建筑节能技术[M].北京建材工业出版社,1999.
[2]涂逢祥.建筑节能[M].北京:中国建筑工业出版社,2001.
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Keywords: building energy efficiency; Technical measures; analysis
中图分类号:TE08 文献标识码:A 文章编号
1、建筑物本体节能的三个方面
建筑物本体节能主要包括建筑节能规划设计、建筑保温系统和建筑防热系统。目前很多人士把建筑的保温与隔热划分在一起,而把建筑遮阳另外划分。笔者认为不妥,因为建筑遮阳不仅仅是门窗洞口的遮阳,而是概括了以减少太阳直接辐射热进入室内为主要目的的隔热、防热措施,是建筑防热系统的一个子系统,因此,本文将其归入到建筑防热系统中。
1.1建筑节能的总体规划设计
建筑节能规划设计要对建筑物的总平面布置、建筑平、立剖面形式、太阳辐射、自然通风等气候参数对建筑能耗的影响进行分析。在冬季最大限度地利用自然能来取暖,多获得热量和减少热损失;夏季最大限度地减少得热并利用自然能来降温冷却,以达到节能的目的。建筑节能规划设计主要考虑以下几个方面:
(1)建筑物的朝向设计。建筑物朝向选择的原则是冬季能获得足够的日照并避开主导风向,夏季能利用自然通风并防止太阳辐射。设计时应根据地形、城市规划、道路、环境等条件,综合分析,选择能夏季防热、冬季保温的最佳朝向。
(2)建筑体形。严寒和寒冷地区建筑体形的变化直接影响建筑采暖能耗的大小,体形系数越大,单位建筑空间的热散失面积越大。研究表明,体形系数每增大0.01,能耗指标约增加2.5%。规范规定,严寒、寒冷地区建筑的体形系数应≤0.4。若出于造型和美观的要求需采用较大的体形系数时,应根据围护结构的热阻进行权衡判断。
(3)建筑物的平面布置。建筑平面的巧妙布局常能获得较为满意的节能效果。如将电梯、楼梯、管道井、机房等布置在建筑物的南侧或西侧,可以有效阻挡太阳辐射;恰当的平面布置有助于形成理想的通风作用,通过建筑物门窗的合理设置,形成通风口,组织并诱导自然通风,既起到节能作用又克服了采用空调时室内空气品质差的弱点。
(4)绿化对节能建筑的影响。绿化对居住区气候条件起着十分重要的作用,它能调节改善气温,调节碳氧平衡,减弱温室效应,减轻城市的大气污染,减低噪声,遮阳隔热,是改善居住区微小气候、改善建筑室内环境、节约建筑能耗的有效措施。
1.2如何改善建筑保温系统
改善建筑物围护结构的保温性能是建筑设计的重要节能措施,建筑物的能耗主要取决于围护结构的热传导和冷风渗透,住宅围护结构的散热量往往要占采暖热耗的1/3以上。如果建筑围护结构具有良好的保温性能,便可有效地减少冬季室内传出室外的热量和夏季室外传入室内的热量,从而也减少了保持室内环境热舒适度所需要提供的采暖和制冷能量。
(1)墙体保温系统
节能保温墙体施工技术主要分为外墙内保温、外墙外保温和外墙自保温三大类。
内保温施工,是在外墙结构的内部加做保温层,施工速度快,操作方便灵活,可以保证施工进度。但内保温会多占用使用面积,另外“热桥”问题不易解决,容易引起墙体局部开裂,还会影响居民的二次装修,且内墙悬挂和固定物件也容易破坏内保温结构。外保温是目前大力推广的一种建筑保温节能技术。
外保温与内保温相比,具有明显的优越性:外保温技术不仅适用于新建的结构工程,也适用于旧楼改造,适用于范围广,技术含量高:外保温包在主体结构的外侧,能够保护主体结构,延长建筑物的寿命;有效减少了建筑结构的“热桥”,消除了冷凝;同时可以不减少建筑的有效空间。
自保温是指使用绝热性能较好的材料砌筑建筑物的结构墙体。目前有蒸压加气混凝土砌块、陶粒混凝土砌块、硅藻土砌块、页岩多空砖等。该技术避免了保温材料易老化、使用寿命短的缺点,但结构梁柱的“热桥”问题不易解决,难以克服冷凝的缺陷。
目前,建筑业最常使用的保温材料大致可分为四大系统:无机材料保温系统、聚苯材料保温系统、聚氨酯保温系统、自保温墙体系统。随着国家对建筑节能的执行力度不断加大,特别是全面实行节能65%,聚氨酯凭借着自身卓越的性能和多样的施工方式在建筑保温领域的应用前景十分广阔。
(2)屋面保温系统
屋面保温的原理与墙体保温一样,也是通过改善屋面层的热工性能来阻止热量传递。不过屋面保温应与建筑防水紧密结合,并尽量采用低密度低热导率的保温材料,以减少屋面的厚度和重量。
目前倒置式屋面大为流行。倒置式屋面将传统屋面构造中的保温层与防水层颠倒,把憎水性的保温层放在防水层的上面,①则可以取消传统屋面保温层下的隔热层;②则可以用保温材料来保护防水层,省略了保护层。如此使施工工艺得到简化并降低了造价,其优越性明显大于传统的保温屋面。另外坡屋面内置保温材料,不仅可以提高屋面的热工性能,也有利于防水,并有检修维护费用低、耐久性好的优点。
(3)门窗保温系统
门窗是围护结构保温性能的重要因素之一,在我国一些地区,门窗消耗的能量约占采暖能耗的50%以上,改善门窗的保温性能,是建筑节能的关键。门窗节能不仅要限制窗墙面积比,主要还要从减少渗透量、减少传热量2个方面进行。减少渗透量可以减少室内外冷热气流对流传热而增加设备负荷,可通过采用密封保温材料增加窗户的气密性;减少传热量是防止室内外温差而引起的热量传递,建筑物的窗户由镶嵌材料(玻璃)和窗框组成,通过采用节能玻璃和节能型窗框来减少窗户的整体传热系数以减少传热量。
1.3建筑系统的防热方法
建筑防热的方法主要有“建筑隔热”、“建筑通风’,和“建筑遮阳”。
与传统的外墙外保温建筑节能体系相比,建筑隔热涂料更适合中国南方高温、高湿、多雨、夏季时间长的特点,能够降低施工综合造价,提高建筑的稳定性和耐久性,是适合我国南方建筑节能要求的新型节能材料。
目前,在传统热带民居中对于自然通风的一些宝贵经验措施,仍然不能很好地借鉴并应用到现代建筑的防热设计中。现有的《夏热冬暖地区居住建筑节能设计标准》中,对于自然通风措施也仅仅停留在“提倡”阶段,并没有进一步深化的技术措施,更无法将自然通风对建筑能耗的影响结果链接到节能评价指标中。同时受研究工具所限制,自然通风设计目前很难普及到设计单位,让建筑师熟练掌握应用。这些因素直接影响到自然通风这一传统优秀降温措施在现代建筑的普及应用。
在南方地区太阳辐射非常强烈,夏季的辐射热占主要地位,因此,可通过遮阳设施及高遮蔽系数的镶嵌材料来减少太阳辐射能。建筑遮阳是现代建筑节能领域的一个非常重要的分支,墙体、屋面都蕴藏着遮阳的因素,目前绿化屋面已成为节能的一个热点。
