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【摘要】要搞好建筑节能工作,就要积极创新建筑节能的新技术和新方法,探索利用可再生能源和其他新能源是建筑节能的主要方向。
【关键词】建筑节能;新技术;新能源;新方法
随着我国建设事业的迅速发展,人民生活水评的提高,建筑能耗增长迅猛。由于保温隔热性差,采暖统效率低,我国单位面积采暖能耗是相同气候条件下世界平均值的三倍,—些严寒地区城镇建筑能耗已高达当地社会总耗能的一半左右。因此我们必须高度重视节约能源、资源的重要性、紧迫性,认真分析可行性,增强危机感和责任感。
一、节能建筑的设计
1、总体规划布局设计。在节能建筑的总体规划布局设计中,应符合当地的气候特点,并适应气候的四季变化的要求。在总体环境规划中,根据当地气候条件合理确定建筑朝向、间距、绿化等,既要利于夏季通风、遮阳、减少太阳辐射,又要考虑冬季利用太阳能、防止寒风侵袭,创造冬夏兼顾适宜的建筑外部空间环境。(1)根据保温隔热要求,合理确定窗的面积与方位。为了充分利用太阳辐射热和有利于夏季通风,可以把朝向南侧的窗设计大些,朝向北侧的窗设计小些。(2)合理选择建筑物的形体,在满足内部空间使用要求的情况下,尽可能争取最小的外表面积。因为建筑物外表面积越大,采暖与制冷负荷也越大。(3)利用植物自调节与自控制的特点,合理布置建筑外环境。根据各地区的风玫瑰图和建筑布局的要求,选择合适的植物品种和种植方案。可以冬季主导风向上,密植常青植物;在建筑物的南向和东西向种植高大的落叶乔木,以利于夏季遮阳,冬季获得太阳辐射热。这样可以改善小区的微气候,达到降低建筑能耗的目的。
2、建筑空间的设计。建筑空间的设计应能够根据时间和气候的变化而变化,更大程度利用可再生能源,节省采暖和空调期的建筑能耗。在夏季非空调时间,空间应开放,便于充分利用自然风能,疏导气流加强通风,从而降低室内气温,排除湿气,保持室内空气清新。在夏季空调及冬季采暖期间,空间尽可能封闭,避免室外不利因素的影响,保持室内小气候,减少空调和采暖能耗。实现建筑空间的环境的可洱性,可利用的空间通常包括跃层式空间、阳台、降温通风式中庭等。例如:中庭屋顶采用巨大的透明玻璃天窗,冬季关闭,保持室内温度,又可以充分利用自然光和太阳能辐射;夏季可根据风向和太阳辐射,调整开启角度和大小。
二、节能材料的选择
1、墙体保温隔热材料。(1)块状保温隔热材料:空心砖,以火山灰、陶粒、炉渣为主要原料的空心砌块,加气混凝土砌块。这些墙体材料都是利用空气的导热系数低的性质,空气热绝缘性最有效的厚度在30-40mm之间。(2)板状保温隔热材料,作为保温层由于内外墙,常用的有:发泡型聚苯乙烯板(EB),挤出型聚苯乙烯板(XPS),岩棉板,玻璃板等不同材料。板块状保温隔热材料具有使用简单,能保证保温隔热层的厚度要求,性能比较稳定。(3)浆体保温材料:浆体保温材料主要由于外墙内保温,也可由于隔墙和分户墙的保温隔热。浆体材料有两种类型,一种时以水分蒸发为主的干燥型,一种是以胶凝材料为主的固化型。浆体保温材料的主要性能有导热系数、表观密度、体积收缩串、粘结强度、软化系数、石棉含量、水蒸气渗透系数、吸水率、防火性等。
2、屋面保溫隔热材料。屋面保温隔热材料可选择的材料很多:板块状的有加气混凝土块、水泥或沥青珍珠岩板、水泥聚苯板、水泥蛭石板、聚苯乙烯板、各种轻骨料混凝土板等;散料加水泥等胶结料现场浇注的有珍珠岩、蛭石、陶粒、浮石、废聚苯粒、炉渣等;采用松散料直接或袋装设置在尖顶屋面下或吊顶上部的有膨胀珍珠岩、玻璃棉、岩棉、废聚苯粒等;现场发泡浇注的有硬质聚氨酯泡沫塑料和粉煤灰,水泥为主料的泡沫混凝土等。
