聶存花

淺析建筑節(jié)能

聶存花

結(jié)合鳳凰山礦附屬樓工程設(shè)計(jì)的實(shí)際情況,探討了影響建筑節(jié)能的因素,從建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)組成入手,對(duì)墻體、門窗、屋面等的節(jié)能技術(shù)措施進(jìn)行了詳細(xì)的論述,以期促進(jìn)建筑節(jié)能理念的推廣和實(shí)施。

建筑節(jié)能,圍護(hù)結(jié)構(gòu),節(jié)能技術(shù)

我國(guó)是一個(gè)發(fā)展中大國(guó),又是一個(gè)建筑大國(guó),每年新建房屋面積高達(dá)17億m2～18億m2,超過所有發(fā)達(dá)國(guó)家每年建成建筑面積的總和。其中高耗能建筑已帶來(lái)嚴(yán)重的環(huán)境問題,建筑耗能排放的溫室氣體已占全國(guó)溫室氣體總排放量的 25%。由此可見,建筑節(jié)能勢(shì)在必行。鳳凰山礦附屬樓為五層現(xiàn)澆框架結(jié)構(gòu)辦公樓,總建筑面積為4 064m2。該建筑于 2010年建成,在圍護(hù)結(jié)構(gòu)方面的設(shè)計(jì)均采用節(jié)能設(shè)計(jì)。通過改善建筑物圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱工性能,在夏季減少了室外熱量傳入室內(nèi),在冬季減少了室內(nèi)熱量的流失,使建筑熱環(huán)境得以改善,從而減少建筑冷、熱消耗。

1 影響建筑節(jié)能的建筑因素

1)建筑朝向和建筑平面布局。建筑物朝向均宜采用南北向,盡量避免東西向。建筑朝向的選擇考慮因素有：冬季具有適量和一定質(zhì)量的日光照入室內(nèi);炎熱季節(jié)盡量減少太陽(yáng)直射室內(nèi)及居室外墻面;夏季通風(fēng)良好,冬季避免冷風(fēng)吹襲;充分利用地形和節(jié)約用地;兼顧居住建筑群體組合的需要。建筑總平面布局總的原則應(yīng)根據(jù)地形、地?zé)岷统虻葪l件靈活布置。利用建筑樓群合理布局,充分結(jié)合特定場(chǎng)地的自然環(huán)境因素、氣候特征和建筑物功能,人的行為活動(dòng)特點(diǎn)等,建立自然—人工生態(tài)平衡系統(tǒng)。2)建筑物體形系數(shù)。建筑物體形系數(shù)越大,其傳熱量也越大。從建筑節(jié)能的觀點(diǎn)出發(fā),應(yīng)盡量減少建筑物體形系數(shù)。附屬樓選用矩形建筑外形,設(shè)計(jì)中盡量避免過多凹凸和錯(cuò)落。3)窗墻面積比。窗墻面積比反映房間開窗面積大小。開窗面積增大,會(huì)增加傳熱耗熱量和空氣滲透耗熱量,對(duì)建筑節(jié)能不利,理論上應(yīng)盡可能降低窗墻面積比,但實(shí)際設(shè)計(jì)中不能過分縮小窗墻面積比。

2 建筑節(jié)能技術(shù)措施

2.1 墻體節(jié)能

1)單一材料外墻。采用保溫隔熱性能較好的材料所做的外墻。保溫性能較好的是多孔黏土磚和加氣混凝土砌塊,最差的是用于剪力墻結(jié)構(gòu)的鋼筋混凝土。附屬樓外墻設(shè)計(jì)在 +0.000以上采用 250厚加氣混凝土砌塊,這種自保溫體系,施工簡(jiǎn)單,耐久性好。2)外墻外保溫。指在外墻外側(cè)做保溫層,并在保溫層的外側(cè)抹聚合物砂漿,加網(wǎng)格布和做飾面層。附屬樓外墻設(shè)計(jì)中保溫層外側(cè)抹 30厚膠粉聚苯顆粒層。這種做法基本上可以消除熱橋,絕熱層效率高,可達(dá) 85%～95%,室溫較穩(wěn)定,熱舒適性好,不減少使用面積。3)外墻內(nèi)保溫。指在外墻內(nèi)側(cè)增加保溫措施,有保溫板做法,石膏板做法等。此做法對(duì)棉層無(wú)耐候要求,施工便利,不受氣候影響,造價(jià)適中。

實(shí)踐證明,北方地區(qū)在采暖期采用相同厚度保溫材料的外保溫要比內(nèi)保溫減少約 1/5的熱損失,而在夏季,墻體的外保溫做法還能減少太陽(yáng)輻射熱和室外熱空氣與外墻的表面換熱,隔熱效果也優(yōu)于內(nèi)保溫做法。

