摘 要:隨著當前工農業、生產生活對能源需要量的不斷提高,建筑節能也受到了人們的說話算數關注,本文首先指出了建筑節能的重要性,同時針對當前建筑節能問題提出了主要的建筑節能技術。
關鍵詞:建筑節能;保溫;能源
中圖分類號:TU201.5 文獻標識碼:A 文章編號:1674-7712 (2014) 24-0000-01
而隨著工農業的發展和人民生產、生活水平的提升,對能源需求量的不斷增加,同時世界能源的儲藏量也日益減少,而為了解決不斷加重的能源緊缺問題,世界上各個國家都把節約能源作為解決緊迫形勢的首要任務,這不但有利于保護資源、保護環境,還有較大的經濟效益及有利于提高建筑的功能質量。建筑是耗能大戶、節能潛力極大。
一、建筑節能的重要性
能源是人們賴以生存的必不可少的動力,可是面臨的形勢是:一方面,由于人口的增長,生產的發展和生活水平的提高等因素,使人類對能源的需求量成幾何級數的增長。二十世紀以來,世界能源消耗的增長,遠遠超過人口的增長速度,從1900-1970年間全世界人口由15.7億增加到40.5億,增長1.5倍,而同一時期能源的消耗卻由7.75億噸標準燃料,增加到86億噸標準燃料,增長10倍。另一方面,人類面臨的卻是一個能源緊缺的局面,其儲量有限,越用越少,幾將枯竭[1]。從世界各種常規能源的消耗趨勢來看煤炭將取代石油成為能耗中占比例最大的能源,按現有開采量計算,煤只夠開采二、三百年,石油卻只能開采五、六十年,常規能源很快就將枯竭殆盡。面對世界性的能源緊迫形勢,各國都把“節約能源”作為解決緊迫形勢的首要任務。
建筑節能各國都很重視,即使是像瑞典這樣一個較富裕的,也對節能工作給予很大的注意,在政策上予以規定,在經濟上給予扶持。如該國規定的房屋外圍護結構(外墻、外窗、屋頂)的傳熱系數W/M2℃分別為0.17,2,0.12。而我國按節能標準(哈爾濱地區)則分別為0.73,3.36,0.64.瑞典比我國低1.4-5.2倍,即以外窗為例,瑞典規定的標準已達到我國Ⅰ級(最高級)標準,而我國外窗的實際生產質量大體還在Ⅳ級徘徊,差距是明顯的。
有一種顧慮,認為搞節能建筑要化不少錢,實際上這是一種誤解,得看帳是怎么算,固然,搞節能建筑一般要使每平米建筑面積的造價增加5-10%。但能降低能耗20-30%。如按綜合造價(包括征地、拆遷等)則僅增加2-4%,這部分費用通過節能大抵可在5-8年內收回,而一項建筑物的平均壽命可達五十年以這樣說,節能上的投資效益肯定要比能源供應上的投資效益高得多。
綜為上述,搞好建筑節能工作有四點好處:
(1)有利于提高建筑的功能質量;
(2)有利于保護環境;
(3)有利于保護資源;
(4)有利于提高經濟效益。
二、推行建筑節能的技術途徑
從廣義的角度看,建筑節能應包括:
建筑物的節能(包括建造與使用維護)、建筑設備的節能、太陽能的利用、電子計算機的控制節能、總體布局環境的輔助節能[2]。限于篇幅,本文重點簡述建筑物的節能及總體布局與環境的輔助節能。
(一)外墻的保溫
外墻的能耗約占住宅能耗的35%,是節能的重點。外墻保溫首先要采用新型建材,如空心粘土磚、加氣鹼制品、硅酸鹽粉煤灰砌塊、煤矸石空心砌塊、硅巖棉復合板等,其次可考慮在墻體內、外增加各種保溫措施。外保溫可直接在外墻貼抹保溫材料,如巖棉、礦棉等,外用鉛絲網罩住,然后在網上加抹防水水泥砂漿,適用在新建或舊建筑物的改造上,缺點是對復貼層外表面的防水,抗老化、美觀等方面較內保溫的要求高。預制型的保溫外墻板有:鋼網泡沫塑料墻板(泰柏板)、砼巖棉復合外墻板、超輕隔熱夾蕊板等。內保溫的預制型復合板有:聚苯乙稀泡沫塑料板、巖棉板、玻璃棉板等,用厚12mm的紙面石膏板貼面。如為現場抹貼,所用材料一般為石膏(或水泥)膨脹珍珠巖保溫砂漿,厚度為20-30mm。無論是外保溫或內保溫,合理的途徑都是搞復合墻體,即把力學性能好的材料用于承受荷載,把隔熱性能好的材料用于保溫。
(二)在設計上減少窗墻面積比
門窗是整個建筑圍護結構中最為薄弱的環節,按國家節能標準,北京地區的外墻傳熱系數為1.84W/m2K,而窗戶是6.4W/m2K,相差3.5倍,同時經測算,通過窗戶散發的熱量二倍于進人室內的太陽熱,所以說在無特殊情況下,顯而易見應盡量減少窗墻面積比,要從過去的35%平均減小到16-25%之間,要明確“現代化建筑”并不就等于是大玻璃窗或玻璃幕墻。減小窗戶面積后如采光不足,可采取其它措施,如采用玻璃封頂的中庭,或在窗臺板加寬后設置反光板,內頂棚也設置反光板等。
(三)總體布局及環境
我們在研究室內的“小氣候”時不要忘了室外的“大氣候”,實際上,室內人員周圍的環境只不過是室外環境的延續。例如“風速”與“風向”,既影響著建筑物外表面的熱阻大小,又影響著建筑物通風口的換氣量,從而影響著建筑物總的熱平衡。而地形、建筑物高度,建筑物之間的相互關系等局部因素都能對風速及吹向建筑物時表現的氣流型產生影響。
受到建筑物表面阻擋而在迎風面上產生的正壓區,建筑物此處的開口即為“進氣口”,氣流向上偏轉,同時繞過建筑物各側面而在這些面上造成的負壓區,建筑物此處的開口即起著“排風口”的作用。因此我們在計算各個方向的外墻的熱阻值及決定各個方向的窗戶,通風口的大小時,不能不仔細參考“風向頻率玫瑰圖”。
二幢建筑物之向前后要錯開一定距離,其距離的大小要隨當地氣候,土地資源狀況及某些客觀條件的綜合狀況來決定,理論上房屋前后間距應為房高的六倍,不過一般條件下很難做到,此時房屋也可采用錯列式排列來解決“風影”效應[3]。
參考文獻:
[1]涂逢祥.21世紀初建筑節能展望[J].新型建筑材料,2001.
[2]楊雪玲.住宅建筑節能設計的可控性[J].中國科技信息,2003(05).
[3]張菁菁.超高層建筑節能設計之我見[J].改革與開放,2009.
[作者簡介]張宇(1993-),男,遼寧鐵嶺人,土木工程專業(道橋方向)本科生;脫永紅(1993-),男,甘肅平涼人,土木工程專業(道橋方向)本科生;崔濤(1993-),男,遼寧朝陽人,土木工程專業(道橋方向)本科生。