姚志清
(中億豐建設(shè)集團(tuán)股份有限公司,江蘇 蘇州 215000)
在我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展過程中,人們生活水平有明顯提高,在住宅舒適度方面要求也更為嚴(yán)格。建筑能耗在社會(huì)總能耗中占有非常大的比例,隨著能源問題的日益嚴(yán)峻,人們?cè)絹碓疥P(guān)注居住供暖建筑能耗問題。因此,建筑設(shè)計(jì)人員必須要結(jié)合實(shí)際需要做好現(xiàn)代建筑節(jié)能設(shè)計(jì),確保居住環(huán)境舒適性的同時(shí)最大限度減少能耗,取得理想的節(jié)能效果,促進(jìn)建筑行業(yè)的持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展。
當(dāng)前受到歷史因素和經(jīng)濟(jì)因素影響,很多夏熱冬冷地區(qū)的既有建筑不符合建筑節(jié)能要求,建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)缺乏良好的保溫隔熱性能,建筑能耗高,同時(shí)建筑室內(nèi)環(huán)境溫度無法滿足舒適度需要。夏熱冬冷地區(qū)濕度相對(duì)較大,居民在通風(fēng)方面有較高要求,還存在較大的通風(fēng)能耗。在住宅建筑設(shè)計(jì)方面需要對(duì)冬季供暖問題以及夏季制冷問題有充分考慮,這些區(qū)域每年供暖和降溫時(shí)間可能超過半年,其空調(diào)以及供暖等方面的能耗明顯增大,但是室內(nèi)環(huán)境改善效果卻不是十分理想。20世紀(jì)90年代后,建筑節(jié)能問題得到全社會(huì)范圍關(guān)注,建筑供暖需熱量主要是為室內(nèi)提供所需要熱量,確保冬季室內(nèi)舒適度滿足要求。單位建筑面積供暖需熱量受到建筑體形系數(shù)、維護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱系數(shù)、室內(nèi)溫度等多個(gè)方面因素影響,供暖需熱量并非建筑實(shí)際供暖能耗,但是與供暖能耗之間呈正相關(guān),通過單位建筑面積供暖需熱量的分析,能夠一定程度上了解整個(gè)建筑能耗水平。
一方面,建筑供暖用能空間存在一定的不確定性,建筑供暖以居民個(gè)體行為為主,存在間歇式供暖或部分時(shí)間供暖情況,同時(shí)區(qū)域集中供暖方式也占有較大比例。人們?cè)跁?、臥室、客廳等區(qū)域多采取分散單獨(dú)供暖方式,未供暖區(qū)域溫度與室外溫度較為接近,供暖的房建能量不僅會(huì)傳遞至室外,同時(shí)還會(huì)傳遞至非供暖空間以及公共空間等。因此,在夏熱冬冷區(qū)域住宅熱工性能和建筑能耗分析方面,不僅要做好建筑用能空間的調(diào)查,同時(shí)還需要明確建筑空調(diào)運(yùn)行時(shí)間等,對(duì)建筑內(nèi)部隔墻熱工性能有充分全面的分析考慮。
另一方面,供暖用能時(shí)間存在不確定性,住宅建筑供暖運(yùn)行時(shí)間容易受多個(gè)方面因素影響,比如生活習(xí)慣、節(jié)能環(huán)保政策、室外氣候條件等,隨機(jī)性比較強(qiáng),影響供暖負(fù)荷時(shí)間分布方面均勻性。另外,受到居民生活作息習(xí)慣等因素影響,一般晚上6:00~10:00屬于建筑負(fù)荷最大時(shí)間段,用電設(shè)備較為集中,雖然住宅供暖間歇運(yùn)行,供暖時(shí)間方面缺乏統(tǒng)一性,但是在多數(shù)時(shí)間段仍具普遍性特點(diǎn)。
居住供暖建筑能耗問題十分嚴(yán)重,在建筑總能耗中占有非常大的比重,必須要對(duì)此足夠重視。結(jié)合居住供暖建筑實(shí)際情況,明確居住供暖建筑能耗原因,從墻體、門窗、屋頂、用戶、熱橋等方面出發(fā),制定科學(xué)合理的節(jié)能措施,最大限度降低建筑能耗,更好地滿足人們節(jié)能需要。
受到工程項(xiàng)目投資等因素限制,以往很多建筑房屋維護(hù)結(jié)構(gòu)保溫水平無法滿足要求,墻體存在非常大的能耗,同時(shí)缺乏良好的熱環(huán)境。隨著建筑行業(yè)發(fā)展進(jìn)步,當(dāng)前不斷有新的墻體材料以及墻體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)出現(xiàn),建筑墻體能耗明顯下降。目前建筑施工中所使用的墻體材料有多孔磚、加氣混凝土砌塊磚等,能夠利用空氣熱阻,在保溫性能方面,相比較單一黏土磚有明顯改善,另外,聚苯乙烯板、礦棉板、隔熱砂漿等在建筑工程項(xiàng)目施工中同樣有廣泛應(yīng)用。在節(jié)能理念下,建筑墻體呈明顯的復(fù)合墻體發(fā)展趨勢(shì),不僅能夠達(dá)到節(jié)能效果,同時(shí)還能夠很大程度上取代傳統(tǒng)黏土磚,實(shí)現(xiàn)對(duì)耕地資源的有效保護(hù)。