我国南方炎热地区的建筑节能技术有些是直接参考借鉴北方较为成熟的做法,具有一定的盲目性。我国北方以防寒为主,技术上更加注重围护结构的保温性能,强调围护结构的传热系数。而南方地区以隔热为主,如果过分的强调传热系数就略显片面。复合保温外墙、中空玻璃等技术目前在南方地区也有所采用。但是这些技术是否适合南方地区的隔热与散热,还需做进一步的探讨。
2、提高建筑用能设备的能源利用率
建筑物本体节能是从减少建筑物与外界环境的热量交换,降低建筑能耗的角度来达到节能的目的,另外还考虑了节能措施与建筑形态的结合。而建筑设备节能是从提高建筑用能设备能源利用率角度考虑的。
建筑物用能设备主要包括采暖空调、水、电等耗能设备。随着经济的高速发展,人民生活水平的大幅提高,人们对工作和居住的舒适性提出了更高的要求:不仅要求有良好的热舒适性,还要求有明亮的光舒适性,以及清新健康的空气品质和冷冻、热水等齐全的生活设施。但是目前建筑用能设备的能效水平不高,存在着巨大的节能潜力,这与忽视建筑设备节能管理有密切关系。因此,各类建筑设备产品都要在满足使用功能要求的前提下,使额定能源利用率达到节能目标,并逐步淘汰和改造能耗高的建筑设备产品。
吸收高新技术成果,开发节能型建筑设备产品,提高设备运行时的部分负荷下的能源利用率是建筑设备节能的必经之路。在夏热冬冷地区,尽快发展灵活高效的用户可调控的采暖和空调设备系统是种有效的节能手段。
3、新能源和可再生能源利用技术
新能源和可再生能源是指一些虽属古老的能源,但需采用先进方法或技术进行开发利用、对环境生态友好、可持续发展、资源丰富的能源”。在我国,新能源和可再生能源是指除常规化石能源和大中型水力发电、核裂变发电之外的太阳能、风能、地热能、海洋能、生物质能、小水电等。新能源和可再生能源在建筑中的应用具有重要意义:①可代替和少用传统的化石能源,对减少我国化石能源的消费量和优化我国的能源结构,具有重要意义。②可减少耗用化石能源所产生的污染物的排放量,减轻大气污染,保护生态环境。③是边远偏僻无电、缺能农村解决基本生活用电、用能的重要资源。生活用能是建筑能耗的重要组成部分,居农村建筑能耗的首位,推广应用新能源和可再生能源的潜力十分巨大。
近年来,我国在建筑中应用新能源和可再生能源的市场非常广阔,前景十分诱人,主要表现在以下几个方面:
(1)寒冷地区,在建筑中应用中低温地热采暖,可以节约常规能源,减轻大气污染,提高生活质量,降低采暖费用。
(2)在广大城镇和农村大力推广应用太阳热水系统,为居民提供洗澡热水和其他生活热水,是我国在建筑中应用新能源和可再生能源最为成功的项目。
(3)被动式太阳能技术成熟、增加投资少、节约能源、有利环保,是解决广大农村冬季采暖的好办法,在我国采暖区的广大农村应用市场广阔。
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1 建筑屋面节能技术
建筑围护结构的保温性能是降低建筑能耗的关键,屋顶作为一种建筑物护结构所造成的室内外温差传热耗热量,大于任何一面外墙或地面的耗热量。提高屋面的保温隔热性能,对提高抵抗夏季室外热作用的能力尤为重要,这也是减少空调耗能,改善室内热环境的一个重要措施。在多层建筑围护结构中,屋顶所占面积较小,能耗约占总能耗的8%-10%。据测算,室内温度每降低1℃,空调减少能耗10%,而人体的舒适性会大大提高。因此,加强屋顶保温节能对建筑造价影响不大,节能效益却很明显。
1.1 架空板隔热屋面
架空板隔热屋面,是指在已经做好的防水层的层面上,假设平板通风隔热层,并设置通风屋脊,设置进风口等,使屋面不被太阳直射,并通过隔热板和屋面之间的空气问层进行隔热和节能。这种隔热方式施工简单,对屋面结构荷载增加不大,重量轻,隔热效果好,且板底具有合理的排气结构,又有一定的保湿作用。
1.2 种植绿化屋面
随着我国城市化进程的高速发展和建筑面积的急剧增加,建筑能耗将更加巨大,城市“热岛”现象将更为严重。城市建筑实行屋面绿化,可以大幅度降低建筑能耗,减少温室气体的排放,同时可以增加城市绿地面积,美化城市,改善城市气候环境。
1.3 倒置式屋面
倒置式屋面是与传统屋面相对而言的。所谓倒置式屋面,就是将传统屋面构造中的保温层与防水层颠倒,把保温层放在防水层的上面。倒置式屋面的定义中,特别强调了“憎水性”保温材料。工程中常用的保温材料如水泥膨胀珍珠岩、水泥蛭石、矿棉岩棉等都是非憎水性的,这类保温材料如果吸湿后,其导热系数将陡增,所以才出现了普通保温屋面中需在保温层上作防水层,在保温层下做隔气层,从而增加了造价,使构造复杂化。其次,防水材料暴露于最上层,加速其老化,缩短了防水层的使用寿命,故应在防水层上加作保护层,这又将增加额外的投资。再次,对于封闭式保温层而言,施工中因受天气、工期等影响,很难做到其含水率相当于自然风干状态下的防水率:如因保护层和找平层干燥困难而采用排汽屋面的话,则由于屋面上生出大量排汽孔,不仅影响屋面使用和观瞻,而且人为的破坏了防水层的整体性,排汽孔上防雨盖又常常容易脱落,反而使雨水灌入孔内。
2 外窗系统节能分析
窗系统包括窗框、玻璃、密封材料等。早期的住宅设计中,窗框、玻璃受材料的限制及一些施工遗憾,是建筑耗能的重点部位。此外,选用玻璃的种类,窗与墙体之间,玻璃与窗框之间的密封,窗的结构形式、形状、朝向等,都会影响建筑物的热损失。
2.1 窗户类型对保温隔热的影响
传统单层窗的保温、隔热性能较差,所以采用双层玻璃窗甚至多
层玻璃窗,通过增加的玻璃及双窗间的空气层,降低外窗系统的导热
系数,减少冬季的采暖能耗,达到节能的目的。
2.2 窗框选材对保温隔热的影响
窗框材料的选择,将影响外窗系统的传热与散热量。不同窗框材料的导热系数相差甚大。铝合金的导热系数最大,保温隔热性能差,易成为窗系统中的热桥;木材具有良好的保温隔热性能,但容易吸水或吸潮变形,随着季节变化还易发生形变,影响窗的正常开启,同时资源缺乏不能大量使用;塑料窗导热系数低,具
有良好的热工性能,随着工业技术的发展,其产品日趋成熟,是具有发展潜力的新型窗框材料。
2.3 玻璃构造及选材对保温隔热的影响
窗系统热工性能要提高,首先是玻璃材料的改善。普通的平板玻璃,是围护结构中保温隔热的薄弱环节,其热透过率高,在夏季室内直接得热多,易影响室内舒适度。因此,在满足室内采光要求的条件下,结合现代工艺,改善玻璃的热工性能,推广新兴产品应用。如能吸收大量红外线辐射而又保持良好可见光透过率的吸热玻璃;具有较高的热反射性,并保持良好透光性的热反射玻璃;由两层玻璃组成的有极好的隔热效果的中空玻璃。
