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浅谈建筑节能措施及其实施现状

国际节能环保网  来源:陕西省建筑节能协会  日期:2017-10-09
  能源是发展国民经济,改善人民生活的重要物质基础。我国是一个发展中大国,又是一个建筑大国,我国建筑不仅耗能高,而且能源利用效率很低,单位建筑能耗比同等气候条件下国家高出2~3倍。随着我国经济的发展,人民生活水平的提高,全国建筑能耗呈稳步上升的趋势,加大了我国能源压力,制约着国民经济的发展,国民经济要实现可持续发展,推行建筑节能势在必行。迫在眉睫。
 
  1.建筑节能概述
 
  建筑节能是指在建筑物的规划。设计。新建。改建和使用过程中,执行建筑节能标准,采用新型建筑材料和建筑节能新技术。新工艺等提高建筑围护结构的保温隔热性能和建筑物用能系统效率,在保证建筑物室内热环境质量的前提下,减少供热采暖的能耗,并与可再生能源利用。保护生态平衡和改善人居环境紧密结合。
 
  近年来,建筑节能已成为我国建设节约型社会的重要内容。根据建筑功能要求和当地的气候参数,在总体规划和单体设计中科学合理地确定建筑朝向。平面形状。空间布局。外观体型。间距。层高,选用节能型建筑材料,保证建筑外维护结构的保温隔热等热工特性,并对建筑周围环境进行绿化设计,同时有利于施工和维护,尽量应用节能技术措施,最大限度减少建筑物能耗量,以获得理想建筑节能效果。
 
  2.建筑物自身节能的几点技术措施
 
  2.1合理的建筑规划设计
 
  根据建筑功能要求和当地的气候参数,在总体规划和单体设计中,科学合理地确定建筑朝向。平面形状。空间布局。外观体型。间距。层高。选用节能型建筑材料。保证建筑外维护结构的保温隔热等热工特性及对建筑周围环境进行绿化设计,设计要有利于施工和维护,全面应用节能技术措施,最大限度减少建筑物能耗量,获得理想的节能效果。
 
  2.1.1建筑朝向和平面形状
 
  同样形状的建筑物,南北朝向比东西朝向的冷负荷小,因此建筑物应尽量采用南北向。如对一个长宽比为4∶1的建筑物, 经测试表明:东西向比南北向的冷负荷约增加70%。在建筑物内布置空调房间时,尽量避免布置在东西朝向的房间及东西墙上有窗户的房间以及平屋顶的顶层房间。因此,选择合理的建筑物朝向是一项重要的节能措施。空调建筑的平面形状,应在体积一定的情况下,采用外维护结构表面积小的建筑。因为外表面积越小,冷负荷越小,能耗越小。
 
  2.1.2合理规划空间布局及控制体型系数
 
  如果是依靠自然通风降温的建筑,空间布局应比较开敞,开较大的窗口以利用自然通风。而设有空调系统的建筑,其空间布局应十分紧凑,尽量减少建筑物外表面积和窗洞面积,这样可以减少空调负荷。体形系数的定义是建筑物外表面积F与其所包围的体积V之比值。对于相同体积的建筑物,其体形系数越大,说明单位建筑空间的热散失面积越高,研究表明,体形系数每增大0.01,能耗指标约增加2.5%。因此,出于节能的考虑,在建筑设计时应尽量控制建筑物的体形系数。但如果出于造型和美观的要求需要采用较大的体形系数时,应尽量增加围护结构的热阻。
 
  2.1.3绿化对节能建筑的影响
 
  绿化对居住区气候条件起着十分重要的作用,它能调节改善气温,调节碳氧平衡,减弱温室效应,减轻城市的大气污染,减低噪声,遮阳隔热,是改善居住区微小气候,改善建筑室内环境,节约建筑能耗的有效措施。
 
  2.2增强建筑维护结构的保温隔热性能
 
  改善建筑的保温隔热性能可以直接有效地减少建筑物的冷热负荷。据有关资料介绍,围护结构的传热系数每增大1W/M2·K。在其他工况不变条件下,空调系统设计计算负荷增加近30%。所以改善建筑外围护结构的保温性能是建筑设计上的首要节能措施,我国《采暖通风和空气调节设计规范》(GBJ42)对空调建筑外维护的传热系数作了规定,对舒适性空调的最大传热系数规定为0.9~1.3,可采用玻璃棉。聚苯乙烯板。加气混凝土等保温材料,也可采用双玻璃。顶层架空隔热层等空气间层起隔热作用。
 
