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建筑節能的多角度思考

10-24 21:50:14  瀏覽次數:365次  欄目:建筑規劃
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  不斷增加的建筑,使建筑用能數量愈益增大,2000年中國建筑用商品能源消耗已占全國商品能源消費總量的27.8%1.隨著人民生活水平的提高,空調的使用越來越普遍,建筑耗能總量及其所占比例還將繼續增長,國家的能源負擔將更加沉重,經濟高速增長對自然環境帶來的風險正在增加,形勢日趨嚴峻。在這種情況下,建筑節能工作必須盡快扭轉當前嚴重落后,而且長期以來總體進展緩慢的狀況,按照建設部建筑節能“十五”計劃綱要,跨越式地向前發展,使高能效、高環保的建筑日益成為時尚,為人民創造良好的工作和生活環境,使經濟社會得以長期持續發展,而建筑節能是一項系統工程,其涉及到的內容十分廣泛。下面結合中外當前狀況,從多方面、多角度來談談建筑節能問題。

  1、政策法規

  1.1制訂建筑節能法律法規,完善建筑節能管理體制各國政府在20世紀70年代石油危機之后,都結合著本國的特點,相繼制定并實施了一系列的建筑節能法律、法規,對建筑節能做出了明確的規定,并建立完善的能源管理體制,作為推行這些政策的保證。加拿大早在1972年就頒布了新建筑物節能法;西德于1976年頒布了建筑物節能法;瑞典實行了強制的節能法規;法國先后頒布了有關住宅建筑節能的法規;東歐國家也在近10年頒布并執行了相應的法律,使得建筑節能工作取得了迅速的發展。日本則是建立節能管理體制最為完善的國家,它從政府到地方都建立了一套完備的能源管理機構和咨詢機構,專門研究節能問題。此外,又普遍建立了民間節能中心組織,彼此交流經驗。日本這種自上而下的全國性建筑節能研究,已取得了很好的效果。

  1.2結合實際制定建筑節能標準,確保實施節能建筑認證和標識制度

  a)因我國疆域遼闊,氣候各異。按照中國國家標準《建筑氣候區劃標準GB50178-1994》2,中國建筑氣候的區劃系統分為5個區,分別為嚴寒地區、寒冷地區、夏熱冬冷地區、夏熱冬暖地區和溫和地區。建筑節能與氣候條件關系密切,不同氣候條件應有不同的建筑保溫隔熱要求。不同地區對空調采暖的要求如下:嚴寒地區,以采暖為主,要求較高時應考慮空調;寒冷地區,采暖及空調;夏熱冬冷地區,空調及采暖;夏熱冬暖地區,以空調為主,要求較高時應考慮采暖;溫和地區,部分地區需要采暖或采暖/空調。因此在所制定建筑節能標準中,對于房屋外圍護結構的傳熱系數(或熱阻)也各不相同。

  b)因建筑物的用途不同,對建筑物的保溫隔熱要求也不同,所以制定建筑節能標準也不同。同一地區用途不同的建筑物,由于使用條件不同,不應該千篇一律地全部按照同一模式提出保溫隔熱要求。并且居住建筑與非居住建筑的要求各異,對非居住建筑中不同類型的建筑其要求也不一樣。

  c)因我國各地經濟發展情況不同,東西差異、沿海與內陸差異較大,則要求制定的標準不同或實施的時間不同。

  d)實施節能建筑的認證和標識制度節能建筑的標識和認證是政府實施建筑重要策略之一。

  通過建筑節能的評估、標識,可以使公眾更容易了解建筑物的能耗或對環境的影響,促使建設商將建筑物是否節能作為一種市場營銷的指標。在外國,節能產品評定和標識的方案很多,它們的發起機構往往是中央政府和地方政府、行業協會以及第三方(如環境組織、消費者協會等)。目前,全世界有37個國家實施了“標志”制定,34個國家在使用能效標準“。實踐證明,通過認證和能效標識,可以取得以下效果:節約能源:制約能源增長但不限制經濟增長;較容易量化受益情況;改變廠商的行為和指導消費者;平等對待廠商、經銷商和零售商;節能效果十分明顯。既然許多發達國家有豐富的節能經驗,我們完全可以結合實際地取其精華.

  1.3采取經濟激勵措施對建筑節能工作提供必要的資金支持

  從世界各發達國家的經驗來看,如果缺乏對建筑節能實質性的經濟鼓勵政策和必要的資金支持,單純依靠用戶和開發商的自發行為,以及建設工程質量標準的強制執行,對新建建筑可起到一定的作用,但對已建建筑的節能改造卻絲毫沒有作用.政府必須充分運用財政稅收手段,采取一系列經濟鼓勵措施來促進建筑節能工作的順利進行.

  2、技術措施

  2.1總體規劃的節能思想大量住宅建筑的規劃總體思想強調“以人為本,環境為先”的原則,在滿足住宅的適用性、耐久性的同時,著重強調“均好性”,注重環境、節能、環保三大主題.提高居住空間的品位,提升城市的品牌.

