摘要:結合建筑節能的現狀與建筑節能新工藝、新技術,從太陽能利用、圍護結構保溫隔熱與空調等幾個方面,給出幾點建筑節能方面的建議。
關鍵詞:建筑節能 太陽能 圍護結構 空調
0 引言
目前,建筑節能問題已然成為了現代建筑技術發展的一個重大戰略問題,同時它也是關系到建筑技術發展方向的一個基本問題,亦是世界性的一個大潮流。目前與未來整個世界主要面臨的問題有三個,分別是:能源短缺問題、人口膨脹問題及環境污染問題。自1973年的世界性的石油危機爆發之后,不少發達國家就開始重視建筑節能的問題,為了緩解能源需求、避免能源危機再次爆發,這些國家開始建造節能建筑。節能建筑的出現不僅提升了建筑物的舒適度,而且大大降低了建筑的總能耗。建筑節能問題也關系到可持續發展能否實現。建筑能耗是非常大的,因此要解決這個問題只能選擇正常途徑,不少國家將建筑節能作為國策,一方面用經濟政策來引導建筑節能工作的發展;另一方面在節能技術與建筑立法的角度尋求問題的解決途徑。我國的能源具有總量大、人均少的特點,能源總量排名第三,而人均水平卻不及世界平均水平的一半。對我國而言,能源短缺的問題將是制約我國社會、經濟的可持續發展的關鍵因素,因為當前我國處于房屋建筑的高峰階段,在我國甚至是世界歷史上都沒有過如此之大的建筑規模,而完成這些房屋建筑項目則需要大量的能源支撐。為了避免能源問題對我國經濟、社會發展的制約,也為了更好的解決我國的能源短缺的問題,我們必須著重開展節能工作。
1 建筑節能的重要性
1.1 建筑節能有利于緩解資源緊張
社會經濟的發展需要建筑節能的支撐,無論是發展國民經濟,還是改善人民的生活水平都離不開能源這一關鍵的物質基礎。現階段我國的能源形勢極其嚴峻,雖然我國的水力及煤炭資源的總量都非常大,但是人均的可開發及可采儲量卻非常的低,甚至不及世界人均水平的二分之一,并且長期以來我國能源的增長速度遠遠低于我國生產總值的增速。在我國城市建設步伐不斷加快、人口日益增加的大背景下,我們對資源及能源的需求量也會隨之增加,資源對經濟發展的制約作用日益凸顯。因此,為保證我國經濟社會的健康發展,我們必須采取行之有效的節能措施。
1.2 建筑節能有利于減少環境污染
水質、大氣、土壤受污染的程度與能源的消耗量成正比,也就是說能耗越大,水質、大氣、土壤受污染的程度也就越大。現在,社會各界越來越重視能源方面的問題,為了減少污染,人們從宣傳、產品、政策與技術等方面展開了行動。
2 建筑節能中太陽能的利用
太陽能具有潔凈、安全、價廉及豐富的優點,它是一種廣泛存在的天然的能源,是取之不盡、用之不竭的,因此太陽能是綠色能源之中最重要的一種能源。據調查,我國的太陽能資源很充足,我國超過三分之二的地區的年日照時數大于2200小時,太陽能的年輻射總量數也超過了5000兆焦耳/平方米。因此,我們如果能把1%的太陽能的年輻射總量轉化為能夠使用的資源,就能滿足我們的能源需求量。在對太陽能20多年的應用實踐的考察后,我們發現減少常規能源消耗的有效途徑之一就是太陽能的利用,太陽能在建筑領域中的應用潛力巨大。目前,國際上把工作重點放在太陽能能源的利用和建筑相結合方面。只有在太陽能行業、建筑室內熱水系統行業、建筑設計行業及太陽能熱水器行業等幾個方面實現融合時,太陽能建筑系統才能夠得以實現。從住宅的角度講,現階段我國尚處于太陽能熱水器和住宅結合的初級探索階段,只能把太陽能熱水器當作一個后期添加設備使用,把重心放在了集熱器、回收裝置、太陽能轉變為熱水等方面,這很大程度上制約了太陽能熱水器進入住宅的進程。我們將太陽能熱水設備當作一種清潔能源使用,很大程度上改善了環境狀況。
3 圍護結構的節能
建筑物圍護結構的熱工性能具有很重要的作用,在冬天它能夠減少室內熱量向室外的排放,在夏天能夠減少室外熱量進入室內,如此一來就可以將室內的溫度保持在最舒適的范圍之中,這樣就能減少對制冷設備與采暖設備的使用量,節能的目的也就達到了。