3、门窗的保温隔热。在建筑物的所有部位中,门窗是保温隔热最薄弱的部位。门窗框和玻璃扇的传热系数及密闭性是外墙节能的关键环节之一木和塑料门窗的传热系数比钢、铝门窗低30%左右,双层玻璃比单层玻璃低40%左右,若采用普通玻璃,夏季进入室内太阳辐射热多。空调负荷大,冬季向室外散热也多,导致采暖负荷大,为此应选择节能建筑玻璃。(1)吸热玻璃和热反射玻璃,是以吸收或反射的方式遮蔽太阳辐射热,能减少夏季空调负荷。(2)透明中空玻璃,其太阳辐射穿过率很高,冬季阳光照射时,可获得太阳辐射,又有空气间层的保温作用,可减少采暖能耗。但降低夏季空调费有限。(3)吸热中空玻璃和热反射中空玻璃,能使太阳辐射热的进入得到控制,又有良好的保温效果,使夏季空调,冬季采暖能耗都有所降低。(4)低辐射玻璃,这种玻璃是在玻璃表明上镀上一层半导体氧化物,对可见光和近红外的透光率较高,反射率低,可大量获得太阳辐射;但常温下的长波红外热的透光率很低,反射串较高,因而保温性能好。
由以上分析看来,以采暖为主的地区,中空玻璃的节能效果较好,特别是透明低辐射中空隔热玻璃的节能效率最高。在以降温为主的地区,镀膜玻璃和多功能中空玻璃节能效果最佳。多功能中空保温隔热玻璃是节能建筑的方向,在发达国家已有较多应用。
三、生活能源的回收与再利用
安装热回收装置,冬季利用室内捧出的热空气来加热进入的冷空气,夏季利用排出的冷空气使进入的热空气降温,使送人室内的空气不致太冷和太热,节省一部分空调和采暖能耗。住宅往往在浴室和厨房安装热回收装置,如板式热回收装置,热泵等。从充分利用水资源的角度出发,中水回用,即把生活污水,如盥洗水、洗衣水、厨房水和卫生间冲洗水收集起来,经中水处理设备处理后,可以再用到小区内的绿地养护。道路喷洒、洗车、水景补充等方面,最重要的是用于厕所冲洗。
四、结论
要实现这样理想的舒适的生活居住环境,要从技术上和体制上两方面加以努力。在技术上,一是继续提高能源的利用效率,进一步降低能耗;二是改善环境与能源开发相结合,利用再生资源。在管理上,建立一整套节能政策,并建立完善能源完善管理体制,制定和健全建筑节能标准和法规体系。提高全社会的建筑节能意识,使建筑走向生态化、环保化、健康化、持续化的发展道路,不再以牺牲资源和破坏环境为代价,实现人类与自然环境的协调发展。
【关键词】建筑节能;新技术;新能源;新方法
随着我国建设事业的迅速发展,人民生活水评的提高,建筑能耗增长迅猛。由于保温隔热性差,采暖统效率低,我国单位面积采暖能耗是相同气候条件下世界平均值的三倍,—些严寒地区城镇建筑能耗已高达当地社会总耗能的一半左右。因此我们必须高度重视节约能源、资源的重要性、紧迫性,认真分析可行性,增强危机感和责任感。
一、节能建筑的设计
1、总体规划布局设计。在节能建筑的总体规划布局设计中,应符合当地的气候特点,并适应气候的四季变化的要求。在总体环境规划中,根据当地气候条件合理确定建筑朝向、间距、绿化等,既要利于夏季通风、遮阳、减少太阳辐射,又要考虑冬季利用太阳能、防止寒风侵袭,创造冬夏兼顾适宜的建筑外部空间环境。(1)根据保温隔热要求,合理确定窗的面积与方位。为了充分利用太阳辐射热和有利于夏季通风,可以把朝向南侧的窗设计大些,朝向北侧的窗设计小些。(2)合理选择建筑物的形体,在满足内部空间使用要求的情况下,尽可能争取最小的外表面积。因为建筑物外表面积越大,采暖与制冷负荷也越大。(3)利用植物自调节与自控制的特点,合理布置建筑外环境。根据各地区的风玫瑰图和建筑布局的要求,选择合适的植物品种和种植方案。可以冬季主导风向上,密植常青植物;在建筑物的南向和东西向种植高大的落叶乔木,以利于夏季遮阳,冬季获得太阳辐射热。这样可以改善小区的微气候,达到降低建筑能耗的目的。
2、建筑空间的设计。建筑空间的设计应能够根据时间和气候的变化而变化,更大程度利用可再生能源,节省采暖和空调期的建筑能耗。在夏季非空调时间,空间应开放,便于充分利用自然风能,疏导气流加强通风,从而降低室内气温,排除湿气,保持室内空气清新。在夏季空调及冬季采暖期间,空间尽可能封闭,避免室外不利因素的影响,保持室内小气候,减少空调和采暖能耗。实现建筑空间的环境的可洱性,可利用的空间通常包括跃层式空间、阳台、降温通风式中庭等。例如:中庭屋顶采用巨大的透明玻璃天窗,冬季关闭,保持室内温度,又可以充分利用自然光和太阳能辐射;夏季可根据风向和太阳辐射,调整开启角度和大小。
