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        建筑節(jié)能技術(shù)在現(xiàn)代建筑中的應(yīng)用研究

        2021-12-06 08:54:37浙江華東工程咨詢有限公司
        門窗 2021年4期
        關(guān)鍵詞:外保溫門窗建筑節(jié)能

        丁 葛 浙江華東工程咨詢有限公司

        1 前言

        在現(xiàn)代建筑工程中,建筑節(jié)能已成為不可缺少的技術(shù)手段,建筑節(jié)能技術(shù)不僅符合時代的發(fā)展,而且可以促進建筑工程的可持續(xù)發(fā)展。因此,在建筑工程中應(yīng)充分利用建筑節(jié)能技術(shù),以實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)低耗的建筑建設(shè)目標,在保證質(zhì)量的同時,也能達到節(jié)能環(huán)保的目的。

        2 建筑節(jié)能技術(shù)在現(xiàn)代建筑中的應(yīng)用研究意義

        2.1 建筑物節(jié)能技術(shù)概述

        建筑物節(jié)能技術(shù),是指某些建筑物在設(shè)計、施工時,按照現(xiàn)代建筑物的節(jié)能標準,使用節(jié)能型能源系統(tǒng)和可再生能源系統(tǒng),以降低能耗??梢猿浞掷米匀毁Y源,最大限度地減少對自然環(huán)境的破壞,將建筑與自然環(huán)境融為一體,提升建筑的價值為特征。其主要應(yīng)用于建筑材料的選擇和采暖、制冷等設(shè)備上。當前我國天然資源嚴重短缺,為了促進國家社會經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展,全國上下都在研究和開發(fā)新的能源。

        現(xiàn)在主要實現(xiàn)了太陽能、風(fēng)能、地熱能等,因其有些是可再生能源,成本普遍偏高。在建筑工程施工中,節(jié)能建筑材料的有效改良與創(chuàng)新,不僅可以創(chuàng)造良好的生態(tài)環(huán)境,而且可以實現(xiàn)高質(zhì)量的施工目標。建筑節(jié)能技術(shù)是建筑工程施工進步的重要手段。建筑節(jié)能技術(shù)可以高效縮短建筑施工周期和降低建筑工程的造價,提高了我國建筑工程高質(zhì)量的施工水平,極大地節(jié)約建筑施工的使用能耗。其不僅可以有效減少資源浪費,改善環(huán)境污染,而且可以提高建筑工程質(zhì)量,這也必將成為建筑行業(yè)的最新發(fā)展趨勢。將建筑節(jié)能技術(shù)應(yīng)用于建筑工程施工,既能有效地降低建筑能耗,還可以確保使用能源的安全性[1]。

        2.2 建筑節(jié)能技術(shù)現(xiàn)狀分析

        隨著建筑工程的日益增多,我國的生態(tài)環(huán)境也受到了一定程度的影響,正確地處理建筑與生態(tài)環(huán)境的關(guān)系,已成為我國當前建筑工程的重點。不斷創(chuàng)新的建筑項目,可以有效促使生態(tài)環(huán)境更加和諧,為施工企業(yè)帶來更多的經(jīng)濟效益。目前,建筑節(jié)能技術(shù)在建筑業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用,但是還有很多需要改進的地方。比如現(xiàn)在建筑工程所使用的都是環(huán)保的材料,這雖然節(jié)約了很多資源,但是清潔能源尚未得到科學(xué)合理的開發(fā)和利用。此外,其保溫效果也不太好,所用的材料也受到了多種制約,這在較冷地區(qū)的保溫效果要求也較高,但從現(xiàn)狀來看,還無法滿足這一需求。關(guān)于建筑門窗、屋頂?shù)鹊膶嶋H需要,目前還沒有合理的進行利用,有關(guān)部門也沒有給予足夠的重視。由于建設(shè)項目在建設(shè)過程中還需要大量的資源消耗,嚴重地影響了現(xiàn)有的生態(tài)環(huán)境,因此,為了適應(yīng)現(xiàn)代環(huán)境保護理念,必須對建筑項目的管理進行創(chuàng)新,以減少生態(tài)環(huán)境污染。

