張相悅
1)日射和日照。杭州市年平均太陽總輻射量在100 kcal/cm2~110 kcal/cm2之間,日照時數(shù)1 800 h~2100 h,日照百分率41%~48%。市域內平原地區(qū)相差不大。丘陵山地,因地形遮蔽和云霧、熱雷雨較多,光照較差,年平均太陽總輻射量一般在100 kcal/cm2以下,日照時數(shù)不足1 900 h,日照百分率小于41%。
2)氣溫。杭州市年平均氣溫15.3℃~17℃。地域分布上南部高于北部,平原高于山區(qū)。春秋季為氣溫轉換季節(jié),其中4月回溫最快,月平均氣溫比3月高6℃;秋季至初冬降溫最快,10月,11月平均氣溫下降在5.5℃以上,以氣溫論,1月,4月,7月,10月分別代表杭州市的冬、春、夏、秋四季。
杭州市平均年較差(一年中,最熱月平均氣溫與最冷月平均氣溫之差)為23.8℃~24.9℃。全年,各月平均日較差值秋季最大,冬季最小。山區(qū)的平均年、日較差通常較小。
中國傳統(tǒng)建筑是非常講究居住舒適的,而且采用的方法也非常自然,充分利于建筑材料和結構的特點,建筑能耗非常低。現(xiàn)在的建筑,大家過多追求外觀和使用功能,不僅能耗高,舒適度也并不理想。
杭州市建委的《杭州市建筑節(jié)能發(fā)展規(guī)劃(2010年~2015年)》已編制完成。規(guī)劃到 2010年,杭州市既有建筑節(jié)能改造完成25%;到2015年,杭州市既有住宅建筑節(jié)能改造完成50%,既有公共建筑節(jié)能改造完成100%。
3.1.1 改造的困難性分析
杭州城里已經建成的非節(jié)能建筑中,住宅占了大部分,大約有30 065萬 m2,占 93.3%;公共建筑2 145萬m2,占 6.7%。這些既有建筑“節(jié)能瘦身”,難度都很大。
對于住宅來說:1)總的量太大,如果改造,所需資金量很大;2)結構形式太多,產權又是以“戶”為單位,如果這家同意改,那家不同意改,那么整幢樓就改不了。公共建筑最大的難題是一次性改造投入太大。
3.1.2 能耗的綜合分析
從各種建筑能耗的檢測情況看,由門窗造成的能耗損失占了40%~50%,由采暖、空調、熱水供應、炊事、照明、家用電器等產生的能耗約占30%,通過建筑物的熱損失約占20%~30%。
這是因為,近些年來,鋁合金發(fā)展很快,但是鋁合金門窗傳熱快,保溫性能比較差,這是建筑能耗高的一個重要原因。
3.1.3 由分析確定改造的主要對象
杭州現(xiàn)有住宅樓房將先從門窗開始率先進行節(jié)能改造,然后遍及“全身”。并盡可能減少對住戶的影響,同時專門制定評估辦法、管理規(guī)定,對率先改造的給予資金、政策扶持。
3.1.4 門窗建筑節(jié)能改造的具體設計
夏熱冬冷地區(qū)人們無論是過渡季節(jié)還是冬、夏兩季普遍有開窗加強房間通風的習慣,因此這一地區(qū)在進行圍護結構節(jié)能設計時,不宜過分依靠減少窗墻比,應重點提高窗的熱工性能。
可以從窗型、玻璃、窗框材料、密封等方面加以改善。
1)合理選擇窗型。窗型是影響節(jié)能窗性能的第一要素,固定窗節(jié)能性最好,其次為平開窗,最差的為推拉窗。2)合理選擇玻璃??梢圆捎玫洼椛?Low-E)玻璃:其是一種鍍膜玻璃,可以阻擋高溫場向低溫場的熱流輻射。能使80%的可見光進入室內并被物體所吸收,還能將90%以上的室內物體所輻射的長波保留在室內,保溫性能優(yōu)異,具有雙向節(jié)能的效果。在構造上采用兩層4 mm的Low-E玻璃,內設兩層9 mm氬氣,兩氬氣層之間用5 mm浮法玻璃隔開。3)合理選擇窗框。窗框由各種不同材性的材料拼裝而成,它的保溫隔熱性能受窗框型材、端面設計和斷熱橋的長度影響,框扇型材部分加強保溫節(jié)能效果可采取以下三個途徑:a.選擇導熱系數(shù)較小的框料;b.采用導熱系數(shù)小的材料截斷金屬框扇型材的熱橋制成斷橋式窗;c.利用框料內的空氣腔室或利用空氣層截斷金屬框扇的熱橋。
結合杭州地區(qū)的地理以及夏熱冬冷的氣候特征,日照,年平均太陽總輻射量較高的具體情況,可以進行以下有針對性的設計。
3.2.1 外墻的保溫
可采用膠粉聚苯顆粒保溫砂漿外墻外保溫系統(tǒng)。其材料組成為:膠粉聚苯顆粒保溫砂漿外墻外保溫系統(tǒng)由界面層、膠粉聚苯顆粒保溫漿料保溫層、抗裂砂漿薄抹面層和飾面層組成。膠粉聚苯顆粒保溫漿料經現(xiàn)場拌和后噴涂或抹在基層上形成保溫層。薄抹面層中應滿鋪玻纖網(wǎng),如圖1所示。
其性能特點:具有保溫隔熱性能好、適用范圍廣泛、施工簡便、容重輕、導熱系數(shù)低、材質穩(wěn)定;且阻燃、吸聲、抗震動、不易開裂、不空鼓、綜合造價低等特點,可以配合其他新型建筑材料使用。
3.2.2 積極利用太陽能
1)被動式太陽能采暖??刹捎锰乩什療釅ΑF渲饕獦嬙鞛?在建筑物向陽面設0.3 m~0.5 m厚的混凝土集熱墻,墻的向陽面涂以深色涂層以加強吸熱,墻的上、下設可關閉的通風口,從而構成主要的集熱、儲熱和散熱器。為保證集熱效果,并保護墻面不受室外環(huán)境污染與侵蝕,在集熱墻外0.1 m處裝玻璃或透明材料以構成空氣間層,間層內裝可動絕熱層(窗簾或百葉)。這種構造可以通過通風口和可動絕熱層的開閉,實現(xiàn)冬、夏兩季分別對室內空氣加熱和吸熱,只是夏季應把深色的外表面換成淺色的反射面。2)開發(fā)再生無污染能源。可利用太陽能空調。太陽能空調的工作原理是:太陽能熱水器中加熱的水(水溫高達120℃)進入熱能儲存器中,供吸熱式空調系統(tǒng),如溴化鋰—水溶液制冷工質被加熱分離出冷劑蒸汽,凝結成液體,經節(jié)流閥進入蒸發(fā)器,吸熱、蒸發(fā)、制冷、送入建筑物(見圖2)。
建筑節(jié)能給市民帶來的效益是有長遠意義的,據(jù)計算,節(jié)能型建筑在土建成本上多花的錢,基本上3年~5年就可以從電費里省出來。對于購房者來說,雖然一套節(jié)能房多花了10 000元,但短期的多投入帶來的是長期利益。
因此,無論是對于節(jié)約資源,避免能源浪費,還是提高經濟效益,給市民帶來實惠,建筑節(jié)能都是十分重要的一個環(huán)節(jié)。
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