1、前言
中國的快速發(fā)展離不開能源,能源是國民經(jīng)濟(jì)的命脈。建筑業(yè)是個高耗能的產(chǎn)品,現(xiàn)階段,隨著城市化進(jìn)程的不斷加快,建筑業(yè)也出現(xiàn)前所未
有的欣欣向榮,其發(fā)展速度超過了中國歷史上的任何一個時期。與此同時,我國建筑能耗的比重在2000年后也開始出現(xiàn)較大幅度的增長,至今已逐漸上升至35%左右,單北方采暖地區(qū)每年就多耗標(biāo)準(zhǔn)煤1800萬噸,直接經(jīng)濟(jì)損失達(dá)到70億元,多排二氧化碳52萬噸。形勢已經(jīng)非常嚴(yán)峻,建筑能耗已經(jīng)成為我國能源發(fā)展的軟肋,如果現(xiàn)在還不重視建筑節(jié)能設(shè)計,將直接導(dǎo)致并加劇能源危機(jī),可持續(xù)發(fā)展更是無從談起。
2、建筑節(jié)能的概念
建筑節(jié)能是指在保證室內(nèi)舒適溫度(冬季16~18℃,夏季26~28℃)的條件下,降低建筑物使用過程中的采暖、空調(diào)、照明等能耗。結(jié)合當(dāng)?shù)貧夂驐l件,運用具有鄉(xiāng)土特色的環(huán)境及材料,將建筑節(jié)能融入歷史與地域的人文環(huán)境中,探索符合國情的節(jié)能建筑之路是當(dāng)前面臨的迫切問題。
建筑用能的50%是通過圍護(hù)結(jié)構(gòu)消耗的,其中門窗占70%,墻體占30%。顯然建筑節(jié)能的主要技術(shù)途徑有兩方面:一是提高采暖、空調(diào)、照明等系統(tǒng)的能效比;二是提高建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)保溫隔熱性能,也就是增強(qiáng)墻體、門窗、屋面、地面的保溫隔熱性能。因此,建筑節(jié)能中主要分為建筑布局,節(jié)能設(shè)施,節(jié)能材料等。
3、建筑中的節(jié)能策略
通過合理規(guī)劃建筑布局,創(chuàng)造舒適、健康的室內(nèi)外環(huán)境。選擇合理的建筑朝向、間距及相互間的位置,控制適當(dāng)?shù)捏w型系數(shù),保證良好的光、風(fēng)、視線水平。通過優(yōu)良的綠化、水體景觀等設(shè)計,調(diào)劑建筑室內(nèi)外環(huán)境空氣質(zhì)量衣微氣候。道路多采用透水性鋪裝,以維持地下水資源平衡循環(huán)。充分利用太陽能、風(fēng)能、地?zé)崮艿葻o害的自然資源,作為建筑節(jié)能技術(shù),減少對大自然中不可再生能源的依賴。建筑內(nèi)部進(jìn)行合理的空
間設(shè)計,對建筑空間進(jìn)行合理分隔,以改善室內(nèi)保溫、通風(fēng)采光等微氣候條件,考慮適宜的窗洞尺寸,盡量采用自然通風(fēng)體系。采用具保溫、節(jié)能效果的外圍護(hù)結(jié)構(gòu)材料:屋頂、樓板、外墻、門窗、材料的選擇應(yīng)遵循健康、高效、經(jīng)濟(jì)、節(jié)能的原則,充分考慮再使用與循環(huán)的可能性。外圍護(hù)處理時充分考慮遮陽設(shè)施,重視節(jié)能產(chǎn)品的開發(fā)和使用。提倡能源的循環(huán)使用、廢水、廢氣的害處理;加強(qiáng)對未使用能源的回收使用,可調(diào)節(jié)的采光集熱設(shè)施,蓄熱雨水的收集,節(jié)水、節(jié)電系統(tǒng),中水的處理使用。采用節(jié)水、節(jié)電的節(jié)能設(shè)備。通過對照明和空調(diào)系統(tǒng)的控制而降低能耗,空調(diào)分區(qū)控制,以節(jié)約能源。
