黃中柱
【摘 要】從我國開始在全國范圍內(nèi)大力推廣建筑節(jié)能技術(shù)至今,也將近十多個年頭了。在此期間夏熱冬冷地區(qū)一方面借鑒北方寒冷地區(qū)較成熟的保溫做法,一方面不斷研究開發(fā)適合我們這個地區(qū)氣候特點的節(jié)能技術(shù)。經(jīng)過不斷的發(fā)展,節(jié)能構(gòu)造越來越完善,節(jié)能產(chǎn)品更新?lián)Q代推陳出新。在眾多保溫產(chǎn)品中,怎樣因地制宜選擇適合本地區(qū)推廣的構(gòu)造和材料就顯得尤為重要了。本文介紹了我國住宅建筑的現(xiàn)狀。對現(xiàn)有住宅建筑在節(jié)能保溫方面存在的問題進行仔細分析。
【關(guān)鍵詞】住宅建筑;節(jié)能技術(shù);節(jié)能構(gòu)造
1.建筑節(jié)能規(guī)劃與設(shè)計
住宅用地的選址上應(yīng)考慮當(dāng)?shù)貧夂蛱卣?、生活?xí)慣和經(jīng)濟水平,周圍人文環(huán)境和自然環(huán)境,建筑傳統(tǒng)構(gòu)造特點和常用建筑材料以及歷史文化等要素。在具體規(guī)劃設(shè)計時,應(yīng)合理確定建筑朝向、間距、綠化以及路網(wǎng)等。應(yīng)注意合理布置不同高度的建筑物與樹木植被。選擇適合當(dāng)?shù)貧夂驐l件的樹木花草,廣泛種植,減少周圍硬質(zhì)地面,通過植被的光合作用及蒸騰作用使太陽輻射熱能轉(zhuǎn)化,既可降低環(huán)境溫度,改善室內(nèi)小氣候,降低能耗,又能凈化空氣減少噪聲。
2.圍護結(jié)構(gòu)節(jié)能技術(shù)
2.1墻體節(jié)能技術(shù)
外圍護結(jié)構(gòu)的用材、構(gòu)造以及隔熱保溫性能對建筑室內(nèi)環(huán)境影響很大。一般村鎮(zhèn)村宅常用240mm黏土實心磚并內(nèi)外抹灰,由于黏土磚自重大、熱工性能差,其墻體的傳熱阻小于節(jié)能熱阻。采用節(jié)能熱阻來計算墻厚,外墻厚度將大于240磚墻。這不僅減少了室內(nèi)使用面積,而且增大自重,不利于抗震。對于墻體保溫,目前有以下一些常用技術(shù):膠粉聚苯顆粒砂漿外圍護構(gòu)造、板材外圍護、構(gòu)造泡沫玻璃外圍護構(gòu)造、自保溫外墻外圍護構(gòu)造,要充分考慮各自的優(yōu)缺點和適用條件。
采用外墻外保溫方案,由于保溫層置于建筑物圍護結(jié)構(gòu)外側(cè),緩沖了因溫度變化導(dǎo)致結(jié)構(gòu)變形產(chǎn)生的應(yīng)力,避免了雨、雪、凍融、干、濕循環(huán)造成的結(jié)構(gòu)破壞,減少了空氣中有害氣體和紫外線對圍護結(jié)構(gòu)的侵蝕。事實證明,只要墻體和屋面保溫隔熱材料選材適當(dāng),厚度合理,外保溫可有效防止和減少墻體和屋面的溫度變形,有效地消除了頂層橫墻常見的斜裂縫或八字裂縫。因此,外保溫既可減少圍護結(jié)構(gòu)的溫度應(yīng)力,又對主體結(jié)構(gòu)起保護作用,從而有效地提高了主體結(jié)構(gòu)的耐久性,故比內(nèi)保溫更科學(xué)合理。