时间:2023-01-18 12:44:25
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对节能工程重点部位、关键工序的监督管理主要是为了保障建筑节能效果,在建筑节能工程的监督管理过程中要突出重点,要把建筑节能专项验收同地基、基础、主体机构验收摆在同等重要的位置进行监督和检查。同时,可以推行建筑节能工程检验批样板制,过程监督和专项检查相结合,保证建筑节能工程的节能效果。
1.1门窗、幕墙工程检查现阶段,先进的幕墙和门窗技术快速发展,相关节能技术也得到了广泛的运用,现阶段主要对门窗、幕墙的抗雨水渗透能力和抗风压能力,以及门窗、幕墙的变形能力进检查的较多,对于门窗、幕墙的节能以及气密性能没有过多关注。对于门窗、幕墙的质量监督和管理可以从如下几个方面入手。
1)金属门窗主要检查门窗隔断热桥措施是否符合设计图纸和相关规范的要求,对于热断接点要检查是否连接牢固,并能够发挥效用,隔断热桥措施可靠。
2)门窗工程中所使用的中空玻璃应采用双道密封,且中空玻璃的密封性能和中空层厚度应符合相关标准和设计图纸的要求。玻璃密封条物理性能指标应该符合建筑所在地的地方规定。
3)门窗与周边墙体的密封应该采用密封性和耐候性良好的密封材料进行密封。
4)门窗幕墙隔热材料的选用应该确保型材的结构安全,现场使用的门窗幕墙型材应该具有生产厂家出具的对于耐老化性能和力学性能的检测报告。对于现场的使用的材料按照要求需要复检的应该严格按照求执行。
5)对于建筑结构的构造缝、幕墙结构单元的接缝、断热节点、热桥部位、幕墙门窗保温隔热材料的填充,幕墙通风换气装置的安装以及凝结水排放和收集结构的隐蔽工程,应该加强质量监督部门的监督检查。
1.2新型墙体检查现阶段新型节能墙体的种类较多,主要有空心小型混凝土砌块、加气混凝土砌块、混凝土空心砖等几个大类,由于生产厂家规模和生产工艺的限制,普遍存在着产品质量不够稳定,在墙体工程施工结束后往往也存在着墙体开裂渗漏等质量通病,在节能型新型墙体的监督检查过程中,可以通过如下手段加强现场施工质量控制。
1)砌块进场应对砌块龄期进行检查,未满28d龄期的砌块严禁使用,施工现场进场新型节能型砌块不得露天堆放,并加以苫盖防止雨淋,进场墙体砌块除了对抗压强度、含水率等指标进行控制以外,还要对抗渗性、干燥收缩率以及干密度进行检测,从而保证砌块砌筑质量。
2)对墙体抹灰应要求施工单位有专项施工方案,通过对于电线线槽、不同材料交接处进行挂防裂网进行处理,质量监督部门应该加强隐蔽工程的质量抽查,并对墙体开裂的质量通病开展联合检查进行预控。
1.3外墙和屋面保温系统监管现阶段外墙保温系统主要是由聚苯颗粒保温灰浆以及EPS保温板组成,由于外墙保温技术推广较晚,对于外墙保温的防火、渗漏,以及饰面开裂还没有统一而又完善的治理措施。对于外墙保温的监督管理主要以预控为主。
1)外墙保温施工采用成套技术或者成套产品时,施工单位施工中使用的产品应该具备耐候性检测报告,对于非成套采用的外墙保温材料,也要求施工单位对其耐候性进行抽样检测。对于黏结性材料(保温砂浆),必须具备检测报告,并严格按照厂家使用说明的配比进行施工。
2)加强外墙保温施工过程中的抽查和监督,如:保温材料锚固件的连接、保温墙板和预制保温板的构造节点和板逢的处理、外墙体加强网的布设、保温墙体材料的固定和黏贴、重要节点和热桥部位的处理、抗裂分隔缝的设置。
3)屋面保温材料采用挤塑板或者聚苯板的应适当设置排气孔排气道,以利于屋面内水汽的排除,上人屋面应该浇筑混凝土保护层厚度不宜小于40mm,铺设屋面保温材料的防水方式应采用倒置式。
2结语
1.1优化建筑屋面设计
屋顶是建筑物护结构中发挥室内外温差传热的重要部分。只有提高屋面的保温隔热性能,才能提高抵抗夏季室外的外热作用的能力。建筑节能屋面主要包括:倒置式屋面、屋面绿化、蓄水屋面和色坡屋面。其中,倒置式屋面是将传统屋面构造中的保温层和防水层颠倒,保温层放在隔水层的上面。屋面绿化可以大幅度地降低建筑物的能量消耗,减少温室气体的排放,增加城市的绿地面积,改善城市的“热岛效应”。蓄水层面的主要功能是利用水蒸发吸热的特点,消耗水层中的热量,从而降低屋面的传热量和屋面温度。色坡屋面是目前最常用的一种屋面。因为现在大多数的建筑物都采用平屋顶,在太阳辐射最强的正午,太阳光线对于坡面是斜射的,但是在平屋顶上是直射的,采用非金属淡色坡面反射太阳光达到了65%,这样可以节约25%的能源消耗。
1.2优化护围结构墙体设计