2.2 門窗節(jié)能

1)采用適當(dāng)?shù)拇皦γ娣e比。一般來(lái)說(shuō),窗戶的傳熱系數(shù)大于同朝向、同面積的外墻傳熱系數(shù),因此,采暖耗能熱量隨著窗墻比例的增加而增加。在采光和通風(fēng)允許的條件下,控制窗墻比例比設(shè)置保溫窗簾和窗板更加有效,即窗墻面積比設(shè)計(jì)越小,熱量損耗就越小,節(jié)能效果越佳。JGJ 26-1995民用建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)(采暖居住建筑部分)中,對(duì)不同朝向窗墻的比例做了要求。北向、東西向和南向窗墻面積比分別是 20%,30%,35%。但實(shí)際還應(yīng)結(jié)合各地的具體情況進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。2)提高門窗空隙的氣密性,減少冷空氣滲透。這是門窗節(jié)能中最為經(jīng)濟(jì)便捷的措施。其方法有采用密封條和密封膠兩種。門窗框與墻間的縫隙可用高效保溫材料填堵;框與扇的密封可用橡膠或泡沫密封條;扇與扇之間的密封可用密封條、高低縫及縫外壓條等;扇與玻璃之間的密封可用各種彈性壓條。3)提高窗戶的保溫性能。增加窗玻璃層數(shù),使用雙層或三層窗,利用玻璃之間的密閉空氣間層,增大熱絕緣系數(shù),降低窗戶的傳熱系數(shù)。雙層比單層可降低一半,三層比雙層又可降低 1/3,窗上加貼透明聚氨酯也很有效。附屬樓采用單框中空雙玻璃?？諝鈱雍穸葹?12 mm。從門窗材料來(lái)看,附屬樓采用UPVC塑料型材這一技術(shù)含量較高的節(jié)能產(chǎn)品。它所使用的原料是高分子材料——硬質(zhì)聚氯乙烯。此材料不僅生產(chǎn)過程中能耗少、無(wú)污染,而且材料導(dǎo)熱系數(shù)小,多腔體結(jié)構(gòu)密封性好,因而保溫隔熱性能好。UPVC塑料型材在抗風(fēng)、空氣滲透、雨水滲透等性能方面都很優(yōu)越。

2.3 屋面節(jié)能

屋面受太陽(yáng)輻射時(shí)間長(zhǎng),傳熱面積大,約占外表面積的 20%。作為外圍護(hù)結(jié)構(gòu)屋面的保溫隔熱性能,直接影響建筑物特別是屋頂住戶的室內(nèi)溫度與舒適度。因此可以采用高效保溫材料作為屋面的保溫層,如鋪聚苯乙烯擠塑板,珍珠巖等保溫板,也可以采用坡屋面,屋頂花園,蓄水屋面等措施。這些措施一方面可以豐富建筑造型,另一方面還增加了城市綠化率。附屬樓屋面保溫做法采用鋪設(shè) 85厚聚苯乙烯塑料板,在實(shí)際使用中保暖效果良好。

屋面節(jié)能的措施要點(diǎn)：1)屋面保溫層不宜選用密度較大、熱導(dǎo)率較高的保溫材料,以免屋頂重量厚度過大。2)屋面保溫層不宜選用吸水率較大的保溫材料,以防屋面濕作業(yè)時(shí),因保溫層大量吸水而降低保溫效果。

3 建筑節(jié)能新技術(shù)

1)太陽(yáng)能利用技術(shù)。太陽(yáng)能是地球最主要的能量源泉。它作為一種可再生的潔凈能源,是建筑上很有利用潛力的新能源之一。但現(xiàn)有技術(shù)、經(jīng)濟(jì)條件下可供開發(fā)利用的太陽(yáng)能,只占資源量的很小一部分,所以太陽(yáng)能的開發(fā)利用有巨大的潛力。太陽(yáng)能在建筑上的利用方式主要有：太陽(yáng)能采暖、太陽(yáng)能供熱水、太陽(yáng)能發(fā)電等。2)利用硅氣凝膠。硅氣凝膠是一種硅氧聚合物,是一種輕質(zhì)透明的堅(jiān)硬物質(zhì),類似有機(jī)玻璃,其保溫效能可比同厚度的泡沫塑料大 4倍,可望在今后建筑節(jié)能領(lǐng)域發(fā)揮重要作用。3)發(fā)展生態(tài)節(jié)能建筑。綠化建筑除美化環(huán)境外,還可以改善局部熱環(huán)境,這種建筑的綠化方式可分為入口綠化、圍墻綠化、墻面綠化、窗臺(tái)綠化、陽(yáng)臺(tái)綠化、屋頂綠化等類型。建筑綠化溫室化是目前的一種研究?jī)A向,它是將農(nóng)業(yè)和種植業(yè)的溫室技術(shù)應(yīng)用到建筑綠化的一種方法。該法可更有效地實(shí)現(xiàn)生態(tài)建筑節(jié)能效益。

4 結(jié)語(yǔ)

建筑節(jié)能是一項(xiàng)全方位的綜合性的系統(tǒng)工程,涉及方方面面的問題。為了達(dá)到有效的建筑節(jié)能只靠建筑師是根本不夠的,還需要其他行業(yè)開發(fā)出技術(shù)含量高的節(jié)能產(chǎn)品,如節(jié)能型電梯、節(jié)能型空調(diào)、節(jié)能型燈具等,并開發(fā)出新的能源利用技術(shù),使建筑逐漸實(shí)現(xiàn)低能耗、零能耗。

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On architecturalenergy-saving

NIE Cun-hua

Combining with the factof design for the attached building of Fenghuangshanmine,the paper exp lores the factorswhich influence the architecturalenergy-saving,and has the detailed indication on the energy-saving technique in walls,doors and windows and the roofs,from the structural components of the architectural enclosure,soas toenhance the extension and the implementation of the architectural energy-saving idea.

architectural energy-saving,enclosure structure,energy-saving technique

TU201.5

A

1009-6825(2011)09-0204-02

2010-12-07

聶存花(1975-),女,助理工程師,晉城無(wú)煙煤礦業(yè)集團(tuán)有限責(zé)任公司鳳凰山礦,山西晉城 048007

·園林·綠化·環(huán)?！?/p>