聶存花

淺析建筑節(jié)能

聶存花

結(jié)合鳳凰山礦附屬樓工程設(shè)計的實際情況,探討了影響建筑節(jié)能的因素,從建筑圍護結(jié)構(gòu)組成入手,對墻體、門窗、屋面等的節(jié)能技術(shù)措施進(jìn)行了詳細(xì)的論述,以期促進(jìn)建筑節(jié)能理念的推廣和實施。

建筑節(jié)能,圍護結(jié)構(gòu),節(jié)能技術(shù)

我國是一個發(fā)展中大國,又是一個建筑大國,每年新建房屋面積高達(dá)17億m2～18億m2,超過所有發(fā)達(dá)國家每年建成建筑面積的總和。其中高耗能建筑已帶來嚴(yán)重的環(huán)境問題,建筑耗能排放的溫室氣體已占全國溫室氣體總排放量的 25%。由此可見,建筑節(jié)能勢在必行。鳳凰山礦附屬樓為五層現(xiàn)澆框架結(jié)構(gòu)辦公樓,總建筑面積為4 064m2。該建筑于 2010年建成,在圍護結(jié)構(gòu)方面的設(shè)計均采用節(jié)能設(shè)計。通過改善建筑物圍護結(jié)構(gòu)的熱工性能,在夏季減少了室外熱量傳入室內(nèi),在冬季減少了室內(nèi)熱量的流失,使建筑熱環(huán)境得以改善,從而減少建筑冷、熱消耗。

1 影響建筑節(jié)能的建筑因素

1)建筑朝向和建筑平面布局。建筑物朝向均宜采用南北向,盡量避免東西向。建筑朝向的選擇考慮因素有：冬季具有適量和一定質(zhì)量的日光照入室內(nèi);炎熱季節(jié)盡量減少太陽直射室內(nèi)及居室外墻面;夏季通風(fēng)良好,冬季避免冷風(fēng)吹襲;充分利用地形和節(jié)約用地;兼顧居住建筑群體組合的需要。建筑總平面布局總的原則應(yīng)根據(jù)地形、地?zé)岷统虻葪l件靈活布置。利用建筑樓群合理布局,充分結(jié)合特定場地的自然環(huán)境因素、氣候特征和建筑物功能,人的行為活動特點等,建立自然—人工生態(tài)平衡系統(tǒng)。2)建筑物體形系數(shù)。建筑物體形系數(shù)越大,其傳熱量也越大。從建筑節(jié)能的觀點出發(fā),應(yīng)盡量減少建筑物體形系數(shù)。附屬樓選用矩形建筑外形,設(shè)計中盡量避免過多凹凸和錯落。3)窗墻面積比。窗墻面積比反映房間開窗面積大小。開窗面積增大,會增加傳熱耗熱量和空氣滲透耗熱量,對建筑節(jié)能不利,理論上應(yīng)盡可能降低窗墻面積比,但實際設(shè)計中不能過分縮小窗墻面積比。

2 建筑節(jié)能技術(shù)措施

2.1 墻體節(jié)能

1)單一材料外墻。采用保溫隔熱性能較好的材料所做的外墻。保溫性能較好的是多孔黏土磚和加氣混凝土砌塊,最差的是用于剪力墻結(jié)構(gòu)的鋼筋混凝土。附屬樓外墻設(shè)計在 +0.000以上采用 250厚加氣混凝土砌塊,這種自保溫體系,施工簡單,耐久性好。2)外墻外保溫。指在外墻外側(cè)做保溫層,并在保溫層的外側(cè)抹聚合物砂漿,加網(wǎng)格布和做飾面層。附屬樓外墻設(shè)計中保溫層外側(cè)抹 30厚膠粉聚苯顆粒層。這種做法基本上可以消除熱橋,絕熱層效率高,可達(dá) 85%～95%,室溫較穩(wěn)定,熱舒適性好,不減少使用面積。3)外墻內(nèi)保溫。指在外墻內(nèi)側(cè)增加保溫措施,有保溫板做法,石膏板做法等。此做法對棉層無耐候要求,施工便利,不受氣候影響,造價適中。

實踐證明,北方地區(qū)在采暖期采用相同厚度保溫材料的外保溫要比內(nèi)保溫減少約 1/5的熱損失,而在夏季,墻體的外保溫做法還能減少太陽輻射熱和室外熱空氣與外墻的表面換熱,隔熱效果也優(yōu)于內(nèi)保溫做法。

