【摘要】隨著科學技術的日新月異,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。目前,全世界有近30%的能源消耗在建筑物上,長此以往,將嚴重影響世界經濟的可持續發展。因此,能源問題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、與自然和諧的工作及生活空間。
【關鍵詞】建筑節能;節能趨勢;節能設計
【中圖號】TU201.5【文獻標示碼】A【文章編號】1005-1074(2009)03-0066-01
1我國建筑節能的趨勢
1.1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。
1.2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。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。
1.3我國建筑節能狀況落后,亟待改善在70年代能源危機后,發達國家開始致力于研究與推行建筑節能技術,而我國卻忽視了這一方面的問題。時至今日,我國建筑節能水平遠遠落后于發達國家。例如與北京氣候條件大體上接近的德國,1984年以前建筑采暖能耗標準和北京目前水平差不多,每平方米每年消耗24.6~30.8公斤標準煤,但到了2001年,德國的這一數字卻降低至每平方米3.7~8.6公斤標準煤,其建筑能耗降低至原有的1/3左右,而北京卻一直是22.45.
2建筑節能設計
2.1墻體節能墻體是建筑外圍護結構的主體,其所用材料的保溫性能直接影響建筑的耗熱量。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),而目前常用的內抹灰磚墻,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。
2.2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、彈性密閉型材料、密封膏以及邊框設灰口等密封等。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。④設置“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。
2.3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研究。屋面節能措施的要點:①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;②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應用于屋面,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。
2.4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,只占理論資源量的很小一部分。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。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。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。
2.5夜間通風夜間通風方法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自然冷源加以利用。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。
參考文獻
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