3.1建筑外墻的節(jié)能。隨著建筑節(jié)能的深人和要求的提高,單一的節(jié)能墻體逐漸地不能滿足節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)的要求,單一材料導(dǎo)熱系數(shù)太大,一般為高效保溫材料的20倍,不能滿足保溫隔熱的要求,于是產(chǎn)生了承重材料與高效保溫材料組成的復(fù)合墻體。復(fù)合墻體就是由基層墻體再輔以輕質(zhì)高效保溫材料構(gòu)成,其中基層墻體可以是傳統(tǒng)的空心磚墻或混凝土墻等,也可以是各種新型的輕質(zhì)多孔材料砌筑的輕型墻體。使用復(fù)合墻體,既不會使墻體過厚,又能承重,保溫效果好,因此發(fā)達(dá)國家新建建筑已基本上采用了此種方式。外部復(fù)合墻體即所稱的外墻,按照其保溫材料位置的不同,可以分為外墻內(nèi)保溫、外墻外保溫和夾芯保溫,其中外墻內(nèi)保溫和外墻外保溫是大量采用的技術(shù),在建筑節(jié)能開展的不同歷史階段,二者先后發(fā)揮了重要作用。外墻外保溫是將保溫隔熱體系置于外墻外側(cè),以賦予建筑物良好保溫隔熱性能的建筑節(jié)能措施。除了保溫隔熱功能以外,由于將絕熱體系置于外墻外側(cè),從而使主體結(jié)構(gòu)所受溫差作用大幅度下降,溫度變形減小,從有利于結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性方面來說,外墻外保溫具有明顯的優(yōu)勢。因而外墻外保溫技術(shù)到目前為止,依然是最主要的外墻保溫技術(shù)。建筑保溫墻體材料的類型很多,按材質(zhì),可分為無機(jī)保溫材料、有機(jī)保溫材料和金屬保溫材料三大類。按形態(tài),又可以分為纖維狀、多孔(微孔、氣泡)狀、層狀等數(shù)種。還可以分為保溫砂漿、保溫板材等。建筑墻體保溫材料應(yīng)具備如下特點間:隔熱保溫或保冷,阻止熱交換、熱傳遞的進(jìn)行,減輕建筑物的自重。因此保溫材料的選用應(yīng)符合以下基本要求(1)具有較低的導(dǎo)熱系數(shù)。優(yōu)質(zhì)的保溫絕熱材料,要求其導(dǎo)熱系數(shù)一般不大于0.14w/(m·K),即要求具有較高的孔隙率和較小的表觀密度,質(zhì)量輕,厚度薄。一般體積密度不大于600K夢砰,厚度在不考慮承重的情況下盡量薄,不同保溫材料在同一保溫效果下的使用厚度是不同的,有時往往相差很大(2)具有一定的承重能力。保溫絕熱材料的強(qiáng)度必須保證建筑和工程設(shè)備上的最低強(qiáng)度要求,其抗壓強(qiáng)度應(yīng)大于0.4MPa(3)具有較低的吸濕性。大多數(shù)保溫材料吸收水分后,其保溫性能會顯著降低,甚至?xí)鸩牧献陨淼淖冑|(zhì),因此保溫材料要使其處于干燥狀態(tài);(4)具有良好的穩(wěn)定性和足夠的防火防腐能力;(5)必須造價低廉,成型和使用方便。
3.2建筑玻璃的合理選用。根據(jù)性能和價格選擇,不同種類玻璃的性能相差甚大。從建筑節(jié)能的角度,在保證采光的前提下,應(yīng)優(yōu)先選用傳熱系數(shù)小的玻璃,這同時也會增加建筑成本。在選擇玻璃使用時,要考慮到性價比,選擇適合的玻璃。根據(jù)不同的地理區(qū)位選擇。(1)嚴(yán)寒及寒冷地區(qū)玻璃的選用。Low-E玻璃傳熱系數(shù)低,能夠有效阻斷室內(nèi)熱量向室外傳遞,限制了玻璃表面的冷凝現(xiàn)象,在寒冷季節(jié)利用日照獲取太陽能量可以改善室內(nèi)的熱環(huán)境舒適度,并在一定程度上降低冬季采暖能耗(2)夏熱冬暖地區(qū)玻璃的選用。該地區(qū)夏季漫長,冬季寒冷,太陽輻射強(qiáng)烈,雨量充沛,長年氣溫高而且濕度大,氣溫的年較差和日較差都較小,建筑熱工要求以滿足夏季隔熱為主,構(gòu)成了空調(diào)制冷負(fù)荷的主要部分。
