夏倫波
(四川九洲電器集團有限責任公司, 四川 綿陽 621000)
建筑節(jié)能研究及探索概述
夏倫波
(四川九洲電器集團有限責任公司, 四川綿陽621000)
【摘要】當今世界能源緊缺,人們呼吁環(huán)保節(jié)能。在總體能耗中,建筑能耗占相當大的比例,降低建筑能耗迫在眉睫。本文從建筑外墻、門窗、照明以及空調(diào)設計等方面分析了對于建筑能耗的影響,并提出了相應的改善措施。
【關鍵詞】復合墻體 ;相變材料; 建筑節(jié)能; 高效節(jié)能燈; 節(jié)能門窗
當今能源緊缺已經(jīng)是世界性的難題。在我國建筑能耗占社會總能耗的1/3。要實現(xiàn)十八大報告中“美麗中國”這個稱號,節(jié)約能源、降低能耗是必須的手段。創(chuàng)建環(huán)保節(jié)能的新型建筑,可大大緩解由于目前城市建設中大型公共建筑比例的增長造成的城市電力供應緊張狀況。
目前我國建筑外墻傳熱系數(shù)K值相比國外,有著較大的差距,由此造成的熱損失也就大得多。過去采用實心粘土磚等單一材料砌筑外墻,主要考慮其承重的功能。但是這種墻體的保溫性能較差,長期居住對人們的身體健康也產(chǎn)生了影響,造成風濕病等疾病的擴大,采用高效保溫材料與一般結(jié)構(gòu)符合,則可以發(fā)揮兩者的長處,即能承重又能保溫,而且墻體厚底增加不大。這種由保溫隔熱材料和面層材料組成的就是復合墻體。復合墻體中按照保溫材料位置不同分為三種:內(nèi)保溫復合墻體、夾心保溫復合墻體、外保溫復合墻體。內(nèi)保溫就是將保溫材料復合在承重墻內(nèi)側(cè),技術不復雜,施工簡單易行,造價相對較低,但是保穩(wěn)定關鍵在于:能否控制墻體保溫層的吸濕和受潮,能否采取有效措施防止熱橋部位的內(nèi)表面早冬季不結(jié)露,能否有效降低熱橋引起的附加熱損失。外保溫即在外墻外側(cè)貼保溫材料,適用范圍廣,保護主體結(jié)構(gòu)延長建筑物壽命,基本消除了“熱橋”的影響,墻體根部易潮濕的狀況明顯改變;有利于室溫保持穩(wěn)定,改善室內(nèi)熱環(huán)境質(zhì)量,提高墻體的防水和氣密性,外保溫施工較內(nèi)保溫困難,外裝飾層要經(jīng)受得起風吹、雨淋、凍融和曝曬的考慮,工程造價偏高。夾心保溫設置在內(nèi)外墻中間,既能發(fā)揮墻體自身對保溫材料的保護作用,使保溫材料不受外界環(huán)境的影響,做法較復雜,施工質(zhì)量難以控制。
相變材料可將一定的能量在高于其相變溫度時儲存起來,在低于相變溫度時釋放出來加以利用。它主要由儲熱劑、相變點調(diào)整劑、防過熱劑、防相分離劑、相變促進劑等組成。把相變材料與墻體保溫結(jié)合起來,能轉(zhuǎn)移居民空調(diào)負荷中大部分顯熱負荷到用電低谷期,可降低30%的設備容量。相變墻板的使用時的熱負荷更加平緩,輻射域更加舒適。
門窗作為建筑開口采光的部位,實際占到建筑能耗的50%,這樣,門窗行業(yè)向節(jié)能轉(zhuǎn)變將成為必然趨勢。有關部分對門窗能耗方面作了一個簡單的計算:歐洲現(xiàn)行門窗標準k值為1.3,我國門窗均勻k值約為3.5。而我國現(xiàn)有建筑面積約430億平方米,假如實行歐洲現(xiàn)行標準,每年可節(jié)省標準煤4.3億噸,約為中國全年煤炭產(chǎn)量的20%,這數(shù)據(jù)何其驚人??梢娊ㄖ?jié)能,門窗是多么的關鍵。