窗戶節(jié)能可考慮傳熱量和窗墻比方面內(nèi)容,具體如下:
一方面,降低傳熱量,在窗戶保溫性能改善方面,主要是通過增強(qiáng)鑲嵌材料保溫性能實(shí)現(xiàn),將原有的單層玻璃更換為雙層玻璃,雙層暴力因?yàn)橹虚g存在空氣夾層,有非常大的熱阻,能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)傳熱系數(shù)的有效控制,節(jié)能熱量。相比于單層窗,雙層雙傳熱系數(shù)降低一半左右,三層穿傳熱系數(shù)更低。密封中空層玻璃構(gòu)件,密封空間中裝有干燥劑,冬天雖然玻璃表面溫度相對(duì)較低,但是不會(huì)低于干燥露點(diǎn)溫度,能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)玻璃表面結(jié)露問題的有效避免,確保窗戶的透明度和潔凈性,另外,因?yàn)槠鋬?nèi)部為密封空氣層,能夠較長(zhǎng)時(shí)間維持熱工性能穩(wěn)定。
另一方面,窗墻比控制,維護(hù)結(jié)構(gòu)部件傳熱系數(shù)對(duì)傳熱性量有重要影響,必須要將單層鋼窗傳熱系數(shù)控制在磚墻傳熱系數(shù)規(guī)定范圍。通過對(duì)窗墻面積比的控制能夠有效降低窗戶在建筑采暖方面能耗占比。
屋頂材料選擇需要確保其吸水率低,同時(shí)傳熱系數(shù)和容重相對(duì)較小。當(dāng)前屋面結(jié)構(gòu)構(gòu)造中,一種是將高效保溫材料作為屋頂保溫層使用,在導(dǎo)熱系數(shù)方面,能夠控制在一般保溫材料的1/4~1/5;另一種是使用有一定強(qiáng)度的松散保溫材料做保溫層,也可以將其稱為找坡層,在形成兩層保溫層的同時(shí)不會(huì)增加屋面重量和厚度。
用戶節(jié)能在居住供暖建筑節(jié)能方面十分關(guān)鍵,做好用戶節(jié)能,能夠使居住供暖建筑整體能耗水平得到顯著改善。根據(jù)相關(guān)規(guī)定,當(dāng)前很多新建建筑采暖系統(tǒng)使用的是雙管系統(tǒng),安裝有戶用熱量計(jì)量裝置和溫度調(diào)節(jié)裝置,采取供熱計(jì)量收費(fèi)措施。這一方式在居住建筑采暖設(shè)計(jì)方面有廣泛應(yīng)用,安裝散熱器溫控閥,能夠使用戶根據(jù)室內(nèi)的溫度變化情況按照實(shí)際需要進(jìn)行調(diào)節(jié),在節(jié)約能源的同時(shí)最大限度減少熱費(fèi)支出,能夠取得非常好節(jié)能效果。需要注意完善熱能消耗計(jì)量以及收費(fèi)系統(tǒng),結(jié)合市場(chǎng)規(guī)律以及價(jià)格機(jī)制等,使用戶節(jié)能積極主動(dòng)性得到提高和激發(fā),為能源節(jié)約工作的順利有效開展打下良好基礎(chǔ)。
復(fù)合型墻體節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)方面,如果存在內(nèi)外連通的熱橋,局部二維傳熱會(huì)明顯增大的情況,墻體局部傳熱會(huì)有明顯增大,墻體平均熱阻下降,在墻體表面出現(xiàn)結(jié)露情況,維護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)表面環(huán)境受到影響,難以取得理想的保溫效果。因此,針對(duì)建筑維護(hù)結(jié)構(gòu)熱橋需要給予科學(xué)合理保溫處理,確保其內(nèi)表面溫度在室內(nèi)空氣露點(diǎn)溫度以上,同時(shí)加大在熱橋能耗方面研究重視度,找到更為便捷、準(zhǔn)確的計(jì)算方法,實(shí)現(xiàn)對(duì)熱橋問題的有效克服,減少熱橋附加傳熱損失。
在社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展過程中,建筑居住供暖能耗浪費(fèi)情況日益嚴(yán)重,建筑居住供暖節(jié)能工作必須要制定科學(xué)合理的技術(shù)措施,實(shí)現(xiàn)對(duì)建筑能耗的有效控制,在節(jié)約能源的基礎(chǔ)上促進(jìn)我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展。