        大力開發(fā)新材料的現(xiàn)狀,近幾年來,我國節(jié)能技術(shù)開始推廣及應(yīng)用,但其發(fā)展時間并不長,在應(yīng)用上還有許多不足,國家應(yīng)加強對建筑節(jié)能技術(shù)的重視與關(guān)注,積極引進先進人才,注重對市場現(xiàn)狀的研究與分析,不斷創(chuàng)新技術(shù),努力在技術(shù)創(chuàng)新上取得進步。只有技術(shù)創(chuàng)新才能在我國取得長遠的發(fā)展,才能合理配置資源,防止浪費問題的產(chǎn)生,保護好環(huán)境。

        3 建筑節(jié)能技術(shù)在現(xiàn)代建筑中的應(yīng)用

        3.1 水循環(huán)節(jié)能技術(shù)

        水循環(huán)技術(shù)的合理利用,是在建筑工程施工過程中將傳統(tǒng)建筑物的一次性排水系統(tǒng)設(shè)計為二次或多次回收系統(tǒng),以實現(xiàn)水資源的循環(huán)利用。在項目的前期建設(shè)過程中,沒有考慮區(qū)分人們的生活污水和廢水。而污水中的冷卻水和生活污水的排放水都不需要經(jīng)過專門的凈化,經(jīng)過處理后即可再次使用。綠色建筑技術(shù)在排水設(shè)計中,充分考慮了廢水和污水的排放,將可再用與無法再用的污水分開排放。

        在我國北方地區(qū)的建筑中,供暖是施工中必須考慮的重要因素。工程建設(shè)中的供暖技術(shù)多采用熱水供暖,但這種供暖系統(tǒng)消耗的能源較多,為了提高供暖技術(shù)水平,還需要不斷改進。采用循環(huán)供暖技術(shù),可對水資源進行循環(huán)利用,提高利用率。并且提高了供暖效果,與傳統(tǒng)的供暖方式相比,供暖方式更加環(huán)保,而且投入成本相差不大,因此在綠色節(jié)能建筑施工中被廣泛采用。

        循環(huán)水冷卻處理系統(tǒng)是一種在工業(yè)領(lǐng)域?qū)ρh(huán)冷卻水進行冷卻和水質(zhì)處理的系統(tǒng)?;厥蘸蟮睦鋮s水變成循環(huán)水,冷卻生產(chǎn)設(shè)備或產(chǎn)品的過程中,盡管物理變化不大,但水溫升高。但是經(jīng)過長時間的循環(huán),水中的某些溶質(zhì)被濃縮或消失,塵埃積聚,微生物滋長,導(dǎo)致設(shè)備、管路內(nèi)垢沉積,或?qū)饘僭O(shè)備的管路有腐蝕作用,所以要使循環(huán)水系統(tǒng)正常運行,就必須冷卻和穩(wěn)定處理。適用范圍:工業(yè)冷卻循環(huán)水系統(tǒng),中央空調(diào)冷卻循環(huán)水系統(tǒng),冷卻水處理工藝等。

        3.2 外墻保溫節(jié)能技術(shù)

        國內(nèi)傳統(tǒng)的建筑外墻一般使用單一材料加厚墻體,起到保溫的作用,不但占用了大量面積墻體的保溫效果也不是很好。目前,我國房屋的外墻主要有外保溫、內(nèi)保溫、夾心保溫和綜合保溫。建筑外墻外保溫方式直接和有效,是我國墻體保溫應(yīng)用最廣泛的形式之一。外墻外保溫是將保溫材料安裝在墻外,使建筑主體結(jié)構(gòu)受溫差影響較小,減少變形,起到墻體保護的作用,可以有效延長建筑物的壽命。建筑外墻外保溫系統(tǒng)不僅能降低制冷、制熱系統(tǒng)的能耗,還能使居住環(huán)境更加舒適。所以外墻外保溫技術(shù)被廣泛地應(yīng)用于建筑節(jié)能技術(shù)。

