王晨光
(長治職業技術學院,山西 長治 046000)
淺談建筑節能
王晨光
(長治職業技術學院,山西 長治 046000)
目前我國建筑領域的資源浪費十分嚴重,大多建筑屬于高耗能建筑。隨著國民經濟的快速發展,人們對居住環境的改善和要求已經與日俱增,“低碳生活,節能環保”意識也已日趨明顯,因此,建筑節能勢在必行。論文從能源利用角度出發,通過對現有節能方法與措施的探討與分析,以此論證降低能耗、提高能效、減少資源浪費是改善人居環境的有效途徑。
建筑節能;生態建筑;建筑能耗;保溫
能源與建筑息息相關,建筑又與我們的生活緊密相連,因此,節約能源,充分利用各類自然資源對于我們的日常生活是很有必要的。“十二五”期間,國務院從節能減排總體要求和主要目標、強化節能減排目標責任、調整優化產業結構等多方面提出具體要求,尤其對于建筑節能領域,我國將制定并實施“綠色建筑”行動方案,將“綠色、環保、節能”作為行動口號,倡導綠色建筑、低碳生活。從城市規劃、建筑法規、施工技術、建筑標準、房屋設計、材料設備選配等方面全面推進建筑節能。
20世紀80年代中期以來,許多國家就已經從房屋設計、建造等方面開始深入研究,而且目前各類體系也已成熟。多種設計方法、建筑結構、施工工藝、材料設備以及評估體系層出不窮,甚至一些國家還自行組織起來,共同探索實現建筑的可持續發展道路。為滿足21世紀人們對環境改善的迫切需求,適應住房需求的變化,各國大力推動各種行動計劃,相互從不同國家選擇典型的具有示范性的綠色建筑設計項目進行探索與實踐,在小區建設與自然環境協調方面取得了令人矚目的成就。一些綠色、生態、節能建筑通過精妙的整體設計,結合自然通風、自然采光、太陽能利用、地熱利用、中水利用、綠色建材和智能控制等高新技術,充分顯示出了綠色生態建筑長遠的發展前景與必然的發展趨勢。然而,我國在能源利用方面還面臨著諸多問題與挑戰,在建筑節能方面尤為顯著。目前,我國的“綠色建筑”與“生態建筑”的數量還很少,有些甚至比普通建筑的能耗還要高得多。據住房和城鄉建設部統計:“截至目前,我國已完工建筑達400多億平方米,同時每年將新建16億到20億平方米。然而,確有95%以上是高耗能建筑,要達到同樣的室內舒適度,單位建筑面積能耗是同等氣候條件下發達國家的2到3倍。”截至2009年底,我國城鎮累計建成節能建筑面積達40.8億平方米,占城鎮已有建筑總量的21.7%,這也意味著還有將近78%的建筑屬于高耗能建筑。由于建筑建成后在運行和使用過程中,室內的采暖、空調、通風、照明等方面都需要消耗大量的能源,因此,在我國城鎮化進程的逐步加快,使城鎮新增建筑穩步增長的同時,我們應當加快建設更多節能型建筑,減少消耗、節約能源。
建筑節能是緩解我國資源緊缺、減輕環境污染的重要措施之一。所以,必須加大執行力度,從項目決策、建筑設計、工程施工及竣工驗收各環節出發,避免降低標準、監管不到位,從而使建筑節能成為現實。
就目前來講,我國的建筑節能措施還比較單一,而且各地存在較大差異。但是隨著國家對建筑節能要求的逐步提升,各種各樣的節能方法與工藝已得到大范圍應用,并且凸顯成效。以普通住宅建筑為例,由于在建筑物的能耗所占比例中,外墻占50%,門窗占40%,屋面及地面占10%,所以,我們應當以建筑物外墻及室內外門窗為控制重點來減少建筑能耗。
墻體作為建筑物主要的維護結構,其所使用的建筑材料的保溫性能將直接影響建筑物的耗熱量。多年來,傳統的建筑墻體一般采用的材料比較單一,如空心砌塊、加氣混凝土等,導熱系數大,耗能高,而新型的建筑外墻保溫施工工藝則采用新型復合墻體,通過在普通墻體主體結構的基礎上添加一層或多層復合絕熱保溫材料,從而改善墻體的保溫隔熱性能。而且這種方法既不會使墻體厚度增加,又能承受荷載,保溫效果還很明顯。這類墻體填充材料大多采用巖棉、玻璃棉、聚苯乙烯塑料、聚胺酯泡沫塑料和聚乙烯塑料等等。具體施工工藝根據所添加的復合材料與墻體主體結構位置的不同,分為內、外保溫和夾芯保溫。