選擇窗玻璃時,盡量選擇遮陽系數(shù)較小的玻璃,在該地區(qū)應(yīng)該選擇能夠有效阻隔太陽輻射得熱,遮陽性能好的玻璃產(chǎn)品,對玻璃的保溫性能要求不高(3)夏熱冬冷地區(qū)玻璃的選用。該夏季炎熱,冬季陰冷潮濕,選擇窗玻璃應(yīng)充分考慮冬、夏兩季的需求,選擇建筑玻璃時應(yīng)同時考慮保溫及遮陽兩方面的性能。可選擇的玻璃有熱反射玻璃、Low-E玻璃、單鍍層Low-E中空玻璃等。在選擇Low-E玻璃的問題上,由于該地區(qū)人們希望在炎熱的夏季盡量減少太陽輻射的射入量,在冬季沐浴太陽光、利用有限的太陽光熱為室內(nèi)增溫,因此,選擇冬季型Low-E玻璃的同時設(shè)置活動遮陽,比如可控制啟閉狀態(tài)的遮陽百葉、遮陽簾等,既達(dá)到節(jié)能的效果,也可以緩解冬季采光的矛盾。
4、結(jié)語
建筑是人和自然環(huán)境相互關(guān)系中的一座橋梁,是人類實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的重要因素。而建筑節(jié)能是建設(shè)一個良好的人居環(huán)境中重要的環(huán)節(jié)也是建筑業(yè)持續(xù)化發(fā)展的趨勢。中國建筑節(jié)能順應(yīng)保護(hù)地球和人類生態(tài)環(huán)境的世界大潮流,是轉(zhuǎn)變中國經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略性方針。中國的建筑行業(yè)要樹立“尊重自然,回歸自然,以人為本”的理念立足于實干,立足于合作,執(zhí)著探索,創(chuàng)造可持續(xù)發(fā)展的節(jié)能建筑;創(chuàng)造一個詩意的、充滿生命力的人
中國的快速發(fā)展離不開能源,能源是國民經(jīng)濟(jì)的命脈。建筑業(yè)是個高耗能的產(chǎn)品,現(xiàn)階段,隨著城市化進(jìn)程的不斷加快,建筑業(yè)也出現(xiàn)前所未
有的欣欣向榮,其發(fā)展速度超過了中國歷史上的任何一個時期。與此同時,我國建筑能耗的比重在2000年后也開始出現(xiàn)較大幅度的增長,至今已逐漸上升至35%左右,單北方采暖地區(qū)每年就多耗標(biāo)準(zhǔn)煤1800萬噸,直接經(jīng)濟(jì)損失達(dá)到70億元,多排二氧化碳52萬噸。形勢已經(jīng)非常嚴(yán)峻,建筑能耗已經(jīng)成為我國能源發(fā)展的軟肋,如果現(xiàn)在還不重視建筑節(jié)能設(shè)計,將直接導(dǎo)致并加劇能源危機(jī),可持續(xù)發(fā)展更是無從談起。
2、建筑節(jié)能的概念
建筑節(jié)能是指在保證室內(nèi)舒適溫度(冬季16~18℃,夏季26~28℃)的條件下,降低建筑物使用過程中的采暖、空調(diào)、照明等能耗。結(jié)合當(dāng)?shù)貧夂驐l件,運用具有鄉(xiāng)土特色的環(huán)境及材料,將建筑節(jié)能融入歷史與地域的人文環(huán)境中,探索符合國情的節(jié)能建筑之路是當(dāng)前面臨的迫切問題。
建筑用能的50%是通過圍護(hù)結(jié)構(gòu)消耗的,其中門窗占70%,墻體占30%。顯然建筑節(jié)能的主要技術(shù)途徑有兩方面:一是提高采暖、空調(diào)、照明等系統(tǒng)的能效比;二是提高建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)保溫隔熱性能,也就是增強(qiáng)墻體、門窗、屋面、地面的保溫隔熱性能。因此,建筑節(jié)能中主要分為建筑布局,節(jié)能設(shè)施,節(jié)能材料等。