從生活需求上來看,優(yōu)質(zhì)的門窗可以大大降低室內(nèi)噪音,給人們提供一個寧靜的空間,但是從成本上來看,節(jié)能門窗價值比普通門窗高到每平方米80~120元,給購房者增加了負擔。市場上需要成本低,并且玻璃、門的傳熱隔聲性能也達到要求的產(chǎn)品,國家對門窗保溫系數(shù)做出規(guī)范要求,鼓勵發(fā)展節(jié)能門窗技術。在未來,有望普及。選擇高質(zhì)量的門窗同時做好遮陽工作,避免強光對工作人員的影響,減少太陽輻射,減少門窗造成的負荷。門窗的傳熱系數(shù)較窗體部分大很多,造成負荷也增大了。在冬季,通過門窗的冷風滲透和冷風侵入,也給室內(nèi)帶來了較大一部分熱負荷。做好門窗的密閉工作,減少這部分的負荷。
目前,照明用電占全國用電量的12%左右,采用高效節(jié)能燈代替普通白熾燈科節(jié)電60%~80%。
照明節(jié)能的主要途徑有四條:一是合理的照明設計;二是選用高效節(jié)能光源及其配件;三是選用配光合理、效率較高的燈具;四是采用合理的控制方式,合理的照明設計包括合理的照度和亮度設計,要求設計人員根據(jù)建筑功能、地理位置等,盡可能利用自然資源,減少設置負荷[4]。推廣使用節(jié)能燈,它的優(yōu)點有光通分布合理,光效高,比同等功率的白熾燈節(jié)電40%,壽命為白熾燈的2~5倍。白熾燈而言屬于熱輻射光源,不到5%的電能用來發(fā)電,而其余95%的電能都轉(zhuǎn)化為熱能浪費掉。對于建筑內(nèi)區(qū),照明、電子設備的散熱量就是其主要的負荷,選擇合理的照明設備對于內(nèi)區(qū)的空調(diào)設計有很大的影響。
我國社會總能耗約30%來源于建筑,暖通空調(diào)系統(tǒng)能耗占建筑總能耗的50%,占社會總能耗約15%。暖通空調(diào)是節(jié)能減排和建筑領域的重要專業(yè),目前正處于快速發(fā)展期,對節(jié)能減排的作用不容低估??照{(diào)的能耗問題主要集中在空調(diào)設計技術和空調(diào)使用過程中,而人們節(jié)能意識的淡薄加重了能耗的浪費。
在節(jié)能上要做到因地制宜,根據(jù)具體情況選擇合適的方式。設計中,首先選擇合理的室內(nèi)空氣參數(shù),從節(jié)能的角度出發(fā),在滿足舒適前提之下,盡量提高夏季的室內(nèi)設計溫度和相對濕度,在冬季要盡量降低室內(nèi)設計溫度和相對濕度。合理的送風溫差,可以減少送風量,降低設備的容量。新風量的選擇,應根據(jù)不同房間需求值,以合理的計算方式,求得最佳的值。在過渡季節(jié)盡量利用室外新風,減少機組運行產(chǎn)生的能耗,也使室內(nèi)衛(wèi)生品質(zhì)滿足人們的要求??照{(diào)機組的啟動功率對于整個系統(tǒng)的能耗來說占很大的比例,確定最合適的啟動和停機時間,不僅可以保證室內(nèi)環(huán)境的舒適,而且可以節(jié)約空調(diào)能耗??照{(diào)節(jié)能不僅體現(xiàn)在設計和管理方面,它是應該從各個方面考慮的,從設計到運行,從建設到管理,協(xié)同各個專業(yè),齊抓共管,共同努力做好節(jié)能工作。
【參考文獻】
[1]張亮,相變材料的研究進展及其在建筑領域的應用綜述[J],材料開發(fā)與應用,2010.
[2]戴文進,李慶武,彭聰.節(jié)能照明系統(tǒng)的研制[J].節(jié)能.2002(03).
[3]龍惟定,論述我國暖通空調(diào)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展[J],暖通空調(diào)HV&AC.
[4]民用建筑節(jié)能設計標準.《采暖居住建筑部分》.JGJ26-95.
【作者簡介】
夏倫波(1974-),男,民族漢,四川鄰水,大專,工程師,副部長,研究學科:暖通、空調(diào)、給排水,獲獎:《節(jié)水技術與管理措施研究及應用》獲2005年綿陽市科學技術獎二等獎。