采用外保溫在避免“熱橋”方面比內(nèi)保溫更有利,如在內(nèi)外墻交界部位、外墻圈梁、構(gòu)造柱、框架梁、柱、門窗洞口以及頂層女兒墻與屋面板交界周邊所產(chǎn)生的“熱橋”。經(jīng)統(tǒng)計,底層房間“熱橋”附加熱負荷約占總熱負荷的23.7%;中間層房間占 21.7%;頂層房間占24.3%。可見,“熱橋”的影響還是較大的。上述“熱橋”對內(nèi)保溫和夾心保溫而言,幾乎難以避免,而外保溫既可防止“熱橋”部位產(chǎn)生的結(jié)露,又可消除“熱橋”造成的附加熱損失。計算表明,在厚度為370mm 磚墻內(nèi)保溫條件下,周邊“熱橋”使墻體平均傳熱系數(shù)比主體部位傳熱系數(shù)增加10% 左右;在厚度為240mm 磚墻內(nèi)保溫條件下,周邊“熱橋”使平均傳熱系數(shù)比主體部位傳熱系數(shù)約增加51%~59%,而在厚度為240mm磚墻外保溫條件下,這種影響僅2%-5%。
2.2窗戶節(jié)能
在建筑外圍護結(jié)構(gòu)中,與墻體和屋面相比,門窗的保溫隔熱能力要差得多,門窗還是熱源冷風(fēng)滲透的主要通道,一般居住建筑通過窗戶的熱損失量約占總散熱量的1/3強,因此,改善窗戶的隔熱保溫性能,是節(jié)約能源、提高居住舒適度的一個主要方面。
窗戶節(jié)能,主要從減少滲透量、減少熱傳量、減少太陽能輻射三個方面進行。減少滲透量可以減少室內(nèi)外冷熱氣流的直接交換而增加設(shè)備負荷,可通過采用密封材料增加窗戶的氣密性;減少傳熱量是防止室內(nèi)外溫差的存在而引起的熱量傳遞,建筑物的窗戶由鑲嵌材料(玻璃)和窗框、扇型材組成,通過采用節(jié)能型窗框(如塑性窗框、斷熱鋁型框)來增大窗戶的整體傳熱系數(shù)以減少傳熱量;減少太陽輻射則可以通過選擇不同種類的玻璃(LOW-E單銀玻璃、LOW-E雙銀玻璃)來降低玻璃的遮陽系數(shù)。綜合以上因素,結(jié)合村鎮(zhèn)的實際情況,現(xiàn)在有一種新的技術(shù)能滿足門窗保溫的要求,就是保溫通風(fēng)雙層窗。雙層外圍護式結(jié)構(gòu)在當(dāng)今建筑節(jié)能中已普遍采用。尤其是雙層玻璃幕墻結(jié)構(gòu)在高檔辦公建筑中應(yīng)用普遍。
2.3屋面節(jié)能
屋面因接觸上升熱壓氣流,散熱量較大,因此,冬季保溫性能較差;夏季由于太陽輻射強烈,屋頂吸收大量輻射熱引起頂層房間過熱,設(shè)計時應(yīng)認真選擇合適的屋面構(gòu)造。對于坡屋面,在順坡方向鋪釘保溫隔熱材料,并利用閣樓通風(fēng)散熱即可滿足有關(guān)節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)要求。對于村宅的平屋面部分應(yīng)加強隔熱層并設(shè)架空氣通風(fēng)層,并在空氣間層內(nèi)貼熱反射材料。設(shè)倒置式屋面有利于保護防水層使其更耐久。另外可在平屋頂上進行無土種植,以蛭石、鋸末以及碎麥秸稈等輕質(zhì)、松軟、熱導(dǎo)率小的材料鋪在屋面,代替土壤,不但屋頂重量比同厚度土壤輕2/3,而且這些材料的蓄水、絕熱性能都好于土壤,能緩解暴曬及驟雨造成的建筑物表面的溫差變化,使絕大部分輻射熱不會進入圍護結(jié)構(gòu)向室內(nèi)傳遞,從而改善了生態(tài)和室內(nèi)環(huán)境。若種植一些經(jīng)濟類植物或蔬菜,還有一定的經(jīng)濟收益。