  2.2建筑設計的節能措施現代建筑在設計時除保證建筑的安全性、舒適度、智能化和生態環境因素外,還應注重能源的有效使用和節約。

  2.3圍護結構的節能技術圍護結構的節能技術是指通過采用墻體保溫(外保溫、內保溫、自保溫、夾芯保溫等技術)、門窗及屋面節能等措施,減少建筑的使用能耗。如住宅節能就是通過圍護結構節能設計,達到比傳統住宅節約能耗25%的目標,在結合設備節能設計上,達到住宅總體使用能耗降低50%的目標,到2010年實施節能65%的設計標準.

  2.3.1墻體保溫外墻外保溫是在主體墻結構外側用粘接材料固定一層保溫材料,并在保溫材料外側抹砂漿或作其它保護裝飾,在外墻根部,女兒墻、陽臺、變形縫等易產生“熱橋”的部位,采用外保溫技術,可顯著消除“熱橋”造成的熱損失。目前主要采用的方式有:聚苯板保溫砂漿外墻保溫、聚苯板現澆混凝土外墻保溫、聚苯顆粒漿料外墻保溫等.外墻內保溫是在墻體結構內側覆蓋一層保溫材料,通過膠粘劑固定在墻體結構內,并在保溫材料外側作保護層和飾面.墻體自保溫是指通過對墻體自身采取一系列新型技術,使其導熱系數極低,甚至達到了絕熱的程度。如德國的TEUBERTMAGU2ICF體系的房屋,由既是保溫層又是一次性永久環保模板的EPS全絕熱建筑模塊,采用積木式插接后用混凝土澆注而成.其墻體是由內外2塊約4.5cm厚EPS全絕熱建筑模塊,用連接橋(專利產品)連接,中間填充混凝土作為外圍護承重墻及分戶墻,屬于絕熱混凝土復合保溫剪力墻體系,整個建筑全部由混凝土澆注而成,性能滿足德國建筑節能標準要求.TEUBERTMAGU2ICF屬于絕熱混凝土復合保溫剪力墻體系,整體性強,自重輕(比磚混結構輕50%左右),抗震性好,使用壽命長:其傳熱系數低,僅為0.117~0.133W/(m2.K),且不產生“熱橋”,其隔音、防潮性、透氣性均好,有良好的居住舒適性;該體系的材料完全采用水泥、砂、石、鋼筋等而不用粘土磚,保護了土地資源,充分滿足環保要求;且為全混凝土結構,能適應復雜的體型及造型要求,可利用不同的建筑模塊建造出各種風格的建筑.

  2.3.2門窗節能建筑門窗的主要功能是在獲得足夠采光的條件下,需要控制門窗在有太陽光照射時合理得到熱量,而在沒有太陽照射時減少熱量流失.

  2.3.2.1影響門窗獲得能量的因素影響門窗獲得太陽熱能力的因素包括:

  a)窗戶的位置和方向;

  b)窗戶產品的設計(窗戶孔道的數量);

  c)使用的玻璃種類;

  d)內部和外部陰影的數量.

  2.3.2.2影響門窗熱損失的因素熱能往往是從暖的一面流向冷的一面。門窗是構成熱能損失的主要因素.我們可以通過合理配置減少門窗熱能損失.在窗戶上能量傳遞方式主要有:輻射傳遞、對流傳遞、傳導傳遞,另外空氣滲漏也是窗戶能量損失的重要組成部分.通過物理和光學原理可將玻璃表面的發射率降低,可減少玻璃的輻射傳熱,即使用Low2E玻璃可減少輻射傳熱.窗戶上的傳導損失主要是通過中空玻璃邊部和窗框發生的,通過改進邊部材料,使用更絕熱的邊部密封材料,如采用Smiggle暖邊密封系統和隔熱窗框材料(如塑鋼門窗、斷橋鋁合金門窗等),以及改進門窗型材設計可以有效地減少這些損失.對流熱損失主要在通過中空玻璃間隔內氣體運動產生的,如果間隔層太小通過空氣的傳熱是很多的.如果空氣間隔層太大,那么在室內側暖玻璃表面的暖空氣就會上升而室外側冷玻璃表面的冷空氣就會下降,形成對流,將室內的熱量流失。能夠達到最小對流損失的最好中空玻璃間隔層厚度應該在12~16mm之間,通常充入特殊氣體如氬氣、氨氣以減少對流損失,這些氣體分別適用于不同的間隔層厚度.

  2.3.3屋面保溫節能屋面是建筑物上部與外界直接接觸的重點部位,其保溫與隔熱對建筑節能具有重要意義。為達到節能目的,屋面可設置隔汽層和封閉的空氣間層,可選擇有憎水性膨脹珍珠巖板、水泥聚苯板、聚苯板等多種保溫材料.屋面外表面采用柔性防水時,應使用反陽光輻射的材料.覆土和植草屋面的保溫隔熱效果很明顯,用“建筑夾層防排組合”消除水壓力。在一般的防水層上加塑料凹凸板、蓋土工布,起到防水、排水、擋土、濾水的作用,既是綠化的基層,又是屋面的防排基層,解決了屋面滲漏和種植中排水透氣問題.用輕質合成土,草坪厚20~30cm,荷載約100kgPm

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