  2.2增强建筑维护结构的保温隔热性能
 
  改善建筑的保温隔热性能可以直接有效地减少建筑物的冷热负荷。据有关资料介绍,围护结构的传热系数每增大1W/M2·K。在其他工况不变条件下,空调系统设计计算负荷增加近30%。所以改善建筑外围护结构的保温性能是建筑设计上的首要节能措施,我国《采暖通风和空气调节设计规范》(GBJ42)对空调建筑外维护的传热系数作了规定,对舒适性空调的最大传热系数规定为0.9~1.3,可采用玻璃棉。聚苯乙烯板。加气混凝土等保温材料,也可采用双玻璃。顶层架空隔热层等空气间层起隔热作用。
 
  2.2.1外墙的节能措施
 
  使用环保。节能型建筑材料,可有效减少通过围护结构的传热,从而减少各主要设备的容量,达到显着的节能效果。采用新型墙体材料与复合墙体围护结构。在进行经济性。可行性分析的前提下,在墙体内外侧敷设保温隔热的新材料。对垂直墙面可采用外廓。阳台。挑檐阳等遮阳设施和浅色墙面。反射幕墙。植物覆盖绿化等。
 
  2.2.2门窗的节能技术措施
 
  ①尽量减少门窗的面积。门窗是建筑能耗散失的最薄弱部位,面积约占建筑外维护结构面积的 30%,其能耗约占建筑总能耗的 2/3,其中传热损失为 1/3。所以门窗是外维护结构节能的重点。所以在保证日照。采光。通风。观景条件下,尽量减少外门窗洞口的面积。
 
  ②设置遮阳设施,考虑空调设备的位置。减少阳光直接辐射屋顶。墙。窗及透过窗户进入室内,可采用外廊。阳台。挑檐。遮阳板。热反射窗帘等遮阳措施。门窗的遮阳设施可选用特种玻璃。双层玻璃。窗帘或遮阳板等。
 
  ③提高门窗的气密性。有资料表明,房间换气次数由0.8h-1降到 0.5h-1。建筑物的耗冷可降低 8%左右,因此设计中应采用密闭性良好的门窗。通过改进门窗产品结构(如加装密封条),提高门窗气密性。防止空气对流传热。加设密闭条是提高门窗气密性的重要手段之一。
 
  ④尽量使用新型保温节能门窗。采用热阻大。能耗低的节能材料制造的新型保温节能门窗(塑钢门窗)可大大提高热工性能。同时还要特别注意玻璃的选材。玻璃窗的主要用途是采光,但由于玻璃窗的耗冷量占制冷机最大负荷的20%~30%,冬季单层玻璃窗的耗热量占锅炉负荷的10%~20%,因而控制窗墙比在30%~50%范围内时,窗玻璃尽量选特性玻璃,如吸热玻璃,反射玻璃,隔热遮光薄膜。
 
  ⑤合理控制窗墙比。窗墙比是窗洞口与墙的面积比值,增大这两个比值不利于空调建筑节能,应尽量减少空调房间两侧温差大的外墙面积及窗的面积。控制窗墙比。对外墙及屋顶的导热系数等提出具体要求。通过外窗的耗热量占建筑物总耗热量的 35%~45%。故在进行前期建筑设计时,在保证室内采光通风的前提下合理控制窗墙比是很重要的,一般北向不大于25%;南向不大于35%;东西向不大于30%。
 
  2.2.3屋顶的节能技术措施
 
  隔离太阳辐射热,减少阳光直射,对屋顶可采用架空屋面,浅色屋面,种植屋面等。对屋面进行绿色覆盖,既可遮阳,又能隔热,而且通过光合作用,可消耗或转化部分能量,也起到美化环境作用。因此植物覆盖法是空调节能的较好的方法。还有设计通风屋面。蓄水屋面等节能措施。
 
  2.3 地面。楼板及楼梯间隔墙节能措施
 
  地面建筑节能技术主要有:结合外墙面节能技术施工将保温材料埋设至基础设计深度的EPS板。XP板地面保温隔热技术。楼层地板的建筑节能技术经过发展后现在已形成有:比较成熟的楼层地板和架空楼板反贴EPS.XPS板和抹胶粉聚苯颗粒楼面保温隔热技术。楼梯间隔墙节能技术主要有:胶粉颗粒保温浆料系统。满足性能要求的轻质保温砂浆技术。这些技术比较简单,容易掌握,应用后工程反映效果比较好,处于稳定发展之中。
 
  3.现阶段建筑节能实施现状
 
  我国建筑节能论文工作起步较晚,从20世纪80年代后期才开始,经过20年的艰苦探索与努力,我国的建筑节能事业已取得多方面的进展。
 
  一是建筑节能组织管理的不断规范化,积极出台了一系列政策。法规;
 
  二是建筑节能专项规划的建立;
 