3、建筑中的節(jié)能策略
通過合理規(guī)劃建筑布局,創(chuàng)造舒適、健康的室內(nèi)外環(huán)境。選擇合理的建筑朝向、間距及相互間的位置,控制適當(dāng)?shù)捏w型系數(shù),保證良好的光、風(fēng)、視線水平。通過優(yōu)良的綠化、水體景觀等設(shè)計,調(diào)劑建筑室內(nèi)外環(huán)境空氣質(zhì)量衣微氣候。道路多采用透水性鋪裝,以維持地下水資源平衡循環(huán)。充分利用太陽能、風(fēng)能、地?zé)崮艿葻o害的自然資源,作為建筑節(jié)能技術(shù),減少對大自然中不可再生能源的依賴。建筑內(nèi)部進(jìn)行合理的空
間設(shè)計,對建筑空間進(jìn)行合理分隔,以改善室內(nèi)保溫、通風(fēng)采光等微氣候條件,考慮適宜的窗洞尺寸,盡量采用自然通風(fēng)體系。采用具保溫、節(jié)能效果的外圍護(hù)結(jié)構(gòu)材料:屋頂、樓板、外墻、門窗、材料的選擇應(yīng)遵循健康、高效、經(jīng)濟(jì)、節(jié)能的原則,充分考慮再使用與循環(huán)的可能性。外圍護(hù)處理時充分考慮遮陽設(shè)施,重視節(jié)能產(chǎn)品的開發(fā)和使用。提倡能源的循環(huán)使用、廢水、廢氣的害處理;加強(qiáng)對未使用能源的回收使用,可調(diào)節(jié)的采光集熱設(shè)施,蓄熱雨水的收集,節(jié)水、節(jié)電系統(tǒng),中水的處理使用。采用節(jié)水、節(jié)電的節(jié)能設(shè)備。通過對照明和空調(diào)系統(tǒng)的控制而降低能耗,空調(diào)分區(qū)控制,以節(jié)約能源。
3.1建筑外墻的節(jié)能。隨著建筑節(jié)能的深人和要求的提高,單一的節(jié)能墻體逐漸地不能滿足節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)的要求,單一材料導(dǎo)熱系數(shù)太大,一般為高效保溫材料的20倍,不能滿足保溫隔熱的要求,于是產(chǎn)生了承重材料與高效保溫材料組成的復(fù)合墻體。復(fù)合墻體就是由基層墻體再輔以輕質(zhì)高效保溫材料構(gòu)成,其中基層墻體可以是傳統(tǒng)的空心磚墻或混凝土墻等,也可以是各種新型的輕質(zhì)多孔材料砌筑的輕型墻體。使用復(fù)合墻體,既不會使墻體過厚,又能承重,保溫效果好,因此發(fā)達(dá)國家新建建筑已基本上采用了此種方式。外部復(fù)合墻體即所稱的外墻,按照其保溫材料位置的不同,可以分為外墻內(nèi)保溫、外墻外保溫和夾芯保溫,其中外墻內(nèi)保溫和外墻外保溫是大量采用的技術(shù),在建筑節(jié)能開展的不同歷史階段,二者先后發(fā)揮了重要作用。外墻外保溫是將保溫隔熱體系置于外墻外側(cè),以賦予建筑物良好保溫隔熱性能的建筑節(jié)能措施。除了保溫隔熱功能以外,由于將絕熱體系置于外墻外側(cè),從而使主體結(jié)構(gòu)所受溫差作用大幅度下降,溫度變形減小,從有利于結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性方面來說,外墻外保溫具有明顯的優(yōu)勢。因而外墻外保溫技術(shù)到目前為止,依然是最主要的外墻保溫技術(shù)。建筑保溫墻體材料的類型很多,按材質(zhì),可分為無機(jī)保溫材料、有機(jī)保溫材料和金屬保溫材料三大類。按形態(tài),又可以分為纖維狀、多孔(微孔、氣泡)狀、層狀等數(shù)種。還可以分為保溫砂漿、保溫板材等。