房屋的外門窗是耗能比較嚴重的部位,其能耗占住宅總能耗的比例較大,由于其既會向室外傳導熱量,又會向室內滲透冷風。因此,在保證建筑物日常通風、采光、日照及觀景要求的條件下,盡量減少門窗洞口面積來增強門窗的保溫性和氣密性。具體方法如下:
1.控制住宅窗墻比
住宅窗墻面積比指窗戶洞口面積與房間立面單元面積(即建筑層高與開間定位線圍成的面積)的比值。窗墻面積比是反映房間開窗面積的大小,是建筑節能設計標準中的一個重要指標。《民用建筑節能設計標準》中明確規定,“北向、東向和西向、南向窗墻面積比分別不能超過20%、30%、35%。”
2.提高建筑物外窗的氣密性,減少室外冷空氣向室內滲透
為增強氣密性,選擇密封性能較好的窗體材料,采用雙層中空玻璃,增加窗體密封條等措施,降低室內熱量的輸出。
3.改善室內外門窗的保溫性能
入戶門及陽臺門在滿足防火、防盜要求的同時,還應在所有門的空腹內填充聚苯乙烯板或巖棉板,以增強其保溫絕熱性能。窗戶可采用保溫性、密閉性較好的玻璃塑鋼窗,其主要原材料是聚氯乙烯樹脂,另加入一定比例的穩定劑、著色劑、填充劑等各類添加劑,經過擠壓加工成型材,并在型材的空腔內填加鋼襯而成。由于塑鋼型材為多腔式結構,所以其導熱系數小,隔熱性能良好。另外,塑鋼門窗所有縫隙均采用橡塑密封,所以其保溫、隔熱效果顯著。塑鋼門窗具有材質輕、抗沖、絕緣、阻燃、不霉、不蛀、隔音、保暖、耐腐蝕、密封性好、膨脹系數低、不需要油漆和后期維護保養、使用壽命長及外形高雅豪華等優點,再加上它在保護自然環境、美化建筑物、改善居住和工作環境方面,都要比其他種類或材料門窗具有明顯的優勢,其不僅能夠保證建筑物室內外的節能效果,而且對于我國能源的節約利用也起到了顯著的作用。因此,塑鋼門窗目前已在國內各類建筑中得到廣泛利用。
4.設置“溫度阻尼區”
所謂“溫度阻尼區”,也就是在建筑物室內與室外之間設置中間層次,從而阻止室外冷風向室內直接滲透,還可以減少外墻、外窗的熱量損耗。具體措施有:將房屋北向陽臺全密封,增加防風滲透設施,室內增設隔斷等。
屋面保溫層首先不宜選用密度大、導熱系數高的建筑材料,以免使屋面重量及厚度過大;其次不宜選用吸水率較大的建筑材料,以防屋面在濕作業條件下因保溫層大量吸水而降低保溫效果,即便選用了吸水率較高的保溫材料,也應在屋面表面設置排氣孔以排除保溫層內不易排出的水分。目前一些新型的、高效的屋面保溫施工工藝、方法已經投產使用,例如膨脹珍珠巖保溫芯板保溫層已經取代了常規的瀝青珍珠巖或水泥珍珠巖做法,在克服了常規作法的諸多缺點的同時,使得屋面保溫效果成倍提高。高效保溫材料保溫屋面、架空型保溫屋面、浮石沙保溫屋面和倒置型保溫屋面等節能屋面已經在各類建筑中大范圍使用,節能效果也十分明顯。
除了在以上建筑構造中采用各類環保節能措施、工藝、方法外,還應在住宅區內配備節能環保的設施設備,如很多小區還使用太陽能照明,既環保節能,又美化了小區環境。冬季采用具有蓄熱性好、綠色環保等特點的地板輻射取暖方式來提高屋內舒適度,可比傳統散熱器采暖方式節能20%至30%。中水利用,將生活污水處理站全自動運行,無噪音、無臭味,每天將處理過的污水用于小區綠化噴灌、人文景觀、沖洗道路等,每年可節水幾萬噸。
就建筑成本來講,建筑物采用節能措施后,雖說能耗可以降低30%~70%,房屋造價要比普通住宅高出約5%-15%,但從長遠來看,建筑物的使用年限越長,其建筑能耗的降低所帶來的綜合效益越大,對促進良好地人居環境是越有利的。由此可見,建筑節能是實現中國可持續發展戰略目標、推進行業快速發展、改善人與自然和諧共處的有效途徑。
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TU
A
1673-0046(2012)8-0155-02