  三是建筑节能标准化工作不断升级,制定了一批建筑节能及其相关的技术标准。规范;
 
  四是初步建立起一支懂建筑节能管理和技术的专业人才队伍;
 
  五是建筑节能科学技术研究与开发,取得了一批具有实用价值的科技成果,居世界前列的技术;
 
  六是建筑节能相关产品得到开发和推广应用,建筑节能产业有了很大的进步,初步形成了门类丰富。整体配套。先进适用的建筑节能产品体系;
 
  七是我国与美国。日本。英国。印度。欧盟。欧佩克等建立了能源双边对话机制。
 
  今后,我们将继续充分利用各方资源。经济。技术等方面的互补性,积极开展能源领域的国际合作。
 
  我国社会建筑节能虽然取得了一定的成绩,但尚有许多潜在的不适应之处。
 
  一是人们普遍对建筑节能紧迫感和重要性认识不够,观念上没有深入人心,一些地方政府和有关部门重视不够,未能将建筑节能工作提到落实科学发展观。保障国家能源安全以及转变城乡建设差距的高度来认识,致使全国各地区建筑节能工作发展极不平衡,甚至出现倒退;
 
  二是建筑节能的新技术。新产品开发力度不大,得不到及时的推广和应用;
 
  三是现有的管理体制,尤其是行政监管体系不健全,执法不严,监督不力;
 
  四是建筑节能的投入过少,参与度不高,研发缓慢,许多节能关键技术没能取得实质性的突破:
 
  五是建筑节能的政策。法律法规不完善。不衔接,与建筑节能工作发展不能同步进行。
 
  4.如何打造真正的节能建筑
 
  目前市场上频繁出现以生态建筑。节能建筑。绿色建筑。高科技建筑。智能建筑为名号的一系列产品,但是真正能够做到高舒适度低能耗的产品并不多,绝大多数项目都是在利用各种名词进行炒作,仅仅是对一两项高新技术进行简单的拼装。生态节能建筑不能简单复制,我国幅员辽阔,跨越若干气候带,根据气候特点的不同共分为五个气候区域,各个区域有着各自不同的气候特点。因此在进行设计时就要求对当地的气候特点有清晰认识,并选择适合当地情况的设计策略,从而达到最大化利用区域气候的潜在优势。另一方面,每一个建筑所处的区域。朝向。功能。造型也不尽相同,因此设计时应从地形地貌。植被。水资源。场地。建筑性质。形式。朝向。形状等方面来考虑,而不能依照其他建筑“照猫画虎”。如果不加分析的生搬硬套,在投入大量资金的情况下,不但达不到预期的目的,反而会适得其反。有针对性的系统运用高新技术,目前虽然存在名目繁多的新技术和新材料,但是如何选择运用相当重要。很多楼盘往往单纯为了寻找卖点而采用高科技产品和技术,并没有仔细分析采用该技术是否真正达到了节能的目的。这样做的后果也只会把房价转嫁到消费者身上。高新技术的运用应该系统考虑,各个单项技术之间要相互配合,有机运用各项技术形成一个整体,才会达到目的。同时也只有针对性的选择运用,才会达到事半功倍的效果。但是需要注意的是,一些低技术或常规技术的巧妙运用有时也能达到很好的效果。例如,五合国际为合肥大剧院设计的生态节能系统,整个大剧院在有限的资金投入下,仅采用了两三项高科技技术,其他均为对常规技术的巧妙搭配与组合,形成了一整套有效的生态节能系统,其效果比原设计节能30%至50%。生态节能建筑是一个有机的整体,因此设计时必须从全方位。全生命周期考虑。全方位,要求从与建筑相关的方方面面着手分析,没有对建筑进行全方位详细分析的生态节能方案,往往会忽略某些重要因素,对资源造成浪费。全生命周期指不但要充分考虑建筑建设的初投资,还要计算建筑全生命周期内的维护和运行费用,以寻求最佳平衡点,达到真正节能环保的目的。无论是绿色建筑。生态建筑还是可持续建筑都是以人为本,营造一个满足人类居住的环境,强调健康舒适。极终目标也是节约能源,科学有效地利用资源。
 
  发展建筑节能是一项战略性工作,是一个系统工程,内涵丰富,目前还很难给予科学界定,需要我们不断补充与完善。目前,国家已制定了《公共建筑节能设计标准》。《夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准》。《夏热冬暖地区居住建筑节能设计标准》等行业标准,对建筑节能做出了明确的政策规定;在具体实践中还必须由设计。施工。各级监督管理部门。开发商。运行管理部门。用户等各个环节,按照国家的节能政策和节能标准的规定,全面地。严格地采取节能措施,让每一位公民真正树立起全面的建筑节能观,将建筑节能真正落到实处。
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