建筑墻體保溫材料應(yīng)具備如下特點間:隔熱保溫或保冷,阻止熱交換、熱傳遞的進(jìn)行,減輕建筑物的自重。因此保溫材料的選用應(yīng)符合以下基本要求(1)具有較低的導(dǎo)熱系數(shù)。優(yōu)質(zhì)的保溫絕熱材料,要求其導(dǎo)熱系數(shù)一般不大于0.14w/(m·K),即要求具有較高的孔隙率和較小的表觀密度,質(zhì)量輕,厚度薄。一般體積密度不大于600K夢砰,厚度在不考慮承重的情況下盡量薄,不同保溫材料在同一保溫效果下的使用厚度是不同的,有時往往相差很大(2)具有一定的承重能力。保溫絕熱材料的強(qiáng)度必須保證建筑和工程設(shè)備上的最低強(qiáng)度要求,其抗壓強(qiáng)度應(yīng)大于0.4MPa(3)具有較低的吸濕性。大多數(shù)保溫材料吸收水分后,其保溫性能會顯著降低,甚至?xí)鸩牧献陨淼淖冑|(zhì),因此保溫材料要使其處于干燥狀態(tài);(4)具有良好的穩(wěn)定性和足夠的防火防腐能力;(5)必須造價低廉,成型和使用方便。
3.2建筑玻璃的合理選用。根據(jù)性能和價格選擇,不同種類玻璃的性能相差甚大。從建筑節(jié)能的角度,在保證采光的前提下,應(yīng)優(yōu)先選用傳熱系數(shù)小的玻璃,這同時也會增加建筑成本。在選擇玻璃使用時,要考慮到性價比,選擇適合的玻璃。根據(jù)不同的地理區(qū)位選擇。(1)嚴(yán)寒及寒冷地區(qū)玻璃的選用。Low-E玻璃傳熱系數(shù)低,能夠有效阻斷室內(nèi)熱量向室外傳遞,限制了玻璃表面的冷凝現(xiàn)象,在寒冷季節(jié)利用日照獲取太陽能量可以改善室內(nèi)的熱環(huán)境舒適度,并在一定程度上降低冬季采暖能耗(2)夏熱冬暖地區(qū)玻璃的選用。該地區(qū)夏季漫長,冬季寒冷,太陽輻射強(qiáng)烈,雨量充沛,長年氣溫高而且濕度大,氣溫的年較差和日較差都較小,建筑熱工要求以滿足夏季隔熱為主,構(gòu)成了空調(diào)制冷負(fù)荷的主要部分。
選擇窗玻璃時,盡量選擇遮陽系數(shù)較小的玻璃,在該地區(qū)應(yīng)該選擇能夠有效阻隔太陽輻射得熱,遮陽性能好的玻璃產(chǎn)品,對玻璃的保溫性能要求不高(3)夏熱冬冷地區(qū)玻璃的選用。該夏季炎熱,冬季陰冷潮濕,選擇窗玻璃應(yīng)充分考慮冬、夏兩季的需求,選擇建筑玻璃時應(yīng)同時考慮保溫及遮陽兩方面的性能。可選擇的玻璃有熱反射玻璃、Low-E玻璃、單鍍層Low-E中空玻璃等。在選擇Low-E玻璃的問題上,由于該地區(qū)人們希望在炎熱的夏季盡量減少太陽輻射的射入量,在冬季沐浴太陽光、利用有限的太陽光熱為室內(nèi)增溫,因此,選擇冬季型Low-E玻璃的同時設(shè)置活動遮陽,比如可控制啟閉狀態(tài)的遮陽百葉、遮陽簾等,既達(dá)到節(jié)能的效果,也可以緩解冬季采光的矛盾。
4、結(jié)語
建筑是人和自然環(huán)境相互關(guān)系中的一座橋梁,是人類實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的重要因素。而建筑節(jié)能是建設(shè)一個良好的人居環(huán)境中重要的環(huán)節(jié)也是建筑業(yè)持續(xù)化發(fā)展的趨勢。中國建筑節(jié)能順應(yīng)保護(hù)地球和人類生態(tài)環(huán)境的世界大潮流,是轉(zhuǎn)變中國經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略性方針。中國的建筑行業(yè)要樹立“尊重自然,回歸自然,以人為本”的理念立足于實干,立足于合作,執(zhí)著探索,創(chuàng)造可持續(xù)發(fā)展的節(jié)能建筑;創(chuàng)造一個詩意的、充滿生命力的人





