建筑节能技术发展研究探讨
摘要:建筑节能是贯彻国家可持续发展战略的重要组成部分。针对我国目前能源短缺问题日益严重,建筑能耗居高不下,建筑节能仍处于发达国家初级阶段的现状,提出了几点建筑节能方面的建议,对推进和完善我国建筑节能具有很强的参考价值。
关键词:节能技术;建筑节能;建筑能耗
建筑节能是一个世界性的大潮流,也是现代建筑技术发展的一个基本方向和重大战略问题。在我国,虽然能源总量居世界第三位,但人均能源占有量却不到世界平均水平的一半。能源短缺问题将成为我国未来经济、社会可持续发展的一个重要限制因素。大力开展节能工作则是消除这个制约因素的有效方法,也是解决我国能源短缺问题的关键。
建筑节能也是事关可持续发展的重大问题,由于建筑能耗巨大,必须寻求正常途径予以解决,许多国家把建筑节能作为一个国策,一方面从建筑立法和节能技术上给予保证,另一方面从经济政策上加以引导,使建筑节能工作不断向前发展。
一、建筑节能的概念及其重要性
建筑节能是指在建筑中合理使用和有效利用能源,包括
建筑物自身的隔热保温功能、建筑材料生产中的能耗及房屋采暖降温的能耗等。建筑节能是社会经济发展的需要,能源是发展国民经济、改善人民生活的重要物质基础。目前我国能源形势相当严峻,虽然我国有着丰富的煤炭和水力资源,但采储量和可开发的水电量均低于世界人均水平的一半,能源增长的速度长期滞后于生产总值的增长速度。随着我国人口的不断增加及城市建设步伐的加快,能源和资源需求将迅速扩大,资源对经济发展的作用将日益突出,如果不采取有效的节能措施,势必影响国家的经济发展。而且能源消耗越大,对大气、土壤、水质造成的污染就越严重。在能源方面的困惑和问题,社会各界都开始关注,并纷纷采取措施,在政策、技术、产品、宣传等方面努力降低能耗、减少环境污染。
二、新型低能耗的围护结构节能技术和新型保温材料
1.墙体节能
围护结构节能技术指通过改善建筑物围护结构的热工性能,达到夏季隔绝室外热量进入室内,冬季防止室内热量泄出室外,使建筑物室内温度尽可能接近舒适温度,以减少通过辅助设备(如采暖、制冷设备)来达到合理舒适室温的负荷,最终达到节能的目的。
在整个建筑物的热损失中,围护结构传热的热损失达70%~80%,门窗缝隙空气渗透的热损失占20%~30%。因
此,加强围护结构的保温隔热,提高门窗的气密性是建筑节能的重要组成部分。我国目前建筑能耗高于发达国家数倍,其主要表现在建筑保温状况上的差距。多年以来,我国建筑墙体一般采用单一材料,如空心砌块墙体、加气混凝土墙体等。单一材料导热系数大,一般为高效保温材料的20倍以上,由于建筑节能的需要(建设部将出台强制性规定建筑物外墙外保温技术规程),现行规定已不能满足保温隔热的要求,并已逐渐被新型的复合墙体所替代。这种复合墙体主要通过在墙体主体结构基础上增加一层或几层复合的绝热保温材料来改善整个墙体的热工性能。复合墙体很好地发挥了两种材料的长处,既不会使墙体过厚,又能承重,保温效果又好,因此,发达国家新建建筑已基本上采用了此种方式。我国要达到节能50%的要求,除部分采用加厚的加气混凝土单一墙体外,使用复合墙体将是大势所趋。
根据复合材料与主体结构位置的不同,分为外墙内保温技术、外墙外保温技术及夹心保温技术。对复合墙体保温,应大力推广外墙外保温技术。相对于其他两种墙体保温技术,外墙外保温具有以下几大优点:
(1)保护主体结构,延长建筑物寿命。采用外保温技术,由于保温层在建筑物围护结构外侧,对因温度变化导致结构变形产生的应力起到了缓冲作用,避免了雨、雪、冻、融、干、湿循环造成的结构破坏,减少了空气中有害气体和
紫外线对围护结构的侵蚀。
(2)有利消除和减弱/热桥0的影响。对内保温而言,/热桥0是难以避免的,而外保温既可以防止/热桥0部位产生结露,又可以消除/热桥0造成的热损失。
(3)使墙体潮湿情况得到改善。一般情况下,内保温需设置隔汽层,而采用外保温时,主体结构材料处于保温层的内侧,只要选择合适的保温材料,在墙体内部一般不会发生冷凝现象,故无需设置隔汽层。
(4)有利于室温保持稳定。外保温墙体由于蓄热能力较大的结构层在墙体内侧,当室内受到不稳定热作用时,室内空气温度上升或下降,墙体结构层能够吸引或释放热量,有利于室温保持稳定。
(5)便于旧建筑物进行节能改造。调查表明,绝大部分在役建筑都不能满足节能的要求,对旧房进行节能改造,已提上议事日程。采用外保温方式对旧房进行节能改造,最大的优点是无需临时搬迁,基本不影响正常使用。而且可以避免装修对保温层的破坏。
(6)增加房屋使用面积。由于外保温技术保温材料贴在墙体的外侧,其保温、隔热效果优于内保温,故可使主体结构墙体减薄,从而增加建筑的使用面积。
从长远观点来看,随着我国节能标准的提高,内保温己经不适应新的形势,且会给建筑物带来某些不利的影响,它
只能算一种过渡性的做法,外墙外保温技术才是当前我们需要改进和推广的重点节能技术之一。
三、门窗节能技术
在整个建筑物的热损失中,围护结构传热的热损失达70% ~80% ,而门窗缝隙空气渗透的热损失则占20% ~ 30%。所以,门窗是围护结构中节能的一个重点部位。门窗节能主要从减少渗透量、减少传热量、减少太阳能辐射3个方面进行。减少渗透量可以减少室内外冷热气流的直接交换而增加设备负荷,可通过采用密封材料增加窗户的气密性;减少传热量是防止室内外温差的存在而引起的热量传递,建筑物的窗户由镶嵌材料(玻璃)和窗框、型材组成。为此,要加强节能型窗框(如塑性窗框、隔热铝型框等)和节能玻璃(如中空玻璃、热反射玻璃等)等技术的推广和应用,增大窗户的整体传热系数以减少传热量。塑钢门窗不仅防噪隔声功能显著,防雨水渗漏能力强,空气渗透量小,更主要的是塑钢门窗的导热系数极低,隔热效果优于铝材1250倍,在采暖和制冷上,能耗要低30% ~50%,室内空调的启动次数明显减少,耗电量也显著减少。四、屋面节能屋面可采用挤塑聚苯板等多种保温材料,导热系数低,不吸水,强度高,施工方便,成本低,工艺简单,经济效益明显,是建筑屋面中一种理想的节能材料。另外,还可以设置架空通风屋面、坡屋面、绿化屋面等,绿化屋面不仅有利
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