2.4 密封材料对保温隔热的影响
影响窗户的保温性能主要由两个因素:传热性和气密性。对于降低建筑能耗而言,增强窗系统密闭性是关键。根据国家住宅相关设计标准规定:外窗按空气渗透性分为五级,I 级的渗透量最小,V 级的渗透量最大。渗透性达到Ⅲ级时,每米窗渗透量将减少40%,即每米窗缝可节省渗透能耗40%。常用的密封材料是玻璃周围用腻子,窗框与墙体之间用水泥砂浆;传统材料硬化后缺乏弹性,并且不适应缝隙的温度变形或受力变形,容易脱落,影响窗户的密闭性。新研制开发的聚硫橡胶类弹性密封材料,硅酮类高弹性密封材料,聚氨酯类弹性密封材料,具有高弹性,高粘结性,能适应缝隙变形,保证密封效果,增强窗体的保温、隔热性能。
3 建筑外墙保温技术分析
在多、高层住宅的建筑节能方法中,EIFS 建筑外墙外保温防水、装饰系统是一种非常行之有效的方法,此方法可以根据混凝土小型空心砌块承重或非承重结构体系的热、裂、渗等质量通病,提高住宅建筑质量和使用功能。
EIFS 系统是一种先进的墙体保温节能系统,在国外已经成功运用了30 多年,到目前为止,还没有更先进的产品可以完全替代,其主要有EPS 自熄型聚苯乙烯板材、底涂粘结剂、玻璃纤维网格布与丙烯酸饰面涂层四部分构成,该系统的优点如下。
3.1 自重轻
作为保温主体材料的自熄型聚苯乙烯板材密度只有18~20kg/m3,相对于地处我国冬冷夏热地区的兰州而言,30mm 厚度的聚苯板就能达到良好的保温效果。
3.2 施工方便
EIFS 系统的施工不管是新墙面或是旧墙面,只要在原有的墙面上粘贴就可,不需用特殊的工具和对人员特别的培训,只需稍加辅导,就能熟练掌握。
3.3 聚苯乙烯板可随意切割、灵活方便。
可根据设计要求做成罗马柱、门窗套等各种不同的建筑装饰器材,在EPS 板粘贴施工时同步完成安装,除保温隔热外又满足了建筑立面的美观要求美化城市建筑。EIFS 系统的系列产品具备柔性材料的特性,而又不失刚性材料的强度,故组成系统的材料的本身就具有了很好的防水、防裂作用,组成一个外墙外保温、防水、防裂系统后,保证了住宅外墙的不渗水和不开裂,为在新建住宅中大量使用各种混凝土砌块提供了保证质量的支撑系统。
4 结束语
建筑节能是我国建设领域目前应该重视的问题,也是和环境保护相关联的重要问题。建筑节能宜先从量大面广的住宅建筑为重点,引导和要求房地产开发商的注意力转移到兴建节能住宅上来,这样才能在取得社会效益和环境效益的同时,取得良好的经济效益。
参考文献
[1]王立雄.建筑节能[M].天津建工出版社,2004.5.
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Key words: Green buildingBuilding cost of projectsEnergy efficiency
中图分类号:TU723.3 文献标识码:A 文章编号:
目前全球能源短缺情况日益严重,节约能源、充分利用清洁的可再生能源已经成为人类工作、生活迫切需要,绿色建筑在这些方面有着极大的优势,不仅可节能降耗,同时因为其节约成本、提高效率、增加安全可靠性的特点,还可以为用户带来可观的直接和间接效益。
一、绿色建筑被动式节能措施
1、围护结构
建筑的墙体、门窗、地板和屋面是建筑物本体对外发生热交换的主要界面,控制这几部分的导热性和热损失,即可在很大程度上控制建筑物室内温度变化。在这方面,被动式低能耗建筑是控制建筑热交换非常有效的一种类型。这种建筑土建造价比普通建筑高约20~25%,但节能率可达80~90%,在当今能源严重短缺的形势下是一种可优先采用的建筑形式。
被动式建筑围护结构采取的措施通常有以下几种:
1)外墙:采用δ=300钢筋混凝土或δ=200加气混凝土砌块作为主体,δ=220石墨聚苯板保温,K≤0.127~0.138W/(m2.K)
2)屋面:尽量采用浅色屋面,以减少太阳辐射热。采用δ=100钢筋混凝土楼板,δ=220石墨聚苯板保温,K≤0.137W/(m2.K)。
采用倒置式屋面,将保温隔热层设在防水层上面,外隔热保温材料层的热阻作用对室外综合温度首先进行了衰减,使气候产生在屋面重实材料上的内部温度变化幅度低于传统型屋面,另外,这种结构大大减少了防水层受大气、紫外线影响加速老化,保护防水层免受外界损伤,同时省去了传统屋面隔汽层和保温层上的找平层,施工简便,更加经济。这种结构的屋顶每平米可降低造价5~10元左右。
XPS挤塑式聚苯乙烯板倒置式屋面保温系统结构如下:
3)地板、地下室顶板、架空或外挑楼板:δ=100~120钢筋混凝土板,δ=220石墨聚苯板保温,K≤0.140W/(m2.K)
4)外窗:采用Low-E玻璃中空充惰性气体,加真空(或仍为中空充惰性气体)三层玻璃(6mmLow-E+12A+5mm+0.15V+5mm),多腔塑钢或铝木复合框料窗框, K≤1.0 W/(m2.K)
5)幕墙:高透光Low-E中空、真空玻璃窗(8mm+12A+Low-E5mm+0.15V+5mm),K≤1.0 W/(m2.K)
如果设计为有框幕墙,可采用新型断热金属框幕墙,减少冷桥、热桥对建筑室内温度的影响,并且新型断热金属框幕墙具有优良的隔声、抗风和气密性,由于增加了低导热性隔离物,造价比传统幕墙增加约20~40元/m2。
6)外门:被动门(专业成品),K≤1.0 W/(m2.K)
7)热桥部位:尽量做到无热桥设计,避免突出构件,金属制成构件不要直接穿透保温层,无法避免的突出构件和金属构件要与保温主体构造做隔热处理,墙基等部位采用绝热材料将外墙与地基隔热,外墙保温层应连续无间隙等。建设时采用无热桥施工。
被动式建筑对护结构的气密性要求较高,必要的空气交换是通过通风系统来完成,在建设完成后要通过压力测试进行气密性测试。
8)采用百叶、挡板、绿色植物等遮阳措施以保持室内温度。
通过对被动式建筑的造价分析可以看到,采用以上构造,被动式建筑土建造价目前一般比造型相同节能65%的普通建筑每平米高约300元左右,主要原因在于门窗、保温板及热桥部位处理造价比普通建筑每平米高200~240元左右,同时由于建筑整体承重增加,地基和主体支撑结构相应比普通建筑每平米高40~60元左右。
除以上措施,在夏季日照强烈、平均温度较高的南方建筑外墙采用浅色涂料、光滑面层;在北方严寒地区建筑外墙采用深色涂料、蓄热系数高的面层,内墙采用表面蓄热系数较低的材料。这些措施都能在一定程度上达到建筑内部能源有效保持的作用,造价变动并不大。