高层建筑的护墙体耗能量较大,占整个建筑物的25%,建筑物的体型变化和耗能成正比,体型越大,耗能越多。因此在国外,一般圆塔形的建筑物比较多,比如美国洛杉矶的好运饭店,法国戴高乐机场的候机楼。因为在面积同样的情况下,圆的周长最短,这样就减少了建筑物外露的面积。因此,高层建筑物的体型变化应该简单。首先,外墙是高层建筑的围护结构中最重要的部分,围护结构采用的是填充材料。其次,为了减轻建筑物的压力,提高保温效能和隔热效果,采用轻质高效的保温材料。最后,围护结构的材料分别放在内侧和外侧,因此在气温比较低的地区,应该把保温层设置在外侧,可以减少墙体内产生的冷凝水。
1.3优化门窗节能设计
外门窗是住宅区散热性能最差的部位,其耗能占到总耗能的70%,在其中传热损失为30%,冷风渗透为30%。所以在保证室内通风,温暖和美观的前提下,应该减少住宅区的外门窗洞口的面积,保证外门窗的封闭性,有效防止冷风的渗透,只有这样,才能提高外门窗的保温效果。应该从以下几个方面减少外门窗的传热量:(1)把住宅的窗墙比例控制在一个合理的范围内。住宅的窗墙比是窗户洞口面积与房间立面单元面积(即建筑层高与开间定位线围成的面积)之比。(2)保证住宅区外窗的封闭性,减少冷空气的渗透。可以使用泡沫塑料密封条进行密封,也可以采用质量较好、密封性能很好的门窗材料。在门框和墙体之间的缝隙间,采用弹性的松软型材料、弹性密封的材料,比如密封膏。在门框和窗扇之间的密封,可以采用橡胶和泡沫密封条,回风槽等。采用各种弹性的压条完成扇和玻璃之间的密封。
(3)提高住宅区门窗的保温性能。在户门和阳台门的设计上,应该考虑到防火和防盗的要求,在门里填充填充聚苯乙烯板或岩棉板等绝热性能比较好的材料,最好选用钢塑复合窗和塑料窗,这样可以避免金属窗产生的冷桥,也可以采用双玻璃和三玻璃。中空玻璃、镀膜玻璃、低辐射的玻璃都可以有效提高门窗的封闭性。
1.4优化太阳能与建筑物一体化
随着城市经济建设的加快和人们生活水平的提高,城市花园住宅成了居民共同的追求,为了应对严重的能源危机和环境污染,需要大力开发和利用清洁能源,而太阳能就是最好的清洁能源,促进太阳能产品在城市花园住宅区的应用不仅可以实现住宅建筑节能设计的目标,也可以促进未来住宅全部太阳能化。随着太阳能在现代建筑中应用越来越广泛,消费者不仅要求太阳能的节能性,还要求建筑物的美观。太阳能与建筑一体化就是将太阳能设施和建筑物结合起来,利用太阳能集热器,突破传统的屋顶覆盖层的屋顶保温层,不仅可以达到屋顶建筑的简单美观,还可以减低建筑施工的成本。
2.结束语
基于我国所处地理位置因素,在同纬度的国家中我国冬季比较严寒,夏季温度偏高,这也给我国建筑领域提出了新的要求,即加强建筑的节能保温技术的研究,满足人们宜居生活环境的需要。但由于我国对建筑节能技术等方面的研究起步较晚,许多有关建筑节能方面的理论体系和技术体系尚未健全,使得我国目前的多数建筑物在节能效果和保温效果方面都不尽人意,难以满足人们对和谐生活环境的要求。通常,我国建筑领域在建筑保温方面都采用传统的以消耗能源实现保温为主导思想,使得我国的能源消耗较为严重,出现资源短缺问题,为了能够促使我国建筑行业的可持续发展,即满足人们对宜居生活环境需求的同时,又不过多的消耗的能源,那么就需要我们加大对建筑节能技术的研究力度,通过引进新技术、新材料,改进建筑围护结构和保暖系统等方式来实现。
2建筑围护结构节能技术
建筑墙体结构传热所产生的热损失较大,约占总体耗能的一半以上,所以为了降低建筑耗能,对建筑结构采取保温措施是建筑节能工作所研究的重点。一般而言,建筑围护结构节能技术包括:外墙内保温技术、夹心复合墙保温技术和外墙外保温技术。
2.1外墙内保温技术外墙内保温节能技术是通过在建筑物外墙承重墙内部覆盖保温材料以起到保温节能的技术。
2.1.1外墙内保温的优点和缺点(1)优点.该种施工技术工艺比较简单,对保温材料的覆盖要求相对较低,施工速度快,保温材料廉价。(2)缺点.基于外墙内保温施工实在墙体内侧覆盖保温材料,墙体外侧部分并未覆盖保温材料,墙体外侧部分在温差影响下容易出现结露、淌水、冷凝现象;此外,用于外墙内保温的保温材料,尤其是板材在工程实践中发现容易出现裂缝等问题,这将降低建筑物的保温效果。