        建筑外墻外保溫技術(shù)是目前較為常用的一種建筑節(jié)能技術(shù)。該技術(shù)是在外墻外貼上保溫層后對其進行裝飾,具有防止保溫墻開裂、方便舊房改造、適用范圍廣等特點。其綜合效果顯著,是用戶首選的建筑外墻外保溫節(jié)能技術(shù)。

        外墻夾芯保溫技術(shù)一般將特殊的保溫材料擋在墻之間,而兩邊外側(cè)的墻可采用紅磚或者混凝土,對于墻的內(nèi)側(cè)以里,可以產(chǎn)生有效的保護,由于它的結(jié)構(gòu)復(fù)雜,抗震性能差,應(yīng)用范圍并不廣[2]。

        3.3 門窗節(jié)能技術(shù)

        為了提高房屋建筑的采光和通風(fēng)效果,現(xiàn)代建筑的門窗面積設(shè)置很大,對建筑能耗方面也產(chǎn)生了一定的影響。在建筑節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用中,門窗節(jié)能技術(shù)在一定的層面上體現(xiàn)了門窗材料的質(zhì)量、隔熱、密閉的性質(zhì)的改進中,隨著科技的進步,人們研發(fā)了多種多樣的新技術(shù),如橋梁窗框和中空鍍膜玻璃等,這些建筑節(jié)能技術(shù)都能在一定程度上提高窗戶的保溫性能、隔熱性能和密封性能。

        現(xiàn)代化建筑的門窗保溫技術(shù)都是需要加強玻璃之間的空氣層,從而提高門窗的保溫性,以此可以降低冬季的采暖能耗。

        窗戶框架材料的選擇有鋁合金斷熱型材、鋁木復(fù)合型材、塑木復(fù)合型材以及UPVC塑料型材等,這些窗戶的保溫節(jié)能效果較好,一般都具有導(dǎo)熱系數(shù)小,密封性好,生產(chǎn)應(yīng)用過程能耗低,污染小的特點。

        在窗戶玻璃體材料的選擇中有鍍膜玻璃、防火玻璃,甚至智能玻璃,有些可以感知外部光度,一般都具有良好的隔熱性和高透光性,有效降低使用能耗。

        3.4 屋面節(jié)能技術(shù)

        在傳統(tǒng)的建筑中,冬季住宅頂層的室內(nèi)溫度較低,相反夏季由于光線強度大,室內(nèi)溫度較高。采用綠色節(jié)能技術(shù),在屋頂施工中,采用保溫效果好的材料施工,減少了頂板受外部環(huán)境影響。既可以采用頂面種植工藝,在不影響防水的前提下,滿足建筑承重范圍,又可以在頂層種植綠植,以減少室外環(huán)境對頂層居民的影響,在夏季更能起到保溫降溫的作用。夏天的陽光輻射較大,頂層的室內(nèi)溫度比底層要高很多,可以在頂層鋪上太陽能板,充分考慮到建筑的供暖制冷系統(tǒng),不僅可以避免冬冷夏熱現(xiàn)象,還可以利用太陽能,將新能源應(yīng)用于建筑。屋面是建筑節(jié)能的重要部位,也是目前綠色建筑節(jié)能施工的重點。因此有效改善屋頂?shù)谋睾透魺幔梢砸欢ǔ潭葴p少人們使用空調(diào)的頻率,對降低能源消耗有很大的影響,目前常用的屋面節(jié)能技術(shù)倒置屋面。

