■丁 毅 ■中國瑞林工程技術(shù)有限公司,江西 南昌 330000
我國建筑節(jié)能與發(fā)達國家相比起步較晚,能源浪費和能源消耗十分嚴重。當(dāng)前,我國建筑能耗約占全社會總能耗的27%左右,且這個比例還在逐年增長。因此,研究開發(fā)新的建筑節(jié)能技術(shù),推廣使用新型建筑節(jié)能材料,大力推行相關(guān)的建筑節(jié)能措施和規(guī)范,全力降低建筑總能耗,應(yīng)是當(dāng)前社會節(jié)能領(lǐng)域的重點發(fā)展方向。近年來,隨著我國居民生活水平的提高及經(jīng)濟收入的增長,人們對于居住條件的要求越來越高:采暖區(qū)在全國已大大向南擴展;居民家用電器的數(shù)量與品種明顯增加;采暖、通風(fēng)、熱水供應(yīng)和空調(diào)的普遍應(yīng)用;農(nóng)村家庭居住條件的改善以及農(nóng)村能源結(jié)構(gòu)的劇變,都在大幅度地提升居住建筑所需的能耗。這些能源資源需求的擴大,需要建筑設(shè)計和建筑施工中采取相應(yīng)的節(jié)能措施,合理的控制建筑總能耗。
此外,綠色建筑、節(jié)能建筑的理念體現(xiàn)在建筑工程的實際應(yīng)用中,也是經(jīng)濟和社會進步的具體體現(xiàn)。綠色建筑、節(jié)能建筑有利于社會和經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展,是我們未來的發(fā)展方向。資源問題、環(huán)境問題將在相當(dāng)長的時期內(nèi)制約著我國經(jīng)濟和社會的發(fā)展,建筑節(jié)能的理念可以轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的粗放的經(jīng)濟發(fā)展模式,提高資源的使用效率,改善環(huán)境質(zhì)量,加快構(gòu)建環(huán)境友好型和資源節(jié)約型社會的步伐。
在建筑設(shè)計的過程中,要樹立以人為本的理念,充分考慮人的身心健康,避免對人們的生活工作造成困擾。同時要立足長遠,為居民未來居住環(huán)境做出長遠安排。
建筑節(jié)能應(yīng)滿足基本的居住條件,提升建筑功能和環(huán)境品質(zhì)。提倡有節(jié)制地使用能源,同時盡量降低對不可再生資源的消耗,減少對外界環(huán)境的污染。并盡可能使用回收建筑材料,減少材料浪費。
在建筑工程的施工過程中,施工往往會對周圍的環(huán)境造成一定的影響,處理不好將可能污染周邊的生態(tài)環(huán)境,產(chǎn)生廢渣、廢水,污染空氣,并將影響人們的生產(chǎn)生活。所以,在建筑施工過程中,首先就是要有環(huán)保和節(jié)能的意識,避免施工作業(yè)對水源、土壤以及空氣造成污染。
建筑施工需消耗大量的建筑材料及大量的人力、財力,因此無論建筑節(jié)能設(shè)計還是在具體的施工過程中,都要做到因地制宜,對現(xiàn)有資源進行合理的開發(fā)利用,提高資源利用率,節(jié)約建筑成本。
在建筑規(guī)劃和設(shè)計時,要利用建筑周邊所處的具體環(huán)境,如氣流、地形、湖泊、綠地等來創(chuàng)造良好的室內(nèi)微環(huán)境,以減少對建筑設(shè)備的依賴。具體措施可歸納為以下二個方面:合理選擇建筑地址和合理的外部環(huán)境設(shè)計。主要方法為:在建筑周圍布置樹木、植被、水面、假山、圍墻;合理設(shè)計建筑形體。包括建筑體量和建筑朝向的確定,以改善既有的微氣候;合理的建筑形體設(shè)計是充分利用建筑室外環(huán)境來改善建筑室內(nèi)微環(huán)境的關(guān)鍵部分,主要通過建筑各部件的結(jié)構(gòu)構(gòu)造設(shè)計和建筑內(nèi)部空間的合理分隔得以實現(xiàn)。
節(jié)能材料有隔熱和蓄能兩種。隔熱主要是通過降低物體表面的熱轉(zhuǎn)移和固體導(dǎo)熱系數(shù),隔熱材料則是指表面熱轉(zhuǎn)移以及固體導(dǎo)熱系數(shù)比較低的材料。采用隔熱材料可以降低室內(nèi)外的熱量傳遞,從而達到保溫隔熱的效果,使室內(nèi)的溫度控制在合理的范圍內(nèi),以減少各種空氣調(diào)節(jié)設(shè)備的使用,從而降低能源的消耗。蓄能材料指的是延緩日照對室內(nèi)溫度的影響,降低室內(nèi)溫度隨著室外較大溫差而出現(xiàn)的波動。
自然因素主要包括日照、降水以及空氣流通三個方面。日照會對住戶的居住舒適度造成較大影響,過度日照與缺少陽光都會造成房屋溫度過高或過低。我國處于季風(fēng)氣候地域,由南向北的大陸性氣候特點給季風(fēng)氣候帶來的影響就更明顯,光照不足或者是陽光過于強烈,都會引起人體的不適,雖然可以通過使用空調(diào)或者風(fēng)扇等氣溫調(diào)節(jié)方式,但是過度使用這些設(shè)備將消耗大量的電能。