2.1.2外墙内保温工艺(1)粉刷石膏聚苯板.在外墙保温施工前,应先将墙面清理干净后粉刷石膏聚苯板。外墙内表面相邻的墙面、地面、屋顶以及门窗部位弹出控制线;按照工程设计石膏拌合比例拌制粘结石膏;按照工程设计的粘结点要求涂刷石膏在聚苯板上,粘贴石膏聚苯板应按照从下而上的顺序依次进行;粘贴石膏聚苯板前应检查墙面的垂直度和平整度,避免石膏聚苯板粘贴到墙面上出现鼓包或凹坑。在施工过程中如遇到较宽的拼接缝可采用聚苯条填充;聚苯板粘贴完后在其表面涂抹石膏砂浆。(2)涂抹保温砂浆.保温砂浆是以胶粉和聚苯颗粒为原材料按照一定的比例掺水拌合,待砂浆拌合均匀后将其涂抹在基层墙体上,形成保护层。涂抹保温砂浆一般至少要涂抹两遍以上。待保温砂浆凝固后再涂抹一层一定厚度要求的抗裂砂浆。为了防止墙面上的保温砂浆出现开裂现象,可采用铁抹子在刚涂抹后的砂浆上均与压入玻纤网格布。
2.2夹心复合墙保温夹心复合墙由混凝土结构内墙、混凝土外装饰墙体、保温板以及内外墙的连接件构成。
2.2.1夹心复合墙保温的优缺点(1)优点。夹心复合墙的保温材料设置在外墙中间,即可以保护保温材料,又能起到保温的双重效果。(2)缺点。夹心复合板墙体内容易产生空气对流,发生热桥现象。在保温施工中工序比较多,施工难度大,并且保受墙体内外温差影响较大,外墙容易出现温度裂缝,外墙结构整体性和稳固性下降。
2.2.2夹心复合墙保温的工艺要点首先按照工艺程序将混凝土模板安装固定好,然后将饰面材料按照工程设计规范要求安放到位;按照工程设计配筋要求绑扎墙体钢筋,待钢筋绑扎完毕,对关键绑扎部位进行检查,(墙体内外两道钢筋)然后将挤塑泡沫板放入墙体中,接着将保温板插入到两道钢筋中间,最后混凝土浇筑成型。
2.3外墙外保温外墙外保温就是在外墙的外侧设置保温隔热体系,使建筑物达到保温效果。
2.3.1外墙外保温的优缺点(1)优点.外墙外保温施工技术之所以在建筑工程领域广泛的推广及应用,其主要优势在于,可以保护建筑物主体结构,延长建筑物的使用寿命;避免热桥对建筑物的影响使建筑物墙体受潮。另外,该种施工技术和方法所投入的保温材料相对较少,经济性强。(2)缺点.外墙外保温对保温材料的耐候性、耐久性有要求比较严格,所选用的保温材料必须要符合外墙外保温的设计要求;同时,外墙外保温施工对保温体系的防火、抗震以及抗裂能力要求高,需要施工单位要具有专业素质强的施工队伍来完成。
2.3.2外墙外保温施工方法外墙外保温墙体施工技术要求高,保温材料各性能指标要求严格,在施工前应严格按照工程设计要求选用施工技术及保温材料。通常保温施工是在建筑物主体结构稳定后再进行施工,避免主体结构应力变形期发生变形影响保温施工。同时在外墙外保温施工时还需采取必要的防雨水措施,避免保温材料经雨水侵泡保温性能下降。
3结语
现代意义上的建筑材料创新是指完全区别于传统意义上砖瓦材料以及砂石材料的建筑材料新品种。受到行业发展趋势的引导,建筑材料在创新发展的过程当中多将节能型作为首要关注的对象。节能性建筑材料的发展成为了整个建筑行业领域内最受相关人员关注的问题之一。结合当前的发展现状来看,建筑节能材料所取得的发展成效可以归纳为以下几个方面:(1)节能墙体材料发展分析:墙体材料是整个建筑项目施工期间,能耗问题最为严重的材料之一。在节能型墙体材料的发展中,形成了大量的品种。应用相对较广的节能墙体材料包括粘土空心砖、粘土砖、建筑砌块、加气混凝土、轻质板材、以及复合板材等多种类型。现举例进行说明:以EPS砌块为例,由于此类建筑材料的主要属性为聚苯乙烯薄膜塑料,具有良好的阻燃型优势,在作用于保温隔热领域的过程当中效果确切。此类型材料应用中,拘能够配合中芯浇筑混凝土的方式,体现其在构造方面的灵活性、结构方面的牢固性、以及造价方面的低廉性优势。又以纳土塔板为例,此类材料的主要构成包括聚苯乙烯材料、水泥、水、以及添加剂这几个方面,通过黏合的方式形成墙体。其优势在于,能够通过粘合组装的方式在整个墙体结构内形成刚性骨架,除具有确切的防火耐火优势以外,节能效果同样非常显著。(2)外墙保温隔热材料发展分析:在社会大众生产生活条件发生改变的背景之下,建筑领域对于保温隔热材料的需求呈现出了显著的发展趋势,保温材料工业的发展有目共睹。从当前建筑领域的发展角度上来说,比较广为人知的外墙保温隔热材料包括以下几种类型:矿物棉材料、泡沫塑料材料、耐火纤维材料、硅酸钙绝热材料、膨胀性珍珠岩材料等。需要注意的一点是,在当前外墙保温隔热领域应用材料的过程当中,通过胶凝材料、聚苯颗粒轻质骨料的相互配合,在添加包括水泥、粉煤灰、以及二氧化硅在内各种胶凝材料的基础之上,作用于外墙保温施工中,除具有良好的耐火性、和易性优势以外,还具有确切的抗裂性优势,值得在外墙保温材料领域中加以推广。(3)PCM相变材料分析:建筑领域中对此类型材料的应用始于上世纪80年代。从当前建筑施工的角度上来说,PCM相变材料与石膏板、混凝土等建筑材料的综合应用成为了建筑材料节能领域的重点关注对象之一,特别是通过在建筑结构轻质材料中的合理应用,其所对应的热能储存效果十分确切,值得关注。早期的研究重点集中在无机水合盐上,但由于无机水合盐在PCM相变材料中的应用存在一定的过冷以及析出问题,故而转变发展对象,形成以污水有机物为核心的低挥发性材料研究。其优势在于:物理化学性能更加稳定,热行为可调控,相变温度可调控,造价低廉,以及节能效益突出等。