另外,为达到建筑材料循环使用的节材目标,在结构设计中可采用钢结构建筑。造价变化如下:
①如采用传统钢筋砼框架:
主要框架梁柱截面:柱 700×700;梁:350×600
预估结构用钢量:70~80kg/平米;
②如采用钢管混凝土柱,H型钢梁组合钢结构:
主要钢管混凝土柱截面:钢管Φ600×20钢管,内灌混凝土;
H型钢梁:500×300×11×18
预估结构用钢量:90~100kg/平米。
根据目前市场钢材和钢结构价格,以及相关措施费用,造价会增加约150~200元/左右。
2、相应减少采暖设施
采用被动式建筑,可减少散热器数量,减少采暖费用支出。
另外,室内绿色植物、花卉可进一步调节室温,植物和花卉可采用租赁形式,由专业园艺人员养护,费用计入成本中。
3、夏季夜间自然通风
通过设计,对建筑空间进行合理的平面和竖向分割,在夏季夜间将相对凉爽的室外空气由自然通风引入室内,让建筑构件降温、蓄冷。利用建筑材料的热惰性,降低白天的制冷负荷,从而达到节能降耗,降低运行成本的效果。
4、自然采光系统
自然采光系统可以节约照明用电,达到节能和降低成本的双重效果。
二、主动式节能技术
1、通风系统--可控通风及变频风机
对新风采用分区域控制,并经预冷(热)处理、过滤后进入新风换气机与室内回风进行能量交换和回收。采用变频设备调整耗电量。采用以上措施,每平米造价增加约5~8元左右。
2、空调系统
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2.节能建筑施工技术措施
2.1墙体施工
空心砖承重墙一般采用整砖平砌,孔洞垂直方向且长圆孔顺墙长方向设置,空心砖不宜破凿,不够整砖时用实心砖外砌,墙中洞口预埋件和管道处,应用实心砖砌筑,并在砌筑时留出或预埋,不得随意凿孔和用水泥砂浆填孔。避免外墙体出现通缝、不密实、冷热桥的现象。
施工技术部门根据设计砸工图和工程的具体要求及施工条件绘制砌块排列图。要针对砌块建筑的墙体热阻值低、砌体和粉刷易开裂、灰缝和裂缝处易渗漏等不利因索,从施工角度采取技术措施予以确保。依据的技术规范除砌体、混凝土结构、抗震、工程施工验收等方面外,针对性的有(混凝土小型砌块建筑设计与施工规程)(GBJ14~82)、(混凝土小型砌块)(GB8029—87)、(混凝土小型空心砌块住宅建筑节点构造)(苏J94015)等。
提高砌块墙体的砸工质量,主要从砌块质量、砌筑砂浆的质量和灰缝饱满度、砌块的整体性和均匀性、粉刷层与砌块的粘结性和变形协调等方面加强技术措砸。在砌块与构造梁柱交接处、门窗洞口部位、屋面檐口和女儿墙、有集中荷载的应力变化、墙面曲折和突变等重点部位更需要重视。
2.2墙体保温施工
墙体保温系统的施工是墙体节能措施的关键环节。墙体的保温层通常设置在墙体的内侧或外侧,设在内侧技术措拖简单,但保温效果不如外侧,设在外侧可节省使用面积,但措施不当易产生开裂、渗水、脱落、耐久性减弱等问题,造价一般也高于内设置。施工工艺一般采用抹灰、喷涂、干挂、粘贴、复合等方式。针对不同的保温材料、不同的施工方法,采用不同的施工技术措施。
以各种轻骨料(如膨胀珍珠岩、膨胀蛭石、超轻陶砂、聚苯乙烯粒、浮石、火山灰、粉煤灰等)加入水泥、石灰、石膏、化学聚合物等胶结料,并加入少量助剂按一定比例配制而成的保温砂浆,一般都采用抹灰的施工方式。保温砂浆应在基层质检验收合格,屋面防水层完工,与墙体相连的隔墙、门窗框、管线施工不破坏保温层的情况下方可施工,施工时环境温度不低于5℃ ,夏季应注意保湿养护。保温砂浆抹灰自上而下依次进行,施工中应注意:
①基层作清洁、修平、湿润处理.表面不易粘站的混凝土墙、粱、柱等部位打毛或刷粘结剂。
②按设计要求弹标准水平线、踢脚线或墙裙线,门窗洞四周宜用水泥砂浆抹宽50ram 护角。为保证保温层厚度墙面应做标准饼、冲筋。
③每次抹灰厚度10ram左右为宜,当底层韧凝且表面有一定强度后再继续下一层。应注意保湿养护但不能水冲,砂浆硬化期间严禁撞击和振动。
④保温砂浆一般设置内侧,用于外侧必须有防水、防裂、防脱落等保证措施。
聚胺酯泡沫塑料、各种保温涂料等一般采用喷涂施工方式。根据不同产品的要求严格控制施工环境温度,喷涂前基层应清洁、干燥、平整、要特别注意保温涂层的均匀一致和厚度达标。要注意喷涂距离、角度、速度和流量。
干挂工艺——一般用于外保温,不仅保温效果好,而且利用空气层可大大提高隔热和防水性能,但由于建筑成本较高,一般用于公共建筑,多层住宅很少采用,干挂系统要考虑风力、地震、温度、雨水、大气腐蚀、耐久性等不利因素,保证体系的稳定性、强度,施工中要特别注意与墙体锚固的可靠性、连接节点的质量、金属件的防腐、防水措施等。
随着新型保温产品的不断发展,出现了各种粘结材料和粘贴工艺。大部分粘贴工艺都结合使用机械锚固。目前唯有专威特外墙保温系统采用纯粘贴施工工艺。挤塑聚苯板、水泥聚苯板、岩棉板、玻璃棉板、珍珠岩板都采用水泥砂浆、聚合物水泥砂浆、化学粘结剂粘贴,并用尼龙锚件、膨胀螺桂将外层的钢丝网水泥砂浆粉刷层与墙体连接起来。粘贴复合保温墙体,可分为内置式保温、夹心保温或外置式保温3种。内置式和外置式粘贴复合保温应用面在不断扩展,施工工艺日趋成熟,施工中尚需注意以下环节。
①内置式保温将保温层粘贴或加机械锚固时,需在内墙表面设平薄板、钢丝网粉刷层、胶粘荆加耐碱玻纤网抹面层等防护层。施工时应保持粘贴面平整、清洁、湿度适宜,且屋面防水层完好和上层无施工水下渗。施工顺序为自上而下,从阴角开始。粘贴前应做好踢脚线和门窗洞护角。挂镜线位置间隔从墙体中预埋木块穿过保温层用于固定挂镜线。厨房、卫生间等湿度较大的墙体防护面层应考虑防湿防渗和便于贴面。在墙体转角处,内外墙交接处以及踢脚线处易形成“热桥”或结露滴水,可根据工程实际在上述部位加强保温效果。
②外置式保温,通常将聚苯乙烯板、玻璃棉板、岩棉板、水泥聚苯板等保温板用粘结荆或锚固件将其与面层固定在基层墙体上,面层内设加强网,聚苯板作保温层时用耐碱玻纤网聚合物水泥砂浆作面层,岩棉板、水泥聚苯板等用钢丝网防水水泥砂浆作面层。
2.3门窗安装施工
门窗框和玻璃扇的传热系数及密闭性是外墙节能的关键环节之一。木和塑料门窗的传热系数比钢、铝门窗低30% 左右,双层玻璃比单层玻璃低40%左右,因此,价格比较好的是塑料单框双玻门窗。为保证门窗能达到预期的节能要求,安装过程中应注意以下几个问题:
(1)根据设计要求选择门窗时,要复查其抗风压性、空气渗透性、雨水渗漏性等性能指标。
(2)安装门窗框时要反复检查框角的垂直度.变形严重、缝隙超标、密封条不密闭的门窗扇不能上墙。
(3)在框与扇、扇与扇之间须设密封条,以防渗水、透气,推拉窗的轨遭处须增加密封处理,局部缝隙较大的位置可用单组份密封膏挤注。
(4)在门窗框四周与墙或柱、粱、窗台等交接处,须用水泥砂浆进行严密处置,在靠室外一侧须结合外装修进行处理,以防渗水、透气。
(5)粘贴密封条或挤注密封膏时,应事先将接缝处清理干净干燥,无灰尘和污物。
2.4保温屋面施工
通常屋面保温是将容重低、导热系数小、吸水率低、有一定强度的保温材料设置在防水屡和屋面板之间,按此种正铺法,可选择的保温材料很多,板块状有加气混凝土块、水泥或沥青珍珠岩板、水泥聚苯板、水泥蛭石板、聚苯乙烯板、各种轻骨料混凝土板等;散料加水泥等胶结料现场浇注的有珍珠岩、蛭石、陶粒、浮石、废聚苯粒、炉渣等;采用松散料直接或袋装设置在尖顶屋面下或吊顶上部的有膨胀珍珠岩、玻璃棉、岩棉、废聚苯粒等;现场发泡浇注的有硬质聚氨脂泡沫塑料和粉煤灰、水泥为主料的泡沫混凝土等。反铺法主要将防水层置于保温层以下,可有效保护防水层,方便施工检修,但由于造价较高,住宅建筑尚未大量使用。
屋面同时应采取有效的隔热措施,通常在屋面结构上部或下部设置通风隔热层、采用高教保温材料隔热、屋顶结构上设反射层或蓄水植被等。
【参考文献】
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1 建筑工程节能施工的要求
一般来说,建筑节能主要从外墙、屋面、门窗等方面提高围护结构的热阻值和密闭性,达到节约建筑物的使用能耗的目的。施工单位应根据节能建筑设计施工图,结合特殊性,制定施工方案,设立有效的质量控制点,严格按操作程序施工,保证必需的施工周期。加强施工操作人员的岗前培训和施工技术交底。材料员应根据设计技术指标,采购质优价低的节能建材,并查验有关质保资料,必要时应进行试配,经测试后确定。质检人员应从材料购进、施工各工序、隐蔽工程验收等方面把好质量关,并做好记录。
2 建筑节能施工技术的措施要点
2.1 墙体施工技术
空心砖承重墙一般采用整砖平砌,孔洞沿垂直方向且长圆孔顺墙长方向设置,空心砖不宜破凿,不够整砖时用实心砖外砌。墙中洞口预埋件和管道处,应用实心砖砌筑,并在砌筑时留出或预埋,不得随意凿孔和用水泥砂浆填孔。避免外墙体出现通缝、不密实、冷热桥的现象。施工技术部门根据设计施工图和工程的具体要求及施工条件绘制砌块排列图。要针对砌块建筑的墙体热阻值低、砌体和粉刷易开裂、灰缝和裂缝处易渗漏等不利因索,从施工角度采取技术措施予以确保施工质量。依据的技术规范,除砌体、混凝土结构、抗震、工程施工验收等方面外,针对性的有《混凝土小型砌块建筑设计与施工规程》(GBJ 14~82)、《混凝土小型砌块》(GB 8029―87)、《混凝土小型空心砌块住宅建筑节点构造》(苏J 94015)等。
提高砌块墙体的施工质量,主要从砌块质量、砌筑砂浆的质量和灰缝饱满度、砌块的整体性和均匀性、粉刷层与砌块的粘结性和变形协调等方面加强技术措施。在砌块与构造梁柱交接处、门窗洞口部位、屋面檐口和女儿墙、有集中荷载的应力变化、墙面曲折和突变等重点部位更需要重视。
2.2 墙体保温施工技术
墙体保温系统的施工是墙体节能措施的关键环节。墙体的保温层通常设置在墙体的内侧或外侧。设在内侧技术措拖简单,但保温效果不如外侧;设在外侧可节省使用面积,但措施不当易产生开裂、渗水、脱落、耐久性减弱等问题,其造价一般也高于内设置。施工工艺一般采用抹灰、喷涂、干挂、粘贴、复合等方式。针对不同的保温材料、不同的施工方法,采用不同的施工技术措施。
以各种轻骨料(如膨胀珍珠岩、膨胀蛭石、超轻陶砂、聚苯乙烯粒、浮石、火山灰、粉煤灰等)加入水泥、石灰、石膏、化学聚合物等胶结料,并加入少量助剂按一定比例配制而成的保温砂浆,一般都采用抹灰的施工方式。保温砂浆应在基层质检验收合格,屋面防水层完工,与墙体相连的隔墙、门窗框、管线施工不破坏保温层的情况下方可施工。施工时环境温度不低于5℃ ,夏季应注意保湿养护。保温砂浆抹灰自上而下依次进行,施工中应注意:
(1)基层作清洁、修平、湿润处理。表面不易粘贴的混凝土墙、梁、柱等部位应打毛或刷粘结剂。
(2)按设计要求弹标准水平线、踢脚线或墙裙线,门窗洞四周宜用水泥砂浆抹宽50 lain护角。为保证保温层厚度墙面应做标准饼、冲筋。
(3)每次抹灰厚度10 mm左右为宜。当底层初凝且表面有一定强度后才能继续施工下一层。应注意保湿养护但不能水冲,砂浆硬化期间严禁撞击和振动。
(4)保温砂浆一般设置内侧,用于外侧必须有防水、防裂、防脱落等保证措施。
聚胺酯泡沫塑料、各种保温涂料等一般采用喷涂施工方式。根据不同产品的要求严格控制施工环境温度,喷涂前基层应清洁、干燥、平整、要特别注意保温涂层的均匀一致和厚度达标。要注意喷涂距离、角度、速度和流量。
干挂工艺一般用于外保温,不仅保温效果好,而且利用空气层可大大提高隔热和防水性能,但由于建筑成本较高,一般用于公共建筑,多层住宅很少采用。干挂系统要考虑风力、地震、温度、雨水、大气腐蚀、耐久性等不利因素,保证体系的稳定性、强度,施工中要特别注意与墙体锚固的可靠性、连接节点的质量、金属件的防腐、防水措施等。
随着新型保温产品的不断发展,出现了各种粘结材料和粘贴工艺。大部分粘贴工艺都结合机械锚固使用。目前只有少数外墙保温系统采用纯粘贴施工工艺。挤塑聚苯板、水泥聚苯板、岩棉板、玻璃棉板、珍珠岩板都采用水泥砂浆、聚合物水泥砂浆、化学粘结剂粘贴,并用尼龙锚件、膨胀螺栓将外层的钢丝网水泥砂浆粉刷层与墙体连接起来。粘贴复合保温墙体,可分为内置式保温、夹心保温或外置式保温3种。内置式和外置式粘贴复合保温应用面在不断扩展,施工工艺日趋成熟,施工中尚需注意以下环节。
(1)内置式保温将保温层粘贴或加机械锚固时,需在内墙表面设平薄板、钢丝网粉刷层、胶粘剂加耐碱玻纤网抹面层等防护层。施工时应保持粘贴面平整、清洁、湿度适宜,且屋面防水层完好和上层无施工水下渗。施工顺序为自上而下,从阴角开始。粘贴前应做好踢脚线和门窗洞护角。挂镜线位置间隔从墙体中预埋木块穿过保温层用于固定挂镜线。厨房、卫生间等湿度较大的墙体防护面层应考虑防湿防渗和便于贴面。在墙体转角处,内外墙交接处以及踢脚线处易形成“热桥”或结露滴水,可根据工程实际在上述部位加强保温效果。