        倒置式屋面就是將屋頂中保溫的那層和防水那層互相置換,主要是利用防水的保溫材料,其吸水性對比于傳統(tǒng)的屋面保溫來說較好,易于加強其導(dǎo)熱性,在安裝時,可以將保溫的那層放在防水層的外側(cè),能夠防止防水層老化。其屋面節(jié)能技術(shù)具有施工簡便,保溫效果好,屋頂結(jié)構(gòu)荷載小,防水層老化性低,是當前建筑節(jié)能技術(shù)中較常用的屋頂節(jié)能技術(shù)。屋頂節(jié)能技術(shù)可有效降低能耗、綠化環(huán)境,改善空氣質(zhì)量等,推動了屋頂節(jié)能技術(shù)的有效發(fā)展。

        3.5 實例展示

        “筑夢緣”住宅小區(qū)位于湖南省懷化市,為原市建筑工程公司二工區(qū)家屬區(qū)所在地,總用地面積28194m2(合同面積42.29畝),建筑面積約6萬平方米,其中有12層小高層住宅,此建筑為懷化市建筑節(jié)能示范試點項目。

        此建筑項目外墻保溫節(jié)能技術(shù)使用內(nèi)保溫技術(shù),通過與外保溫技術(shù)對比,其保溫技術(shù)性能的施工要求相對來說沒有很嚴格、成本相對較低,非常符合開發(fā)商的成本管控,外墻外保溫材料選用臺灣邱氏涂料公司生產(chǎn)的QS建筑保溫砂漿,其在溫度25℃以下,導(dǎo)熱系數(shù)為0.078W/(m·K),達到了0.085W/(m·K)的相關(guān)標準限值要求。

        外墻內(nèi)保溫技術(shù)缺點是,不能很好地解決地熱橋建筑外圍護結(jié)構(gòu)的問題。熱橋是指位于外墻和屋面等圍護結(jié)構(gòu)中的地鋼筋混凝土或金屬梁、柱、肋等部位。由于這些部位傳熱能力強,熱流密集,內(nèi)表面對地熱橋如外墻外保溫系統(tǒng)的鋼筋混凝土抗震柱、圈梁、門窗過梁,鋼筋混凝溫度較低,因此被稱為熱橋。常土或金屬屋面板中的地邊肋或小肋,以及金屬窗中的地金屬框和金屬窗中的框料,通過測試,對地熱橋的節(jié)點部分,施工前將各節(jié)點大樣圖掛起來,并按大樣圖的要求進行檢查驗收,經(jīng)過測試,該方法很好地解決了地熱橋的內(nèi)在問題。

        建筑外門窗節(jié)能技術(shù),將窗墻比限制,南北向≤0.25,東西向≤0.3,南北向≤0.35。外門窗采用單框雙玻塑鋼窗,透風(fēng)系數(shù)為2.47W/(m·K),入戶門和陽臺門采用隔熱門的節(jié)能應(yīng)用。

        屋頂為坡屋頂形式,采用30mm厚、密度為18kg/m3的自熄型XPS聚苯板做保溫層,傳熱系數(shù)為0.042W/(m·K),防水層為TS高分子卷材。

        該小區(qū)現(xiàn)已建成并使用,該項目由湖南省懷化市建筑節(jié)能監(jiān)督檢驗站對該工程進行現(xiàn)場測量,將測量得到的圍護結(jié)構(gòu)傳熱系數(shù)在原工程熱工計算書中進行復(fù)算,得出該工程的總熱量消耗為18.63W/m3,達到建筑節(jié)能50%的要求。

        4 結(jié)束語

        隨著我國城市的高速發(fā)展,能源消耗的日益增多,建筑節(jié)能逐漸成為人們關(guān)注的焦點。文章分析了建筑節(jié)能技術(shù)在現(xiàn)代建筑中應(yīng)用的重要性,從墻體保溫節(jié)能技術(shù)、屋面保溫節(jié)能技術(shù)和門窗保溫節(jié)能技術(shù)三個方面分析了其應(yīng)用情況,說明了采用現(xiàn)代建筑節(jié)能技術(shù)可以有效地降低能耗,達到節(jié)能目的。

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