2建筑节能材料检测技术应用分析
建筑节能材料的节能效益需要通过质量检测的方式加以评估。根据质量检测中所取得的结果,能够使建筑施工人员了解与建筑节能材料相关的性能特点。结合当前的工作实践经验来看,需要结合建筑节能材料的属性与类型,采取针对性的检测技术。建筑节能领域中,常见的材料检测技术可以归纳为以下两种类型:(1)胶粉聚苯颗粒保温浆体材料检测技术分析:建筑领域中对脚本聚苯颗粒保温浆体材料的应用范围相当广泛,其节能效益突出,且造价低廉,是理想的建筑节能材料之一。此类材料的主要组成要素包括聚苯颗粒以及胶粉料等。施工过程当中按照一定比例标准兑水,搅拌均匀后直接涂抹在基层墙面上,形成外墙保温层。期间可能对胶粉聚苯颗粒保温浆体材料节能保温性能产生影响的因素主要为材料自身的干密度取值情况。一般来说,要求将胶粉聚苯颗粒保温浆体材料所对应的干密度试件尺寸控制在300.0mm×300.0mm×30.0mm范围之内,抗压强度试件尺寸控制在100.0mm×100.0mm×100.0mm范围之内。(2)胶粘剂以及抹面胶浆材料检测技术分析:结合我国建筑行业现行《膨胀聚苯板薄抹灰外墙外保温系统》中对于建筑材料的相关要求来看,对于具有节能特点的胶粘剂材料以及抹面胶浆材料而言,质量检测的核心在于材料的浸水拉伸黏结强度指标。在对这一指标取值情况进行检测的过程当中,推荐材料的检测方法为:将填涂胶粘剂、抹面胶浆的水泥砂浆块试样的胶粘剂、抹面胶浆层向上,水平置于标准砂浆上面,然后注水到水面距离砂浆块表面约5.0mm处,静置7d后将试件取出并侧面放置,在恒温干燥箱内进行干燥处理,期间温度控制标准为47.0~53.0℃,干燥时间为24.0h,再在常规条件下放置24h后观察检测结果。
3结束语
低碳节能设计指的是在保证建筑使用舒适性、建筑质量的前提下,通过提高设计技术的同时改善管理水平方式实现节约资源、保护环境的目标。四节环保作为当前最主要的绿色设计方式,它指的是节财、节地、节水、节能以及环境保护等。绿色节能技术一种传统的和高新的科学技术,它不仅可以使人们可以在心理和生理上得到满足,还可以使资源和能源得到最少的消耗。设计充分体现“绿色、低碳、环保、节能”的理念,合理利用原有建筑空间,通过技术手段,使建筑达到节地、节水、节材、节能和环境保护的目的。随着人们居住环境的变化和建筑行业的发展,建筑能耗问题不断深化,所占整个能耗的比例逐渐增加,严重影响的可持续发展。我国每年都会新建和改建大批建筑,耗材多,同时,在建设的过程中还存在土地资源利用率低、环境污染严重、自然环境日益恶化的问题,严重破坏了建筑系统内外环境的良性物质循环,影响了能量的有效转换,严重的会破坏当地的生态环境。针对以上问题,必须进行合理的环保设计。在建筑环保设计中,环保节能与环境保护、生态平衡是紧密相连的,人类自主营建的舒适的建筑环境需要依赖于良好的通风、温控、照明等设备,这些设备的耗能较大,长期过度消耗会形成能源危机,影响人类的生存发展。因此在进行建筑的设计工作时,要充分考虑到环保问题,注意人与自然关系的和谐统一,提高资源的利用率,坚持可持续发展。
2为什么要低碳节能建筑
1)低碳节能建筑适应于一年四季。古老传统的建筑和自然环境完全分离,这样和外界隔离的室内环境对健康非常不利,然而节能建筑的里、外用的是有效连接,自动调节气候变化。2)低碳节能建筑消耗能量非常低。根据统计,有50%的能源是建筑在筑造与使用过程中消耗的,并且产生出34%的环境破坏物。3)建筑新的美学便是低碳节能的建筑。节能建筑可以最小程度的减少对大自然的索取,这种建筑,不仅可以让人体验新的建筑艺术,同时还可以进一步享受快乐、舒适的生活。4)从一而终的节能建筑环保理念。能建筑不同之处在原材料的开发、运输、加工和利用,一直到建筑物失去利用价值的全过程,环保和节能的理念从一而终,重点是建筑要对得起全世界全人类。
3建筑设计的低碳概念
从建筑的外观上来说,以人为本、简洁美观是低碳节能的建筑设计原则。设计出来的建筑应充分利用天然能源以使得低碳节能成为低碳建筑设计的核心,格局布置和选址的合理性,应充分体现出空间流动感和阳光感。在设计方面还要考虑这两个方面的内容:一是要足够重视低碳节能,把节能技术合理积极的运用到建筑设计上,节能的重要性要从思想上深刻体会到。二是应用能源资源和先进的科学技术也可以达到资源节约的目的,使得建筑的环境质量和整体文化品质得到明显的提升。
