劉彩虹
摘 要:建筑節能是改善建筑熱環境的需要。大力發展可再生能源和新能源,建設可持續發展的能源消耗,是我國長期能源發展和應用的重要選擇。
關健詞:建筑節能;改善熱環境;節能技術;新能源
1 建筑節能的必要性
據統計,截至目前為止我國房屋節能建筑總面積中只占全國房屋建筑總面積的4%左右,高耗能建筑占96%。
我國建筑能源消耗高于發達國家,主要表現在建筑保溫與供熱系統狀況差,隨著現代化建設的發展和人發生活水平的提高,舒適的建筑熱環境日益成為人們生活的需要。建筑節能直接關系到國家資源戰略和可持續發展戰略的實施,根據發達國家經驗,建筑能耗在未來商品總能耗中所占比例將上升很大。而在節能的同時還可以減少大量的二氧化碳,粉塵等污染排放,其經濟效益,環境效益,社會效益都十分顯著。由此可見,建筑節能的意義十分重大。
2 建筑節能是改善建筑熱環境的需要
隨著國家對建筑節能要求的日益提高,墻體,門窗,屋頂,地面以及采暖,空調,照明等建筑的基本組成部分都發生了巨大的變化。從建筑設計的角度,建筑節能設計的幾個重點部位不容忽視。
節能墻體
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。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,提高其傳熱系數,減少熱量損失,達到節約能源的要求。目前我國節能墻體主要做法有:復合墻體的做法:一種方法是采取內保溫墻體,即在以上墻體內側加保溫板或保溫巖棉;另一種方法是采用將保溫板外掛到以上墻體外側。經過多年實踐證明,由于內保溫墻體除存在著顯著的熱橋影響外,還存在著占用使用面積,不便于二次裝修等問題,因此目前,我國基本采用外墻外保溫的節能墻體。
門窗節能
外門窗是能耗散失的最薄弱部位,其能耗占總能耗的比例較大,要想保證日照,采光,通風等條件,應盡量減小外門窗洞口聽面積,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。具體節能措施有:控制窗墻比。窗墻比是指窗戶洞口面積與外圍護墻體的比值;提高外窗的氣密性,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;改善門窗的保溫性能。窗戶最好采用鋼塑復合窗和塑膠窗,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,有條件的可采用低輻射玻璃;縮短窗扇的縫隙長度,采用大窗扇,減少小窗扇,擴大單塊玻璃的面積,減少窗芯,合理地減少可開啟的窗扇面積,適當增加,固定玻璃及固定窗扇的面積。
屋面節能
屋面節能措施的要點,其一是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;其二是屋面保溫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經排除保溫層內不易排出的水分。
3 建筑節能技術與新能源
建筑節能一般包含兩部分內容,一部分是加強圍護結構的保溫隔熱能力,另一部分是從供暖,供冷的熱源,輸送渠道及實現方式來節約能源。新能源的利用是節約建筑使用能耗非常有效的辦法,新能源通常指非常規,可再生能源,包括太陽能,風能等等。新能源技術用于建筑節能通常有以下幾個方面:
太陽能致冷
利用太陽能制冷通常有兩種方法,一是先實現光電轉換,二是進行光熱轉換,以熱能制冷。太陽能致冷的方法有多種,如壓縮式致冷,蒸汽噴射式致冷,吸收式制冷等。
太陽能熱水器
太陽能熱水器是太陽能熱利用中具有代表性的一種裝置,它的用途廣泛,形式多樣。最常見的一種太陽能熱水器是架在屋頂的平板熱水器,常用于供洗澡用。工業生產中以及采暖,養殖,游泳等許多方面也需要熱水,都可用太陽能。
地熱發電
地熱發電是地熱利用的最重要的方式。特別是高溫地熱流體應首先應用于發電。
地熱發電是利用蒸汽的熱能在汽輪機中轉變為機械能,然后帶動發電機發電。地熱發電的過程,就是把地下熱能首先轉變為機械能,然后再把機械能轉變為電能的過程。
地熱供暖
將地熱能直接用于采暖,供熱和供熱水,是僅次于地熱發電的地熱利用方式。因為這種利用方式簡單,經濟性好,倍受各國重視,特別是位于高寒地區的西方國家。我國利用地熱供暖和供熱水發展也非常迅速。
風力致熱
風力致熱是將風能轉換成熱能。目前有三種轉換方法。一是風力機發電,再將電能通過電阻絲發熱,變成熱能。二是由風力機將風能轉換成空氣壓縮機,對空氣進行絕熱壓縮而放出熱能。三是將風力機直接轉換成熱能,其中第三種方法致熱效率最高。