(2)外置式保温,通常将聚苯乙烯板、玻璃棉板、岩棉板、水泥聚苯板等保温板用粘结剂或锚固件将其与面层固定在基层墙体上,面层内设加强网,聚苯板作保温层时用耐碱玻纤网聚合物水泥砂浆作面层,岩棉板、水泥聚苯板等用钢丝网防水水泥砂浆作面层。
2.3 门窗安装施工技术
门窗框和玻璃扇的传热系数及密闭性是外墙节能的关键环节之一。木质门窗和塑料门窗的传热系数比钢、铝门窗低30% 左右,双层玻璃比单层玻璃低40%左右,因此,价格比较好的是塑料单框双玻门窗。为保证门窗能达到预期的节能要求,安装过程中应注意以下几个问题。
(1)根据设计要求选择门窗时,要复查其抗风压性、空气渗透性、雨水渗漏性等性能指标。
(2)安装门窗框时要反复检查框角的垂直度。变形严重、缝隙超标、密封条不密闭的门窗扇不能上墙。
(3)在框与扇、扇与扇之间须设密封条,以防渗水、透气,推拉窗的轨槽处须增加密封处理,局部缝隙较大的位置可用单组份密封膏挤注。
(4)在门窗框四周与墙或柱、梁、窗台等交接处,须用水泥砂浆进行严密处置,在靠室外一侧须结合外装修进行处理,以防渗水、透气。
(5)粘贴密封条或挤注密封膏时,应事先将接缝处清理干净干燥,无灰尘和污物。
2.4 保温屋面施工技术
通常屋面保温是将密度低、导热系数小、吸水率低、有一定强度的保温材料设置在防水层和屋面板之间。按此种正铺法,可选择的保温材料很多,板块状有加气混凝土块、水泥或沥青珍珠岩板、水泥聚苯板、水泥蛭石板、聚苯乙烯板、各种轻骨料混凝土板等;散料加水泥等胶结料现场浇筑的有珍珠岩、蛭石、陶粒、浮石、废聚苯粒、炉渣等;采用松散料直接或袋装设置在尖顶屋面下或吊顶上部的有膨胀珍珠岩、玻璃棉、岩棉、废聚苯粒等;现场发泡浇筑的有硬质聚氨脂泡沫塑料和粉煤灰、水泥为主料的泡沫混凝土等。反铺法主要将防水层置于保温层以下,可有效保护防水层,方便施工检修,但由于造价较高,住宅建筑尚未大量使用。
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1 住宅建筑节能设计的核心及重要性
1.1促进环保,建设绿色住宅。随着社会文明的不断进步,人们对居住环境的要求越来越高,更关注建筑的人性化设计和居住的生态环境、舒适度、健康指数。在倡导节能环保理念的背景下,对住宅建筑进行节能设计,避免因高能耗带来的资源浪费、健康伤害和生态环境污染问题,提高住民的生活品质和幸福指数。
1.2实现节能,降低生活成本。现代建筑设计引入节能减排机制,应用先进的节能技术和节能材料,如保温技术、控制建筑形体、新型墙体材料、双层钢化玻璃等技术材料的使用,有效提高了住宅建筑的热环境质量,提升住宅见者的热效率,既节约能源,又降低了居民的生活成本。
1.3减小能耗,促进经济发展。
我国是能源消耗大国,消耗总量位居世界第二,其中,建筑耗能、工业耗能与交通耗能成为我国能源消耗的三大硬伤,而建筑能耗就占总消耗量的1/3以上,形势十分严峻。因此,从住宅建筑节能设计上实现节能降耗,改变建筑耗能过度的现状,以促进社会经济的持续稳定发展,是功在当代、利在千秋的美事。
2 中国建筑能耗基本情况
我国的建筑能耗量约占全国总用能量的1/4,居耗能首位。近年来我国建筑业得到了快速的发展,需要大量的建造和运行使用能源,尤其是建筑的采暖和空调耗能。据统计,1994年全国仅住宅建筑能耗在基本上不供热水的情况下为1.54×108t标准煤,占当年全社会能源消耗总量12.27×109t标准煤的12.6%。目前每年城镇建筑仅采暖一项需要耗能1.3×108t标准煤,占全国能源消费总量的11.5%左右,占采暖区全社会能源消费的20%以上,在一些严寒地区,城镇建筑能耗高达当地社会能源消费的50%左右。与此同时,由于建筑供暖燃用大量煤炭等矿物能源,使周围的自然与生态环境不断恶化。因此,中国对于全球气候变暖承担着重大的责任,而作为耗能大户的建筑,其节能也就成为关系国计民生的重大问题。
3 住宅建筑设计基本的节能意识
在我国的大部分冬冷夏热地区住宅的总体规划和单体设计中,为住宅的主要空间争取良好朝向,满足冬季的日照要求,充分利用天然能源,无疑是最基本的改善住宅室内热环境的设计,是最基本的节能措施。因此,我国现行国家标准《住宅设计规范(GB 50096-1999)》中规定“每套住宅至少应有一个居住空间能获得日照,当一套住宅中,居住空间总数超过四个时,其中宜有两个获得日照。”在现行国家标准《城市居住区规划设计规范(GB50180)》中,规定了住宅的日照标准的最低时限。
4 建筑节能设计技术措施
4.1墙体节能:
墙体是建筑护结构的主体,其所用材料的保温性能直接影响建筑的耗热量。我国以实心粘土砖为墙体材料,保温性能不能满足设计标准。以外墙为例,JGJ26-1995标准规定,在建筑物形体系数(建筑物与室外大气接触的外表面积与其所包围的体积的比值)小于0.3时,部分地区传热系数不超过1.16W/(m2·K),而目前常用的内抹灰砖墙,传热系数都大于上述节能标准数值。因而在节能的前提下,应进一步推广空心砖墙及其复合墙体技术。
4.2改善门窗性能
外门窗是住宅能耗散失的最薄弱部位,其能耗占住宅总能耗的比例较大,其中传热损失为1/3,冷风渗透为1/3,所以在保证日照、采光、通风、观景要求的条件下,尽量减小住宅外门窗洞口的面积,提高外门窗的气密性,减少冷风渗透,提高外门窗本身的保温性能,减少外门窗本身的传热量。
4.3供暖系统节能技术
平衡供暖、热量按户计量及室温控制调节、管道保温都是节能工作发展的方向。平衡供暖是指利用计算机对供暖系统进行全面的水利平衡调试,改善供暖质量,同时节约能源;而且即将出台的《地板取暖细则》也将对地板取暖的应用和普及起到一定的推动作用。
地板取暖是通过埋设于地板下的加热管——铝塑复合管或导电管,把地板加热到表面温度18至32摄食度,均匀地向室内辐射热量而达到取暖效果。地板取暖相对于传统取暖优势明显首先,第一,房间温度分布均匀,第二,地暖有利于营造健康的室内环境,可以杜绝灰尘团和浑浊空气的对流,给人一个清新、温暖、健康的环境。第三,高效节能。第四,节省空间。
4.4屋顶节能技术
平顶屋顶和尖顶屋顶都可以采用设置保温层的办法到达节能的目的,提高顶层住户的居住质量。现在新的趋势是众多楼盘出现了屋顶花园。“屋顶绿化”作为一种不占用地面土地的绿化形式,不仅能为城市增添绿色,而且能减少建筑物屋顶的辐射热,减弱城市的热岛效应。在如今大部分小区内用于绿化的规划用地所剩不多的状况下,发展“屋顶绿化”便成了住宅添绿的重点。