4低碳节能建筑设计的方法
在低碳节能的建筑设计中,低碳的设计贯穿整个的构造、设计、使用和废弃等环节,每一环节都需要全面考虑低排放、低消耗以及低污染的一系列重要问题。以下几个方面对低碳节能建筑的设计进行分析。
4.1建筑形式上的低碳节能设计
1)对于屋面的建筑方法和节能设计。最常见的屋面是蓄水和覆土种植屋面的保温隔热设计方法。它可以一定程度上缓解城市的“热岛效应”,因为它的屋面绿化和墙体垂直绿化合并使用,这样不但可以充分利用雨水、遮挡东西向的阳光以及美化建筑环境,而且蒸发的水蒸气还可以净化空气,调节屋面和室内的温度。2)墙体的结构造型和对太阳能的开发利用。建筑物节能指标的达成决定因素就是建筑物的墙体对温度的保持性能是不是完美,许多国家都在这方面进行了开发研究。整个建筑的耗能影响也要看墙体的颜色、材料以及构造方式等。
4.2低碳建筑材料的挑选
1)尽量选用合适的绿色材料。地球环境的变化以及庞大的能源耗损其中一部分原因是由于装修、建筑等材料的生产、使用等环节造成的。如今城市的房屋建筑的结构分析,大部分是用钢筋水泥为首的结构形式,水泥是能耗比较高的物质,会给环境造成严重的污染,特别是在拆除建筑废弃物时这些混凝土常常是非常难处理的。耗能低、功效高、维修与施工便捷、可以合理的对室内的环境进行有效的调节是选取内部装修所需的材料要注意的方面。2)充分利用材料。进行低碳建筑设计的过程时,要充分利用材料和资源,因此设计要节约,让资源的利用达到最优,还要加深对建筑材料特性的学习并掌握使用方法,这样才能更好的利用材料优势和特性,将它们有效的与建筑紧密相结合,做到有效的减少施工材料的浪费现象,更好的保护环境。
4.3区域的气候与建设方式的统一
资源的有效节约,减少有害气体的排放量和该地方区域气候的湿度以及降雨量等多种因素创造循环、可再生的环境系统与建筑形式的合理密不可分。窗户的采光效果反映了气候中两大基本的要素是光与热。在标准采光得以满足的条件下适当的选用较小的窗墙和隔热玻璃、铝制窗框等材料在建筑施工的过程中能够在一定程度上降低耗能和有害气体的释放量。而合理适度的选取遮阳散热方式,不仅可以让建筑表面对外界气候资源的利用率得到提升,还能为建筑内部空间给予通畅的气候回流循环的环境。
5结束语
外窗传热系数K由2.5连续变化到1.1,制冷节能率由0%下降了4.7%,采暖节能率由0%上升了12.33%,建筑总体节能率由0%上升了9.75%,传热系数K在1.1~2.5之间变化时,建筑的制冷节能率、采暖节能率及总节能率与K的变化关系采暖能耗随着外窗传热系数K值的减小而减小,但空调的制冷能耗反而增大,这主要是因为夏季的晚上室内温度一般高于室外,此时热流是由室内传到室外的,而根据DB29—1—2010《天津市居住建筑节能设计标准》中居住建筑夏季夜晚空调处于开启状态,时间较长,所以随着外窗传热系数的减小,温差传热量也减小,外窗材料的蓄热系能和热惰性随之增大,导致温度波延迟,从而空调制冷能耗会随着外窗K的减小而有所增加。同样的,天津地区居住建筑采暖能耗是制冷能耗的3~4倍,较低的外窗传热系数能够明显降低居住建筑采暖能耗,因此,天津地区适宜使用较低传热系数的外窗,可达到降低居住建筑总能耗的效果。
2建筑外墙增量成本分析
外窗对建筑节能的影响是毋庸置疑的,但是通常来说,最节能的窗不一定是最经济的,因此,对外窗进行增量成本的经济性分析是非常必要的。基于对当前国内市场各等级外窗价格的调研,不同的外窗传热系数对应的典型的产品做法。通过调研国内各大外窗制造商报价及国内行业平均价格,绘制外窗不同传热系数区间对应单价走势,并根据天津生态城所在区域公共建筑电价1.07元/kW•h,计算了采用不同外窗的静态投资回收期。同时考虑到未来能源资源进一步紧缺,电价将逐步上涨,本文考虑了电费增至1.5元/kW•h的情况,计算了采用不同外窗的静态投资回收期,外窗传热系数在2.1~2.3W/(m2•K)之间,价格的涨幅很小,静态投资回收期随传热系数的增大而增大;在1.1~1.8之间,产品的生产成本快速增加,价格涨幅呈直线上升,静态投资回收期过长,随着价格的提升,在外窗的使用寿命期内,难以回收成本;传热系数在1.8~2.1W/(m2•K)之间,产品技术相对成熟,成本较低,同时节能效果明显,静态投资回收期相对最短。预期电价为1.5元/kW•h时,传热系数在1.8~2.1之间的静态投资回收期更短,更易回收成本。因此,为改善建筑总体节能率,同时综合考虑增量成本经济性因素的前提下,适宜选用传热系数在1.8~2.1之间的外窗,既能在相对较少的投资的前提下,满足建筑节能的要求,又可在短时间内回收成本。