2.2 門窗節(jié)能

1)采用適當(dāng)?shù)拇皦γ娣e比。一般來說,窗戶的傳熱系數(shù)大于同朝向、同面積的外墻傳熱系數(shù),因此,采暖耗能熱量隨著窗墻比例的增加而增加。在采光和通風(fēng)允許的條件下,控制窗墻比例比設(shè)置保溫窗簾和窗板更加有效,即窗墻面積比設(shè)計越小,熱量損耗就越小,節(jié)能效果越佳。JGJ 26-1995民用建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)(采暖居住建筑部分)中,對不同朝向窗墻的比例做了要求。北向、東西向和南向窗墻面積比分別是 20%,30%,35%。但實際還應(yīng)結(jié)合各地的具體情況進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。2)提高門窗空隙的氣密性,減少冷空氣滲透。這是門窗節(jié)能中最為經(jīng)濟便捷的措施。其方法有采用密封條和密封膠兩種。門窗框與墻間的縫隙可用高效保溫材料填堵;框與扇的密封可用橡膠或泡沫密封條;扇與扇之間的密封可用密封條、高低縫及縫外壓條等;扇與玻璃之間的密封可用各種彈性壓條。3)提高窗戶的保溫性能。增加窗玻璃層數(shù),使用雙層或三層窗,利用玻璃之間的密閉空氣間層,增大熱絕緣系數(shù),降低窗戶的傳熱系數(shù)。雙層比單層可降低一半,三層比雙層又可降低 1/3,窗上加貼透明聚氨酯也很有效。附屬樓采用單框中空雙玻璃。空氣層厚度為 12 mm。從門窗材料來看,附屬樓采用UPVC塑料型材這一技術(shù)含量較高的節(jié)能產(chǎn)品。它所使用的原料是高分子材料——硬質(zhì)聚氯乙烯。此材料不僅生產(chǎn)過程中能耗少、無污染,而且材料導(dǎo)熱系數(shù)小,多腔體結(jié)構(gòu)密封性好,因而保溫隔熱性能好。UPVC塑料型材在抗風(fēng)、空氣滲透、雨水滲透等性能方面都很優(yōu)越。

2.3 屋面節(jié)能

屋面受太陽輻射時間長,傳熱面積大,約占外表面積的 20%。作為外圍護結(jié)構(gòu)屋面的保溫隔熱性能,直接影響建筑物特別是屋頂住戶的室內(nèi)溫度與舒適度。因此可以采用高效保溫材料作為屋面的保溫層,如鋪聚苯乙烯擠塑板,珍珠巖等保溫板,也可以采用坡屋面,屋頂花園,蓄水屋面等措施。這些措施一方面可以豐富建筑造型,另一方面還增加了城市綠化率。附屬樓屋面保溫做法采用鋪設(shè) 85厚聚苯乙烯塑料板,在實際使用中保暖效果良好。

屋面節(jié)能的措施要點：1)屋面保溫層不宜選用密度較大、熱導(dǎo)率較高的保溫材料,以免屋頂重量厚度過大。2)屋面保溫層不宜選用吸水率較大的保溫材料,以防屋面濕作業(yè)時,因保溫層大量吸水而降低保溫效果。

3 建筑節(jié)能新技術(shù)

1)太陽能利用技術(shù)。太陽能是地球最主要的能量源泉。它作為一種可再生的潔凈能源,是建筑上很有利用潛力的新能源之一。但現(xiàn)有技術(shù)、經(jīng)濟條件下可供開發(fā)利用的太陽能,只占資源量的很小一部分,所以太陽能的開發(fā)利用有巨大的潛力。太陽能在建筑上的利用方式主要有：太陽能采暖、太陽能供熱水、太陽能發(fā)電等。2)利用硅氣凝膠。硅氣凝膠是一種硅氧聚合物,是一種輕質(zhì)透明的堅硬物質(zhì),類似有機玻璃,其保溫效能可比同厚度的泡沫塑料大 4倍,可望在今后建筑節(jié)能領(lǐng)域發(fā)揮重要作用。3)發(fā)展生態(tài)節(jié)能建筑。綠化建筑除美化環(huán)境外,還可以改善局部熱環(huán)境,這種建筑的綠化方式可分為入口綠化、圍墻綠化、墻面綠化、窗臺綠化、陽臺綠化、屋頂綠化等類型。建筑綠化溫室化是目前的一種研究傾向,它是將農(nóng)業(yè)和種植業(yè)的溫室技術(shù)應(yīng)用到建筑綠化的一種方法。該法可更有效地實現(xiàn)生態(tài)建筑節(jié)能效益。

4 結(jié)語

建筑節(jié)能是一項全方位的綜合性的系統(tǒng)工程,涉及方方面面的問題。為了達(dá)到有效的建筑節(jié)能只靠建筑師是根本不夠的,還需要其他行業(yè)開發(fā)出技術(shù)含量高的節(jié)能產(chǎn)品,如節(jié)能型電梯、節(jié)能型空調(diào)、節(jié)能型燈具等,并開發(fā)出新的能源利用技術(shù),使建筑逐漸實現(xiàn)低能耗、零能耗。

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On architecturalenergy-saving

NIE Cun-hua

Combining with the factof design for the attached building of Fenghuangshanmine,the paper exp lores the factorswhich influence the architecturalenergy-saving,and has the detailed indication on the energy-saving technique in walls,doors and windows and the roofs,from the structural components of the architectural enclosure,soas toenhance the extension and the implementation of the architectural energy-saving idea.

architectural energy-saving,enclosure structure,energy-saving technique

TU201.5

A

1009-6825(2011)09-0204-02

2010-12-07

聶存花(1975-),女,助理工程師,晉城無煙煤礦業(yè)集團有限責(zé)任公司鳳凰山礦,山西晉城 048007

·園林·綠化·環(huán)?！?/p>