浅谈建筑节能技术措施及节能途径-职称评审

　　在可持续发展成为全世界所追求的目标,建筑行业也在关注能源以及环保的可持续发展问题。随着人民对生活质量要求的快速提高,建筑能耗以更高的速度增加,例如冬季供热地区正迅速南扩,而北方地区空调器拥有量也迅速增加。建筑物寿命一般较长,建筑节能改造难度很大,因此在设计之初便考虑建筑能耗与环境影响便显得至关重要。

　　2我国建筑节能现状

　　我国建筑用能已经超过全国能源消费总量的1/4,并将随着人民生活水平的提高逐步增加到1/3以上。公共建筑用能数量巨大,浪费严重。建设部部长汪光指出,中国目前存在建筑能耗大、能效低、围护结构的保温隔热性能差等问题,并具有夏季空调用电量大、冬季采暖能耗高的特点。随着建筑业的发展和人民生活质量的改善,建筑能耗占全社会总能耗的比例还会增长,将成为制约国民经济发展的一个重要因素。

　　2005年4月建设部发布了《公共建筑节能设计标准》GB50189-2005,总则中规定按此标准进行的建筑节能设计,在保证相同的室内环境参数条件下,与未采取节能措施前相比,全年采暖、通风、空气调节和照明的总能耗应减少50%。其内涵为:以上世纪80年代建造的公共建筑作为比较能耗的基础,即“基准建筑”,计算其全年的暖通空调和照明能耗,将其定位为100%,再将围护结构、暖通空调、照明参数进行调整,按照新的节能设计标准计算全年的暖通空调和照明能耗,应该相当于50%。

　　3建筑节能技术

　　建筑节能包括建筑物的节能和空调、供热系统的节能。对于建筑物的节能,它受体型系数、围护结构传热系数、窗墙面积比、楼梯间开敞与否、换气次数、朝向、建筑物入口处是否设置门斗或其他通风措施等因素的影响。各类公共建筑的节能设计,必须根据当地的具体气候条件,首先保证室内热环境质量,与此同时还要提高采暖、通风、空调和照明系统的能源利用效率,实现国家的可持续发展战略和能源发展战略,提高人民的生活水平;完成本阶段节能50%的任务。

　　围护结构热工性能权衡判断是一种性能化的设计方法。为了降低空气调节和采暖能耗,对建筑的体型系数、窗墙比以及围护结构的热工性能国家已规定了许多刚性指标。所设计的建筑有时不能满足所有这些规定的指标,在这种情况下,可以通过不断调整设计参数并计算能耗,最终达到所设计建筑全年的空气调节和采暖能耗不大于参照建筑的能耗的目的。即权衡判断。建筑物围护结构的能耗主要来自三个部分:外墙、门窗、屋顶。

　　3.1墙体节能措施

　　传统的墙体做法不能适应节能和环保的要求,复合墙体已取而代之。复合墙体一般以基层墙体(混凝土空心砌块、粘土多孔砖等砌体墙或钢筋混凝土墙),外贴或内贴保温隔热材料而成的新型外墙保温系统。外墙内保温系统的优点是不受外界气候影响,技术难度小,施工灵活方便等,但存在热桥,热量散失多,影响较大;外墙外保温系统的优点是对主体承重结构有保护作用,延长建筑物寿命,不影响室内装修,不占使用面积,对室内热稳定性有利,但施工难度大,施工质量要求较高。

　　在一般的建筑保温中,人们把在常温(20℃)下,导热系数小于0.233W/(m•K)的材料称为保温材料。保温材料是建筑材料的一个分支,它具有单位质量体积小、导热系数小的特点,其中导热系数小是最主要的特点。我国的保温材料品种多,产量大,应用范围广。主要有岩棉、矿渣棉、玻璃棉、硅酸铝纤维、聚苯乙烯泡沫塑料(EPS)、挤塑聚苯乙烯泡沫塑料(XPS)、酚醛泡沫塑料、橡塑泡沫塑料、泡沫玻璃、彩板保温夹芯板、膨胀珍珠岩、膨胀蛭石、硅藻土、稻草板、木屑板、加气混凝土、复合硅酸盐保温涂料、胶粉聚苯颗粒浆料、复合硅酸盐保温粉以及其各种各样的制品和深加工的各类产品系列,还有绝热纸、绝热铝箔等。