3总结
(1)外窗传热系数K是影响寒冷地区居住建筑能耗的一个重要因素,在固定其他因素不变的前提下,对于本参照建筑,其总节能率随外窗传热系数的降低而升高。
欧洲在推动建筑节能采取的措施主要有两方面:
a)改善建筑物本身的热工性能。例如充分利用通风、太阳能、自然采光等来降低采暖和空调能耗,提高建筑门窗密闭性能,提高建筑物墙体保温隔热性能;
b)提高建筑物内空调、照明、采暖、家用电器等能耗系统及设备的能源效率。以下是近年逐步开始推广使用的建筑节能新技术:
a)建筑能效管理系统。法国施耐德总部大楼堪称“世界上最节能的总部大楼”,同时也是全球首家通过ISO50001认证的绿色建筑。这座大楼通过安装能效管理系统,利用现代计算机技术、网络通信技术和分布式控制技术,建立完善的能耗监测、管理体系,将建筑物或建筑群内的变配电、照明、电梯、空调、供热、给排水、燃气等能源使用状况,实行集中监视、管理和分散控制,该系统由各计量装置、数据采集设备、数据传输设备和能耗数据管理软件组成。通过实时在线监控和分析管理实现以下效果:
(a)对设备能耗情况进行监视,提高整体管理水平;
(b)找出低效率设备;
(c)找出能源消耗异常;
(d)优化用能方案;
(e)挖掘节能潜力;
(f)诊断主要用能设备健康状况,提出设备节能改造措施。实现能源消耗动态过程的信息化、可视化、可控化,最终降低能源消耗,节省能源费用支出;
b)可再生能源综合利用。太阳能是一种清洁的可再生资源,很多国家都在开发利用太阳能进行建筑节能,目前主要利用太阳能进行采暖、供热水和发电,极大降低了常规能源消耗,是建筑节能的有效途径。太阳能一体化建筑是当前太阳能利用的发展新趋势,通过太阳能为建筑物提供生活热水、冬季采暖和夏季空调,同时可以结合光伏电池技术为建筑物供电。此外,国外发达国家还积极研究余热、废热回收利用技术,减少对化石能源的开采和使用,达到建筑节能目的。积极探索可再生能源在建筑中的应用,用其替代常规能源,是改善建筑能源消耗的另一途径;
c)储能材料。建筑物可以在地板和天花板的厚板中利用这种材料,这样白天建筑物能获得热量并将热量储存,在夜间热量被重新利用,材料被冷却,从而起到节能效果。其原理主要利用了建筑结构的热容特性来储存大量能量,而且不会带来建筑物温度很大变化,但缺点是对夜间周围环境温度依赖性很大,而且只能提供显热冷量。因此,该项技术还有待进一步研究开发应用[1]。
2中国对欧洲建筑节能经验的借鉴
由于中国建筑节能工作起步较晚,目前建筑普遍存在耗能大、效率低等问题,与国外存在一定差距。欧洲发达国家已经在建筑节能取得了大量成绩,可以根据国情,借鉴其先进经验,进一步完善政策法规,积极推广建筑节能技术,全面推进中国建筑节能发展。下一步中国应加强以下工作:
a)加快制订和出台建筑节能政策法规。建筑节能是一项系统工程,涉及技术、资金、税收等各方面,很多工作需要国家、政府牵头组织完成。建议国家应加快出台一系列鼓励建筑节能的政策法规,鼓励建筑节能研发和应用,加大这方面资金投入;
b)加大科学研究投入力度。世界各国的建筑节能工作从开始到发展,各项新技术不断推出,始终贯穿着科学研究工作的引导、指导和参与;
c)加强建筑节能宣传教育。由于宣传不够到位,目前中国大多数人对建筑节能还比较陌生。国家应加强宣传教育,让更多人了解建筑节能的重大意义,使其成为每个公民应尽的义务。
3结语
关键字:环境,节能,环保
会所是源于西方的具有鲜明的亚文化属性的康乐建筑类型。一般来说,可以分为专业会所和住区会所两大类。住区会所是一类广泛普及的集物质和文化于一体的建筑形式,同时与房地产开发也密切相关。一方面,住区会所内部各项目、功能的原型都来自于康乐建筑,同时又包含有满足小区居民物质生活需求的设施;另一方面,它随着所从属的物业开发项目的特征呈现出多样化,有着自身的内在规律,是以所在物业业主为主要服务对象的综合性康体娱乐设施。[1]这就决定了会所建筑是一个人流量较大而且相对集中,建筑的能源消耗是巨大的。所以,建筑的节能应该予以高度重视。
建筑节能是可持续发展概念的具体体现,也是世界的建筑设计大潮流,同时又是建筑科学技术的一个新的增长点。设计、建造使用节能建筑有利于国民经济持续、快速、健康发展,保护生态环境。同时建筑节能促使建筑物护结构形式的变化、采暖调控系统的技术进步和建筑构件产品、建筑机构的变化。[2]