二、节能材料的选择
1、墙体保温隔热材料。(1)块状保温隔热材料:空心砖,以火山灰、陶粒、炉渣为主要原料的空心砌块,加气混凝土砌块。这些墙体材料都是利用空气的导热系数低的性质,空气热绝缘性最有效的厚度在30-40mm之间。(2)板状保温隔热材料,作为保温层由于内外墙,常用的有:发泡型聚苯乙烯板(EB),挤出型聚苯乙烯板(XPS),岩棉板,玻璃板等不同材料。板块状保温隔热材料具有使用简单,能保证保温隔热层的厚度要求,性能比较稳定。(3)浆体保温材料:浆体保温材料主要由于外墙内保温,也可由于隔墙和分户墙的保温隔热。浆体材料有两种类型,一种时以水分蒸发为主的干燥型,一种是以胶凝材料为主的固化型。浆体保温材料的主要性能有导热系数、表观密度、体积收缩串、粘结强度、软化系数、石棉含量、水蒸气渗透系数、吸水率、防火性等。
2、屋面保溫隔热材料。屋面保温隔热材料可选择的材料很多:板块状的有加气混凝土块、水泥或沥青珍珠岩板、水泥聚苯板、水泥蛭石板、聚苯乙烯板、各种轻骨料混凝土板等;散料加水泥等胶结料现场浇注的有珍珠岩、蛭石、陶粒、浮石、废聚苯粒、炉渣等;采用松散料直接或袋装设置在尖顶屋面下或吊顶上部的有膨胀珍珠岩、玻璃棉、岩棉、废聚苯粒等;现场发泡浇注的有硬质聚氨酯泡沫塑料和粉煤灰,水泥为主料的泡沫混凝土等。
3、门窗的保温隔热。在建筑物的所有部位中,门窗是保温隔热最薄弱的部位。门窗框和玻璃扇的传热系数及密闭性是外墙节能的关键环节之一木和塑料门窗的传热系数比钢、铝门窗低30%左右,双层玻璃比单层玻璃低40%左右,若采用普通玻璃,夏季进入室内太阳辐射热多。空调负荷大,冬季向室外散热也多,导致采暖负荷大,为此应选择节能建筑玻璃。(1)吸热玻璃和热反射玻璃,是以吸收或反射的方式遮蔽太阳辐射热,能减少夏季空调负荷。(2)透明中空玻璃,其太阳辐射穿过率很高,冬季阳光照射时,可获得太阳辐射,又有空气间层的保温作用,可减少采暖能耗。但降低夏季空调费有限。(3)吸热中空玻璃和热反射中空玻璃,能使太阳辐射热的进入得到控制,又有良好的保温效果,使夏季空调,冬季采暖能耗都有所降低。(4)低辐射玻璃,这种玻璃是在玻璃表明上镀上一层半导体氧化物,对可见光和近红外的透光率较高,反射率低,可大量获得太阳辐射;但常温下的长波红外热的透光率很低,反射串较高,因而保温性能好。
由以上分析看来,以采暖为主的地区,中空玻璃的节能效果较好,特别是透明低辐射中空隔热玻璃的节能效率最高。在以降温为主的地区,镀膜玻璃和多功能中空玻璃节能效果最佳。多功能中空保温隔热玻璃是节能建筑的方向,在发达国家已有较多应用。
三、生活能源的回收与再利用
安装热回收装置,冬季利用室内捧出的热空气来加热进入的冷空气,夏季利用排出的冷空气使进入的热空气降温,使送人室内的空气不致太冷和太热,节省一部分空调和采暖能耗。住宅往往在浴室和厨房安装热回收装置,如板式热回收装置,热泵等。从充分利用水资源的角度出发,中水回用,即把生活污水,如盥洗水、洗衣水、厨房水和卫生间冲洗水收集起来,经中水处理设备处理后,可以再用到小区内的绿地养护。道路喷洒、洗车、水景补充等方面,最重要的是用于厕所冲洗。
四、结论
要实现这样理想的舒适的生活居住环境,要从技术上和体制上两方面加以努力。在技术上,一是继续提高能源的利用效率,进一步降低能耗;二是改善环境与能源开发相结合,利用再生资源。在管理上,建立一整套节能政策,并建立完善能源完善管理体制,制定和健全建筑节能标准和法规体系。提高全社会的建筑节能意识,使建筑走向生态化、环保化、健康化、持续化的发展道路,不再以牺牲资源和破坏环境为代价,实现人类与自然环境的协调发展。