　　胶粉聚苯颗粒浆料是将胶粉聚苯颗粒加水搅拌成浆料,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,是一种废物利用、节能环保的材料。

　　彩板保温夹芯板是由内、外两层彩色钢板做面层,用岩棉板、玻璃棉板、聚苯乙烯泡沫塑料板(EPS板)、挤塑聚苯乙烯发泡塑料板(XPS板)等材料做芯材。

　　由于用导热性低的保温板将建筑物包了起来,消除了冷桥,减少了空气、风及湿气浸入,稳定了内部环境,大大减少了外部气候对建筑物的冷热冲击。无论是严寒还是酷暑,始终有效保温隔热,达到年复一年的节能。外墙外保温后,使室内墙体热容量增大,能蓄存更多的冷、热量,室内温度变化减缓,室温较为稳定,而且外墙内表面温度和室内温度相差不大,使建筑物冬暧夏凉,从而增加了居住的舒适度。

　　3.2门窗节能措施

　　在外围维护结构中虽然门窗的比例不如墙面大,普通窗户和玻璃外门的传热系数远大于墙体的传热系数。即通过窗户的传热损失远大于墙体,是围护结构中热量损失的另一大户。

　　窗户的热量损失包括两部分:窗户传热损失和冷风渗透损失。对于减少窗户传热损失,可以采取增加窗户的层数、采用双层玻璃、采用诸如塑钢绝热性能好的型材等,减少冷风渗透损失的措施主要考虑在窗户面积一定的条件下,窗户的分隔设计尽量减少窗户的缝隙长度。采用这些保温措施,其综合经济效益良好。

　　公共建筑的窗墙面积较大,因而太阳辐射对建筑能耗的影响较大。为了节约能源,应对窗口和透明幕墙采取外遮阳措施,尤其是南方办公建筑和宾馆更要重视遮阳。实测表明:窗口有无遮阳,室温最大差值2℃,平均差值1.4℃,而且有遮阳时,房间温度波幅较小,出现高温的时间也较晚。由此可见,假设各种活动或固定遮阳设施对既有建筑的节能改造不失为一种有效的途径。

　　3.3屋顶节能措施

　　屋面保温、隔热是围护结构节能的重点之一。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其重要,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%。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。

　　屋面应优先采用倒置式屋面。倒置式屋面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。它的优点是:构造简化,不必设置屋面排汽系统;防水层受到保护,避免热应力、紫外线以及其他因素对防水层的破坏;出色的抗湿性能使其具有长期稳定的保温隔热性能与抗压强度;能保持长久的保温隔热功能。

　　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,当平屋面上的找坡层平均厚100mm,再加上覆土厚度为80mm的屋面,其传热系数K<1.5W/m2.k,若覆土厚度大于200mm时,其传热系数K<1.0W/m2.k。夏季绿化屋面与普通隔热屋面比较,表面温度平均要低6.3℃,屋面下的室内温度相比要低2.6℃。因此,屋顶绿化作为夏季隔热有着显著效果,可以节省大量空调用电量。此外,还可采用蓄水屋面,蓄水屋面就是在刚性防水屋面上蓄一层水,其目的是利用水蒸发时,带走大量水层中的热量,大量消耗晒到屋面的太阳辐射热,从而有效地减弱了屋面的传热量和降低屋面温度,是一种较好的隔热措施,是改善屋面热工性能的有效途径。

　　4结语

　　如今建筑节能工作已在全国启动,节能建筑也是一项正在兴起的崭新事业,体现了建筑节能的前进方向。我们必须跟随世界和中国建筑节能发展的大趋势和大潮流,搞好建筑的节能,促进建筑技术和建筑产业的发展,为合理利用资源、保护生态环境、提高人民生活质量而努力。