国内外建筑节能现状
1973年能源危机之后,各发达国家在建筑节能方面取得了长足的进步,有了显著的特点。具体节能技术措施有以下几个方面:(1)在规划设计上有利于节能的建筑朝向和平面形状。限制建筑物的体形系数;限制建筑物的窗墙比。(2)改善护结构的热工性能。(3)改善窗户设计,减少能耗。(4)利用自然条件减少能耗。[3]而我国的建筑节能工作开始于80年代初期,但是由于认识上的不足、体制上的不顺、法规上的不健全、技术上的不配套等,严重制约了建筑节能的发展。不过在可持续发展战略思想的知道下,以及国家下定决心作出了很大的努力还是取得了一定的成绩。[4]
会所建筑的节能措施
影响建筑节能的因素有很多,如建筑物体形系数、围护结构和传热系数、窗墙面积比、换气次数等,因此建筑节能应从这几个因素入手。[5]重庆夏季常年出现连晴高温天气,夜间室外温度也居高不下,超过舒适性温度,需要强有力的降温措施。冬季虽然室外气温较高,但日照率太低,室外综合温度低,仍需要供暖才能维持房间热舒适,所以对建筑节能和环境质量的要求就会比较特殊。冬天要求保温节能,夏天则要求隔热节能。建筑保温与建筑隔热有相似之处,有的保温措施同样可以达到隔热的目的,只是两者的热流方向相反,两者的构造措施各有特点。[6]
综合国内外的研究成果,建筑节能大致有以下几个途径:1墙体节能,2门窗节能,3屋面节能4采暖节能,5通风节能。[7]
1.墙体节能
墙体是建筑护结构的主体,所以墙体的节能设计直接影响到建筑的耗能。墙体的节能有以下两个途径:
(1)建筑保温节能设计
建筑保温分为建筑内保温和建筑外保温两种。建筑内保温就是在建筑外墙的内表面上加设保温材料,再在其上粉刷、涂料等,其优点是墙体内表面不用加强防水层,构造处理简单,保温材料可以免受室外雨水的影响,是一种简单但是效果很好的建筑保温方式。
建筑外保温是在外墙外表面上做保温材料,覆以防水层,再设外墙装修的构造方法。其优点有很多。首先其保温层设在外表面,可以有效的保护外墙砌体免受太阳辐射的影响,减小墙体应力损害;其次外保温对建筑柱、梁、墙角等敏感部位处理容易,可以减少热桥的产生,并可避免内表面结露;再次围护结构内侧为重质砌体,有较高的热容性,可以减少室温的波动;最后在夏季,外保温材料又起到很好的隔热作用,使墙体不会升温过快,内表面温度降低,增加了室内舒适度。
(2)建筑隔热节能设计
隔热除考虑外墙部位需设置外,屋顶由于受太阳辐射影响最大,所以也要进行隔热设计。隔热设计主要有隔热材料隔热和隔热构造隔热。隔热材料有填充类、板块类和热反射类。而现在有一种很廉价的隔热方式:空气层的隔热。这是一种将“空气”作为隔热材料的特殊做法,其隔热性能良好,所以在隔热构造设计中被经常用到。其隔热原理是通过降低传热达到隔热的目的,而影响其隔热性能的原因有:空气间层厚度、热流方向、空气间层的密闭程度和两侧表面的光洁度。这种隔热方式现在主要被用于炎热气候地区的屋面、墙体、双层窗中,隔热效果好。同时空气间层设于墙体部分,起隔热和保温双重效果,不过水平构件只有隔热作用。而根据重庆地区的气候特点和人体对室内空气质量的要求,空气间层保温技术是最佳选择。[8]
2.门窗节能
衡量门窗性能的指标包括四个方面:隔热保温性能、阳光得热性能、采光性能和空气渗透性能等。由于玻璃的传热能力比砖墙大许多,所以充分利用保温隔热性能好的玻璃窗能有效降低建筑物的能耗。改善门窗绝热性能的首要措施是增加窗玻璃层数,在内外层玻璃之间形成封闭空气层。同时可以在窗上加贴透明聚酯膜,也是个有效的方法。还可以加设门窗密封条提高门窗气密性。[9]
3.屋面节能
国内常用的几种节能屋面是:高效保温材料屋面、架空型保温屋面、浮石砂保温屋面和倒置型保温屋面。平屋顶多采用加气混凝土保温,厚度增加到50-100mm。有的用水泥聚苯板、水泥珍珠岩或浮石砂保温。有的则在架空混凝土薄板下设袋装膨胀珍珠岩,保温效果很好。坡屋顶为便于设置保温层,可以在坡顶内铺钉玻璃棉毡或岩棉毡,或者在天棚上铺设上述绝热材料。4.采暖节能
现在有一种性能稳定、节能、环保、经济的系统方式——水源热泵系统。水源热泵技术是利用地球表面浅层水源(如地下水、河流、湖泊)中吸收的太阳能和地热能而形成的低温低位热能资源,采用热泵原理,通过少量的高位电能输入,实现低位热能转移的一种技术。众所周知,地下水温度在一年内波动远小于室外空气,是很好的热泵热源和空调冷源。同时,在冬季不存在结露、结霜等问题;在夏季有些情况下甚至可以直接从地下水作为冷源给用户供冷,而不用开启水源热泵,从而有很大程度上的节能。考虑到人体对室内热舒适的要求,室内应采用地板采暖和吊顶冷辐射技术。人们的舒适感觉是“足暖头寒”,所以通过辐射方式供冷、供热可以增强室内环境的热舒适性。研究表明,冬天如果采用地板采暖,当房间温度为16度时,人们热舒适感觉相当于约18度时的水平。所以,这种方式可以降低采暖能耗,达到舒适、节能的双重目的。[11]