但屋顶绿化在北方市场中,并不一定会成为流行趋势,因为一方面受北方特殊气候的影响,如冻土层比较深,天气干燥等,容易形成“败景”;另一方面在技术上要求较高,必须考虑楼体的承受力,顶层的排水和遇到大风天气等问题,提高工程造价。
充分利用太阳能资源,太阳能作为一种天然的洁净能源,也是居住建筑设计上广泛推广的节能设计之一。然而由于各方面原因,目前太阳能热水器仍以一家一户的零散安装使用方法为主,存在破坏建筑结构、热水温度不稳定等因素。如果太阳能热水器能够充分加以推广应用,就可以大大节省常规能源,也是建筑节能的发展方向。
结语
总之,只要按照节能新标准严格把好节能设计关,监督好施工节能用材关,就能有效提高居住建筑节能效率,降低建筑能源耗费,节约居家生活成本,为住户打造真正的环保节能、舒适、健康、方便的高品质住宅,为国民经济可持续发展做出贡献。有效地节约土地和能源,是中国可持续发展的战略。将建筑热式技术与恰当应用新材料、新构造相结合,搞好节能建筑设计和施工,促进建筑节能和利用自然能的进一步发展和建筑热功能的进一步改善,是我国建筑工作者进入21世纪的重要任务。
参考文献
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能源是人类赖以生存和发展的基础,是经济发展的动脉。20世纪70年代的石油危机对石油进口国的经济发展和社会生活产生的极大冲击,敲响了能源供应的警钟,节约能源的重要性正日益凸现。随着社会经济的快速发展和人们生活水平的逐步提高,建筑能耗迅速增加,建筑节能越来越被各级领导和社会的重视。所谓“建筑节能”,就是在满足居住舒适性要求的前提下,在建筑中使用隔热保温的新型墙体材料和高能效比的采暖空调设备,达到节约能源、减少能耗、提高能源利用效率之目的。随着科学技术的日新月异,能源短缺已不容忽视,节约能源已受到世界性的普遍关注,在我国亦不例外。
2 我国建筑节能的基本现状
随着我国经济发展和城市化进程的深化,老百姓的生活水平不断提高,消费结构不断改善,相应地对建筑物服务水平的要求也将不断提高,随之对建筑面积及建筑室内环境的舒适性也提出越来越高的要求,建筑物面积的不断增加以及人们对室内环境舒适性要求的不断提高,意味着采暖、空调、家电等建筑能耗系统和设备将得到大范围的普及和应用,相应的能源消费将大幅度提升。我国节能工作与发达国家相比起步较晚,能源浪费又十分严重。如我国的建筑采暖耗热量:外墙大体上为气候条件接近的发达国家的4~5倍,屋顶为2.5~5.5倍,外窗为1.5~2.2倍;门窗透气性为3~6倍;总耗能是3~4倍。如果听任高耗能建筑大行其道,建筑能耗增长的速度将远远超过我国能源生产可能增长的速度,国家的能源生产势必难以长期支撑这种浪费型需求,从而不得不组织大规模的旧房节能改造,将耗费更多的人力、物力。另外,每年新建和改建的几千万栋建筑要消耗掉几十亿吨林木、砖石和矿物材料,造成森林的过度砍伐,材料资源的大量开采,带来土地的破坏,植被的退化,物种的减少和自然环境的恶化。
3 建筑节能对我国经济发展的重大意义
建筑节能是建筑技术发展的一个方向,也是节能的领域的组成部分。世界平均建筑能耗占总能耗的37%,其中,包括采暖、通风、空调、照明在内的民生能耗又占能耗的80%以上。我国建筑能耗约占全国总能耗的25%,且由于近年来住宅建筑迅速增多,年增长率高达15%。而我国采暖空调标准远低于国际水平,随着生活水平的提高,建筑能耗,特别是采暖空调能耗,呈增长趋势。那么,节能建筑有哪些主要优点呢?主要是:1、提高居住环境的舒适度,冬暖夏凉有利于身体健康;2、可以减少冬季采暖和夏季空调的运行费用;3、节能国家能源消耗,促进国民经济可持续发展;4、减少环境污染,改善生态环境;故是一件利国利民,涉及到国家全局和人类前途的大事。如果再不节约能源,将严重制约我国的经济和社会发展。
4 我国建筑节能的基本技术措施
主要有以下几个方面:
节能建筑规划设计:根据建筑功能要求和当地的气候参数,在总体规划和单体设计中,科学合理地确定建筑朝向、平面形状、空间布局、外观体型、间距、层高、选用节能型建筑材料、保证建筑外维护结构的保温隔热等热工特性及对建筑周围环境进行绿化设计,设计要有利于施工和维护,全面应用节能技术措施,最大限度减少建筑物能耗量,获得理想的节能效果。
增强维围护结构的隔热保温性能:一栋建筑物的围护结构就好比是建筑物的棉袄,围护结构的保温隔热性能的好坏直接关系到房屋的舒适质量。建筑物的节能主要途径之一就是减少围护结构的散热前者要求适当控制建筑体形系数,即建筑物外表面积与其所包围的体积的比值,建筑物的外形尽可能规整,避免不必要的凸凹变化;加强门窗、屋顶和地面的保温,采用高效保温材料复合,使用多层门窗;而墙体是建筑护结构的主体,其所用材料的保温性能直接影响建筑的耗热量。我国以实心粘土砖为墙体材料,保温性能不能满足设计标准。在节能的前提下,应进一步推广空心砖墙及其复合墙体技术。并同时提高建筑物的气密性,选用密封性能好的门窗并加密封条,用密封材料填实穿墙管线连接处裂隙;
空调系统节能技术措施:主要采取合理提高锅炉的负荷离,改善锅炉运行状况,采用管网水平衡技术,以及加强供热管道保温等等。
空调系统的维护管理节能技术措施:在实际运行中,对于系统形式相同和建筑规模相似的建筑物,其运行能耗也存在较大的差别。因此,加强运行管理,合理降低设备的运行能耗可以大大的节约能源,并带来显著的经济效益。如:提高运行管理人员的技术素质、合理的用能计费制度、管路系统的检漏,检垢、调节新风量、在过渡季节利用室外空气的自然冷量、合理设定设备的启动和停止的时间
5 结束语
建筑节能是建设领域贯彻落实科学发展观的具体行为,是建设行业当务之急的一项极其重要的工作。它对建筑功能品质的提升,人居环境的改善,建设事业的持续健康发展都具有着久远的重要意义。为了实现我国可持续发展战略,建筑节能势在必行。只要结合我国国情和实际情况,综合利用各种节能技术措施,趋利避害,选择经济合理的节能方案,必定可以获得显著的节能效果。
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一、建筑节能施工的现状
建筑工程的节能在一定程度上是指建筑的有效性和持续性。建筑使用的持续性主要体系在能源危机方面,同时还要能够保证建筑施工的经济性。一旦实现建筑工程的节能效用不仅仅能够较好地维持生态的平衡还能够更好的促进我国国民经济的不断发展还能在很大程度上解决国际能源危机。当然,建筑工程节能技术涉及很多方面的领域具有非常强的综合性并且实用性也很强。建筑工程节能技术涉及的学科主要包括工程力学、建筑学和流体学等还和人文科学具有很多的联系。建筑施工工程在实际的施工工程中包含很多技术类型并且各个学科之间具有很大的联系。因此,建筑工程的节能施工技术是一项非常复杂的技术也是建筑工程中非常关键的技术。