降水方面主要體現(xiàn)在對水源的利用上,水資源是人們生產(chǎn)生活不可缺少的資源,如何提高水資源的利用率,使其更好的服務(wù)于人們的生產(chǎn)生活,也是建筑節(jié)能必須重視的問題。
空氣流通主要是通過溫度的變化來影響能源的消耗,不同的建筑設(shè)計方式會造成空氣流動的不同性能,高度相似的建筑物如果建于街道兩邊就會形成漏風(fēng)現(xiàn)象,提高風(fēng)速,進而加快了建筑物的熱消耗。
新能源通常指非常規(guī)的可再生能源,包括有太陽能、地?zé)崮?、風(fēng)能等。近年來,隨著太陽能光伏發(fā)電的發(fā)展,太陽能發(fā)電技術(shù)已越來越成熟,目前,己有不少光伏電站和“太陽屋頂”示范工程。加上太陽熱水器技術(shù)發(fā)展較早,已具備相應(yīng)的技術(shù)標準和規(guī)范,使得太陽能利用在建筑節(jié)能領(lǐng)域得到較廣泛應(yīng)用,其設(shè)計技術(shù)也相對較為成熟。在利用地?zé)崮軙r,一方面可利用高溫地?zé)崮馨l(fā)電或直接用于采暖供熱和熱水供應(yīng);另一方面可借助地源熱泵和地道風(fēng)系統(tǒng)利用地?zé)崮?。風(fēng)能發(fā)電適用于多風(fēng)海岸線山區(qū)和易引起強風(fēng)的高層建筑。
建筑南北向布置,冬暖夏涼,有利于節(jié)約能源;房間盡量采用兩對側(cè)開窗,形成良好的穿堂風(fēng),有利于夏季降溫,降低空調(diào)能耗;合適的窗墻比、良好的建筑朝向,有利于自然采光和自然通風(fēng);建筑設(shè)計中采用簡單規(guī)整的板式建筑體形,盡量縮小建筑體形系數(shù)等,均是建筑節(jié)能的有效方法。
在房頂?shù)脑O(shè)計中,要增強房頂?shù)谋馗魺針?gòu)造,根據(jù)實際情況安置保溫隔熱層。還可以在建筑頂部種植適當(dāng)?shù)闹参?,也能起到良好的?jié)能作用。另外,在建設(shè)施工時,要在混凝土強外側(cè)表面上預(yù)埋鐵件時要做好防銹工作;在檐口的構(gòu)造過程中,要保證屋頂保溫層能夠搭過墻身,并與外墻的保溫層橡膠結(jié)合,避免房屋頂棚出現(xiàn)結(jié)露的問題。
低能耗的地源熱泵供冷供暖系統(tǒng)是一種使用清潔能源的新技術(shù),可以實現(xiàn)全天24小時不間斷的供冷或者供暖,從而滿足室內(nèi)舒適度的要求。同時,系統(tǒng)采用的是地源熱泵技術(shù)供應(yīng)24小時生活熱水??照{(diào)系統(tǒng)的地源熱泵尋呼機可以采用熱回收技術(shù),將夏天制冷排出的熱氣進行回收,用來加熱生活用水,這樣就可以不用增加額外費用。機組內(nèi)需要采用內(nèi)置獨立的熱回收回路來進行獨立加熱熱水,冬季的地源熱泵主機可以提取地下的能量。根據(jù)研究數(shù)據(jù),地源熱泵主機消耗1kw的能量,住戶可以獲得3kw的能量,這種節(jié)能方式還是比較經(jīng)濟合算的。
建筑自然通風(fēng)指的是建筑開口位置因存在壓力差使得空氣出現(xiàn)流動的現(xiàn)象,按照壓力差產(chǎn)生原因的不同,可以把它們分為熱壓、風(fēng)壓、風(fēng)壓熱壓相結(jié)合以及機械輔助四種通風(fēng)方式。因為不同地域的溫度、封堵和太陽輻射條件有所差異,所以在自然通風(fēng)上有不同的要求。我國北方的建筑要求有較好的保溫性和氣密性。自然通風(fēng)主要是實現(xiàn)室內(nèi)空氣最低程度的換氣,所以很多情況采用的是熱壓通風(fēng)方式進行換氣。我國南方因為處于高溫?zé)釢竦赜颍蚨舭l(fā)制冷是實現(xiàn)自然通風(fēng)的最好方法,所以大部分建筑采用的是開放擴大風(fēng)量的通風(fēng)設(shè)計方法,同時還會采用多片板玻璃,進行分離和密封處理,使得玻璃之間形成一個干燥的氣體空間,從而可以預(yù)防水氣在外層玻璃上形成霧氣,達到提高門窗透明度和保溫隔熱的效果。
建筑節(jié)能是一項復(fù)雜的綜合系統(tǒng)工程,在具體的實施過程中涉及到設(shè)計、施工以及調(diào)試等諸多環(huán)節(jié),因此,在對建筑進行節(jié)能設(shè)計的同時要充分考慮當(dāng)?shù)氐馁Y源及環(huán)境條件,因地制宜,合理開發(fā)利用,使完善居住功能與建筑節(jié)能做到完美結(jié)合,努力降低成本,提高節(jié)能效率。
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