5.通风节能
在夏季,为了满足室内舒适条件常采取空调方式,但是高能耗、高污染,未来城市环境要求“免空调”的制凉方式,也就是建筑要回归自然。良好的建筑通风对于建筑、人和环境都有较大的作用:热舒适作用,空气对流可以有效的带走室内的热量,并且是降低室内空气湿度的自然方式;空气品质的提高,由于建筑围护结构材料、室内装修材料其成分或溶剂中含有相当的有害物,而且人体及日常生活也会影响室内的空气品质,所以良好的建筑通风可以更新室内空气、带走有害物;最后,它所带来的节能效果是很明显的。现在的通风节能技术主要有以下三种,地下风凉应用、烟囱效应应用和风洞效应应用。[12]具体设计做法将在设计中体现。
总的来说,建筑节能一次投资可能比较大,但是带来的效应是无法用金钱来衡量的。现在有些人不明白花那么多的钱去做节能是得不偿失,但是他们没有想到的是我们的能源是有限的,所以建筑节能是大势所趋,势在必行。
[1]张勃.住区会所建筑设计研究.西安.西安建筑科技大学.2005年.第1页
[2]王立雄.建筑节能.第一版.天津.中国建工出版社.2004年5月.第1页
[3]聂玉强.国内外建筑节能技术现状与发展趋势.建设科技.2002年.7期.39-40页
[4]李靖颉.面向21世纪的建筑节能技术.科技情报开发与经济.2003年13卷7期.281-282页
[5]李雅美.浅析建筑节能技术措施.常州工学院学报.2005年18卷4期.55-58页
[6]付祥钊,刘俊跃.开发有西部特色的建筑节能技术体系.重庆建筑.2003年2期.12-15页
[7]刘莉,秦壮.建筑节能技术的几点措施.黑龙江交通科技.2004年27卷4期.72-74页
[8]宋德萱.节能建筑设计与技术.第一版.上海.同济大学出版社.2003年7月.46-50页
[9]涂逢祥.节能窗技术.第一版.北京.中国建工出版社.2003年9月.46-51页
[10]建筑节能.墙体与建筑装饰.2004年1期.7-8页
[11]康艳兵.建筑节能关键技术回顾与展望.中国能源.2003年11期.18-25页
[12]宋德萱.节能建筑设计与技术.第一版.上海.同济大学出版社.2003年7月.95-99页
在设计过程中尽管没有可以执行的国家标准,但在设计的全过程中应重视建筑的节能设计,从工艺设计开始注重建筑物的节能。例如,在满足工艺要求的前提下,设计人员应在建筑平面布局、交通用地、安全疏散、使用功能的组合、室内环境的确定等方面进行方案的优化,尽量减少占地,缩短管线减少交通面积,使平面布局更加紧凑合理,减少建筑物护结构的面积,从而减少土建工程量,降低施工能耗,减少采暖及空调设备的用量,以达到节约能源,降低能耗的目的。
如我区大部分地区为严寒地区,工业建筑均需冬季采暖,尤其在东部地区冬季室外温度在-20℃~-30℃的天数较长,采暖能耗占比例较大。过去好多地区的墙体厚度较大,结构构件的尺寸较大,建筑物重量大,结构笨重,在节约能源方面非常不利。因此,在设计中进行节能设计的潜力很大。
在本人设计的供水工程中,有好多厂房为泵房、水处理间、加药间、水沉淀间等。在能保证电气设备使用要求的前提下,尽量采用主副厂房合并建设,以减少土建工程量。有些厂房室内湿度大,采用自然和机械进排风,来保证室内正常环境。并参照公共建筑的节能标准,对屋面墙体采取有效的保温措施,采用密封性能较好的门窗等措施以提高建筑物的保温性能,从而改善室内环境、达到降低能耗的目的。
2工程实例
以单层排架结构取水泵站为例,屋面采用挤塑聚苯乙烯夹芯板,外墙为300厚陶粒砌块,外贴挤塑聚苯乙烯保温板,门用彩板门,窗户为断桥铝合金窗,建筑面积461.16m2,采暖面积427.68m2。
2.1墙体外保温优点
为了保证室内基本的热环境要求,在满足建筑物使用功能的前提下,做墙体外保温,可消除“热桥”的不良影响,有效地保护主体墙,使墙体潮湿、结露的情况得到改善。
2.2门、窗户
本工程门窗设计采用断桥铝合金门窗。优点是:保温隔热性能好,比普通门窗热量散失减少,大量节省采暖和制冷费用,节能效果显著;防结露、结霜,提高了门窗的水密性和气密性;防风沙、抗风压,抗振动效果好,是一种绿色建材。
2.3节能计算