3.1 墻體節能
我國建筑墻體長期以來都是采用加氣混凝土墻體或空心磚塊墻體等單一的材料。單一材料的導熱系數非常大,其導熱系數比高效保溫材料高了二十多倍。新型復合墻體在建筑節能需求不斷增強的情況下已初獲發展。復合墻體很大程度上改善了墻體的熱工性能,它是在墻體的主體結構的基礎上增加幾層絕熱保溫材料。所以復合墻體就能兼具兩種材料的優勢,既能承重,又能保溫,而且還不會造成墻體過厚,正因為復合墻體的這一特點,很多發達國家都選取了這種材料。現階段大力推廣的建筑保溫節能技術就是外墻外保溫技術,這種技術主要是把一層保護層或保溫材料固定在主體墻結構的外側。與其它的兩種墻體保溫技術相比,建筑外墻外保溫的優點主要有以下幾點:
3.1.1 能夠對主體結構產生保護作用,建筑物的壽命也會得以延長。在圍護結構外側的保溫層,能夠在很大程度上減少自然界的紫外線、溫度及濕度對主體結構產生的影響。
3.1.2 能夠達到較好的保溫效果。在圍護結構外側的保溫層能夠減小由“熱橋”引起的熱損失。如果能夠使用比較薄的保溫材料,那么會達到更好的節能效果。
3.1.3 技術含量比較高,適用的范圍比較廣。外墻外保溫可以適用很多范圍,可以在舊樓改造中適用(對舊樓改造時能夠減少施工對居民室內生活的影響),也可以適用于新建的項目上;既能在夏季需要隔熱的南方地區使用,也能在冬季需要保溫的北方地區使用。
3.1.4 能夠更好的改善墻體潮濕的狀況。因為在墻體的外側使用保溫層,所以主體結構材料也就置于保溫層的內側,保溫材料如果比較合適,那么墻體內部的冷凝現象就能很好的避免,隔氣層也就無需使用了。
3.1.5 能夠使室溫保持穩定。因為在墻體內側放置了于蓄熱能力比較大的結構層,所以在室內遇到不穩定熱的影響時,室內的空氣溫度下降亦或是上升,墻體的結構層可以釋放或者吸收熱量,這樣使室溫比較穩定。
現階段,我國的建筑外墻保溫技術已獲得了比較快的發展,必須指出的是建筑外墻保溫技術的發展應建立在新型節能材料發展的基礎上,所以我們必須要有豐富的保溫絕熱材料。節能材料的發展也應該和建筑外墻保溫技術結合起來,這樣才能使作用得到更好的發揮。隨著節能材料的日益更新,人們對建筑外墻保溫技術的優越性的認識也越來越清楚。所以,我們必須尋求新型節能材料與建筑外墻保溫技術的共同發展。
3.2 門窗節能技術
實際上,門窗也是圍護結構節能中的關鍵部位,因為,在建筑物的所有的熱損失之中,由圍護結構傳熱所引起的熱損失約占總量的百分之七十至百分之八十,熱損失的剩余部分主要由門窗縫隙空氣滲透的熱損失引起。門窗節能主要從三個方面進行的,這三個方面分別是減少太陽能輻射、減少滲透量及減少傳熱量。我們能夠利用密封材料使窗戶的氣密性增加,滲透率也就因此減少了;使用窗框、扇形材或鑲嵌材料來組成建筑物的窗戶,能夠減少室內外溫差所造成的熱量傳遞,傳熱量也就因此減少了。所以,為達到熱傳量減少的目的,我們應大力推廣及應用節能玻璃與節能型窗框,其中節能玻璃的種類主要有熱反射玻璃及空玻璃,而節能型窗框的類型主要有隔熱鋁型框及塑性窗框等。
4 結語
對于國家的可持續發展而言,建筑節能起著極其重要的作用:能夠提高資源的利用率、減輕溫室效應、減少大氣污染、改善人的居住環境。此外,建筑節能也是經濟體制深化改革的重要內容。但是,建筑節能是一項涉及建筑施工、建筑構造、建筑材料、暖通空調、建筑物理、政策法規、建筑設計、物業管理等方面的綜合型工作,這就需要我們共同努力。對政府而言,應盡快制定出限制能耗的相關的法規與政策,以營造推進建筑節能工作進行的法律環境。鼓勵科研單位對新型節能技術(特別是對建筑節能起關鍵作用的技術)的研究開發,加大投入,加強新型節能建材的生產、應用,以推進我國建筑節能的不斷深入和完善。
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