3.與節(jié)能有關(guān)的其他技術(shù)
目前在我國,新能源和可再生能源是指除常規(guī)化石能源和大中型水力發(fā)電、核裂變發(fā)電之外的生物質(zhì)能、太陽能、風(fēng)能、小水電、地?zé)崮芤约昂Q竽艿?。這些能源資源豐富、可以再生、清潔干凈,是最優(yōu)前景的替代能源,將成為為來世界能源的基石。但是由于我國幅員遼闊,還需要根據(jù)項目所在地的情況和條件差異選取不同的新能源。眾所周知,太陽能是一種取之不盡、用之不竭的清潔能源。
3.1太陽能的利用
目前,太陽能的利用已經(jīng)越來越普遍。最常見的就是太陽能電熱水器。對于村鎮(zhèn)地區(qū)來說一般具有利用太陽能較為有利的條件。因為和城市相比,村鎮(zhèn)的建筑密度低、建筑層數(shù)少、太陽輻射強,太陽能熱水器能更好得發(fā)揮作用,如果和電熱結(jié)合起來彌補難得有時氣候條件的不足,應(yīng)該是村鎮(zhèn)很值得推廣的一個節(jié)能項目。
3.2空調(diào)
家用空調(diào)器選用節(jié)能型(高效制冷壓縮機、換熱器和風(fēng)扇,采用變頻調(diào)速,并匹配良好);空調(diào)器的安裝位置宜不受太陽直射;不設(shè)定過低室溫,經(jīng)常清洗;采用熱泵技術(shù),同時滿足夏季制冷與冬季采暖的需要。
3.3普及節(jié)能知識,提高節(jié)能意識
發(fā)達國家的公民大多具有較高的節(jié)能意識,這與政府開展經(jīng)常性的宣傳、教育和培訓(xùn)是分不開的。我國大多數(shù)公民節(jié)能意識不夠,對建筑能耗無清晰概念,建筑開發(fā)商沒有建筑節(jié)能的意識,建筑設(shè)計、監(jiān)理、施工等單位對已有建筑節(jié)能法規(guī)政策和強制性標(biāo)準(zhǔn)認識不足,直接導(dǎo)致了我國長期在建筑節(jié)能方面的停滯。因此,國家和地方各級政府應(yīng)加強節(jié)能宣傳并開展相關(guān)節(jié)能培訓(xùn)工作,提高公眾的節(jié)能意識。
4.結(jié)論
隨著經(jīng)濟實力的發(fā)展和生活水平的提高,人們對居住等生活質(zhì)量方面的要求越來越高。居住區(qū)不僅是避雨、遮陽、御寒的人類棲息地,也體現(xiàn)了人類與地理環(huán)境、代謝環(huán)境、生物環(huán)境、社會環(huán)境、經(jīng)濟環(huán)境和文化環(huán)境的生態(tài)關(guān)系。綠色生態(tài)建筑遵循可持續(xù)發(fā)展原則,以生態(tài)學(xué)為基礎(chǔ),以人與自然的和諧為核心,在建筑建設(shè)和使用過程中,科學(xué)有效地利用自然資源和高新技術(shù)成果,使建筑物對資源的消耗及對環(huán)境的污染沖擊降到最低限度,為人類營造自然、舒適、健康、優(yōu)美的居住空間區(qū)域。
【參考文獻】
[1]劉雁.村鎮(zhèn)住宅節(jié)能設(shè)計.建筑節(jié)能,2008(2):34-37.
[2]吳志敏,許錦峰.自保溫墻體在夏熱冬冷地區(qū)的應(yīng)用.建筑節(jié)能,2009(10):8-11.