二、建筑节能存在的问题
1、没有完善的建筑节能法律法规
要实现建筑节能必须有完善的法规和政策作为指导,我国已经出台了一些相关方面的法律法规,然而这些法律法规普遍都不够细化,操作性不强,没有具体的操作细节,亟需完善。
2、政策支持力度不足
虽然实现建筑节能非常符合当前社会能源短缺的现状,近年来受到了政府的关注,然而我国对建筑节能政策支持力度不足。建筑节能在我国兴起较晚,技术水平较低,在技术开发、技术创新与应用等方面都需要政策的大力支持,但当前政策支持力度还不足以支撑建筑节能的发展。建筑要实现节能目标,势必要增加建筑工程的造价,而当前我国还没有对应用建筑节能技术的业主的经济补偿政策,业主大多出于造价的考虑,不愿意实施建筑节能。这也说明建筑节能作为一个新兴产业,在初期阶段离不开政策的支持和导向。
3、建筑节能的标准不合理
与其他实施建筑节能的国家相比,我国的建筑节能标准存在不合理的状况,对建筑的节能设计还存在缺陷,这也从侧面反映出我国建筑节能的起点较低。以采暖地区围护结构的热耗功能为例,我国的热耗功能就远超于其他气候相近国家。我国的采暖耗能为13.5kg/m2标准煤,远高于其他国家。我国的门窗透气渗透、外墙传热系数等都高出其他国家数倍。这样一来,窗户、屋顶、外墙等保温隔热性能较差的部分就会造成建筑能源的大量损失,降低了建筑节能的效果。
三、建筑节能施工技术的措施
1、建筑工程顶盖节能技术
在建筑工程的节能施工工作中,建筑工程的顶盖是一个非常重要的组成部分因而建筑的顶盖应该采用合理的节能处理技术进而可以起到很好的隔热和保温作用。目前,我国建筑节能施工技术是采用的顶盖大多都是顶尖和圆顶形的顶盖,这种顶盖具有以下两个方面的优点第一具有很好的室内保温作用,以提高建筑工程的节能效果。第二这种顶盖能够较好地减少建筑承受太阳光的面积从而减少温度的渗透度。顶盖节能技术已经发展成为现代建筑工程节能施工技术中广泛的手段。但是人们对建筑顶盖的美观要求越来越高,为了更好地实现建筑顶盖的节能功能和美观效果。因而需要将一些新型的创新材料使用于现代建筑节能施工中濡要大力投入建筑顶盖施工中尤其是要加大使用一些具有较高温度保存能力的节能材料。因此,建筑工程顶盖节能技术的应用对于加强建筑工程的节能性能非常有效的措施。
2、屋面节能施工技术
2.1保温材料的选择
保温材料多数情况下是应用屋面的节能施工中,往往在屋面板和防水层之间会设置保温材料。在进行保温材料选择时,不仅需要使其与设计要求及技术要求相符,同时还要对材料自身的各项性能参数进行严格把关。特别是对于其吸水率、容重、外观及导热系数更要严格进行控制,确保所选择的保温材料具有较好的强度。而且在施工现场需要对保温材料做好防水防潮的措施,严格按照相关的施工流程来进行施工,必要时可以进行试配工作。
2.2实施倒置式屋面
目前在屋面节能施工中,通常会采用倒置式屋面进行施工,即将保温层置于防水层之上,与传统的施工顺序相颠倒。目前在房屋建筑保温材料中,通常以矿棉、岩棉及水泥膨胀珍珠岩等为主,这些材料都具有一定的吸水性,而且在吸湿后则其导热系数会增加的较快,起不到保温隔热的效果。所以在施工中,如果将保温层置于防水层和隔汽层之间,这样施工不仅较为复杂,而且造价也较高,而将防水层放在保温层之上时,使防水层置于暴露的状态,加快了其老化的速度,不利于其使用寿命,但如果单纯为了保护防水层而加一层保护,则会导致工程造价增加。所以在相比较而言,将保温层置于防水层之上不仅科学、合理,而且具有较好的经济性,有效地控制了造价成本。
3、门窗节能施工技术。
门窗节能也是不可忽视的内容。首先,做好门窗选择工作,塑料单框双玻门窗不仅质量良好而且节能,效果也较好,是较为理想的材料。同时材质不同传热系数不同,木门窗传热系数较,低钢、铝门窗传热系数较高,最好选用木门窗,以提高节能效果。同时要加强安装质量控制避免出现裂缝、变形现象,处理好门窗四周与周围墙壁接触的地方对门窗粘贴密封条时确保接缝处理到位,提高安装效果达到最好的节能效果。
4、采暖工程节能施工技术
采暖工程节能施工技术主要包括以下几个方面第一,防潮层及保温层的施工。在采用采暖节能工程进行施工时,一定要保证管道防潮层不出现裂缝等问题,即密封性要保证良好。同时在保温层位置进行包扎以防止出现裂缝问题。第二散热器的安装。在安装散热器时要保证管道与散热器存在一定的距离,同时,散热器的支架应该均匀不能出现裂缝等问题。第三热水取暖系统的安装和使用。在采暖节能施工方面热水取暖系统是使用非常广泛的一种装置担是。热水取暖系统的质量是影响采暖节能工程的主要因素因此热水取暖系统的质量显得非常重要。
5、保温技术在建筑外墙中的应用
在建筑工程的外表面最为核心的是建筑外墙要更好地实现建筑工程的保温功能厂定要加大建筑外墙的保温功能。以保证建筑工程的外墙具有更加准确的导热系数和导热方式,与建筑外墙有关的这些性质能够直接影响建筑工程的节能效果。从建筑外墙的导热性能可以看出建筑工程的节能技术的实施与外墙的保温性能具有直接的关系。当然规在我国建筑工程的保温方式使用最为广泛的是外墙的保温方式并且我国外墙保温的技术已近发展的非常成熟。主要是将一些保温材料涂加到建筑外墙上面,以提高建筑物墙体的保温性。但是对结构复杂的建筑外墙进行保温汉仅使用一些保温材料是不够的还要考虑外界环境的因素彻底分析外界环境的稳定从而选择出最合理保温材料。
6、绿色可再生能源的利用
随着人们环保意识的不断增加,建筑工程的施工更加要求绿色可再生能源的利用。绿色可再生资源主要包括太阳能、风能和水电能等。由于水电能没有任何污染月前应用的非常广泛。然而大阳能是建筑施工中应用最多的一种节能能源,主要以太阳能热水器为主胆是,由于技术原因太阳能的利用存在成本较大的问题。太阳能热水器的大量使用可以较好地满足人们日常生活的需要,从而有效地节约其他能源的使用。因此绿色可再生能源的利用对于提高现代建筑工程中的节能施工手段非常重要。
结语:
建筑工程中节能技术的应用对于提高我国建筑施工技术的水平非常重要。当然由于建筑工程施工涉及的技术种类很多包含的学科知识也很多,同时相互之间存在很大的联系。因此建筑工程节能施工技术不是一个单一的施工技术,所涉及的其他技术很多具有很强的带动意义和作用。
参考文献: