淺談居住建筑的節(jié)能技術(shù)措施

鄭宏杰

（鄭州市重點(diǎn)建設(shè)工程質(zhì)量監(jiān)督站，河南 鄭州 450000）

建筑節(jié)能是指在建筑材料生產(chǎn)、房屋建筑施工及使用過程中，合理地使用、有效地利用能源，以便在滿足間等需要或達(dá)到相同目的的條件下，盡可能降低能耗，以達(dá)到提高建筑舒適性和節(jié)省能源的目標(biāo)。

1 建筑能耗的構(gòu)成及建筑節(jié)能的意義

建筑能耗包括建造過程的能耗和使用過程的能耗兩部分，建造過程的能耗量是指建筑材料、建筑構(gòu)配件、建筑設(shè)備的生產(chǎn)和運(yùn)輸，以及建筑施工和安裝中的能耗；使用過程的能耗是指建筑在采暖、通風(fēng)、照明、家用電器和熱水供應(yīng)中的能耗。

能源是人類賴以生存和推動(dòng)社會(huì)進(jìn)步的重要物質(zhì)基礎(chǔ)。人類在人事和利用能源方面有四次重大的突破，即火的發(fā)現(xiàn)、蒸汽機(jī)的發(fā)明、電能的利用、原子能的開發(fā)和使用。每次重大突破都推動(dòng)了經(jīng)濟(jì)和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展。而科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)能源需要量也相應(yīng)增加。

中國是一個(gè)能源生產(chǎn)大國。1996年生產(chǎn)的一次性能源已達(dá)12.6億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，但人均能源占有率不足世界平均水平的一半，中國經(jīng)濟(jì)已靜茹高速發(fā)展階段，有關(guān)專家預(yù)測(cè)2020年的能源需求量為27094億噸標(biāo)準(zhǔn)煤。目前采用先進(jìn)技術(shù)，加速新能源與可再生能源的開發(fā)利用，預(yù)計(jì)到那時(shí)能源的供應(yīng)量為20億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，這之間的差額就需要靠節(jié)能來完成。

2 建筑節(jié)能的必要性

世界各國能耗總量中建筑業(yè)占重要地位。工業(yè)發(fā)達(dá)國家建筑能耗占總能耗的42%~~45%，中國占全世界總能耗的25%。

建筑能耗包括材料生產(chǎn)能耗、建筑施工能耗以及使用能耗幾大部分。

在材料生產(chǎn)方面，如粘土磚、瓦都是耗能大戶。20世界90年代中國粘土磚瓦的年耗量為5000多萬噸，約占建材總能耗的1/2。與其他同體積的先進(jìn)墻體材料相比，其生產(chǎn)耗能平均高1倍左右。因此，限制粘土磚的使用不但為了保護(hù)耕地，同時(shí)也是為了節(jié)約能源。減輕建筑自重，可以減少材料的運(yùn)輸量，這也是減少建筑施工能耗的一項(xiàng)舉措。

3 節(jié)能建筑規(guī)劃設(shè)計(jì)

3.1 合理的建筑布局及朝向

采取合理的建筑群布置,合理確定房屋間距與布局的形式。居住小區(qū)的建筑規(guī)劃布置宜采用南低北高的設(shè)計(jì)原則。在規(guī)劃條件允許的情況下,建筑的主要朝向宜選擇本地區(qū)最佳朝向,一般宜采用南北向或接近南北向,宜使主要居室朝向南偏東15°至偏西15°范圍,但不宜超出南偏東45°至偏西30°范圍。因?yàn)橥瑯有螤畹慕ㄖ?南北朝向比東西朝向的冷負(fù)荷小。為了組織好房間的自然通風(fēng),引風(fēng)入室并能形成一定的風(fēng)速,房屋朝向要力求接近夏季主導(dǎo)風(fēng)向,并合理選擇房間開口位置和面積,積極地采取各種通風(fēng)構(gòu)造措施。

3.2 控制建筑物的體型系數(shù)

體形系數(shù)的定義是建筑物外表面積F與其所包圍的體積V之比值,體形系數(shù)的大小對(duì)建筑能耗的影響非常顯著。對(duì)于相同體積的建筑物,其體形系數(shù)越大,說明單位建筑空間的熱散失面積越高,研究表明:體形系數(shù)每增大0.01,能耗指標(biāo)約增加2.5%。從降低建筑能耗的角度出發(fā)應(yīng)將體形系數(shù)控制在一個(gè)較低水平上,建筑物的體形設(shè)計(jì)應(yīng)適應(yīng)不同地區(qū)的氣候條件。夏熱冬冷地區(qū)條式建筑居住建筑體形系數(shù)≤0.35,點(diǎn)式建筑≤0.40。夏熱冬暖地區(qū),單元式、通廊式建筑居住建筑體形系數(shù)≤0.35,塔式住宅≤0.40。

3.3 綠化對(duì)節(jié)能建筑的影響

綠化對(duì)居住區(qū)氣候條件起著顯著的作用。它能調(diào)節(jié)改善氣溫,調(diào)節(jié)碳氧平衡,減弱溫室效應(yīng),減輕城市的大氣污染,減低噪聲,遮陽隔熱,是改善居住區(qū)微小氣候、改善建筑室內(nèi)環(huán)境,節(jié)約建筑能耗的有效措施。在居住小區(qū)布置時(shí)宜采用中心綠地與組團(tuán)綠地相結(jié)合的方式,充分利用小區(qū)現(xiàn)有的地形、地貌及一切其它可利用條件進(jìn)行綜合綠化。

4 增強(qiáng)建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫隔熱性能

改善建筑的保溫隔熱性能可以直接有效地減少建筑物的冷熱負(fù)荷。

4.1 門窗的節(jié)能技術(shù)措施

門窗是建筑能耗散失的最薄弱部位,面積約占建筑外維護(hù)結(jié)構(gòu)面積的 30%,其能耗約占建筑總能耗的 2/3,其中傳熱損失為 1/3。所以門窗是外維護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能的重點(diǎn)。

4.2 外墻的節(jié)能技術(shù)措施

4.2.1 采用新型、環(huán)保、節(jié)能的復(fù)合墻體

由于外墻在整個(gè)外包面積中所占的比例最大,所以對(duì)傳熱的影響也最大,使用環(huán)保、節(jié)能型保溫材料能承擔(dān)增大熱阻的功能,可有效減少通過圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱。在傳統(tǒng)墻體的基礎(chǔ)上增設(shè)一層保溫材料,組合而成多層復(fù)合墻體,是提高墻體保溫隔熱性能的重要措施。

4.2.2 采用新型、環(huán)保、節(jié)能的自保溫墻體

自保溫墻體即是充分利用材料自身的特點(diǎn)而發(fā)展起來的一種環(huán)保、節(jié)能的新型外墻體系。構(gòu)成墻體的材料不但有變廢為寶、凈化環(huán)境、減少污染的優(yōu)點(diǎn),還具有重量輕、強(qiáng)度高、抗震性能好、保溫隔熱性能好的特點(diǎn);所砌筑的墻體不但可用于橫墻承重和框架填充墻的房屋,不同厚度的墻體,還可滿足不同氣候區(qū)建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)。

4.2.3 減弱太陽對(duì)外墻表面的輻射

外墻表面對(duì)太陽輻射熱吸收的強(qiáng)弱也是個(gè)值得關(guān)注的問題,表面吸收的太陽輻射熱越多,墻面溫度就越高,通過墻體傳進(jìn)室內(nèi)的熱量也就越多,墻體采取淺色外飾面或植物覆蓋綠化等措施,就可以反射掉相當(dāng)大一部分太陽輻射。

4.3 屋面的節(jié)能技術(shù)措施

4.3.1 屋頂采用保溫材料

屋頂在整個(gè)外包面積中所占的比例不大,但對(duì)頂層房間而卻是比例最大的圍護(hù)結(jié)構(gòu),而且水平面的太陽輻射遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于垂直墻面,屋頂?shù)谋馗魺嵩O(shè)計(jì)類似于外墻。屋面保溫可采用板材、塊材或整體現(xiàn)噴聚氨脂保溫層等。屋面按保溫層所用材料份，目前主要有：加氣混凝土保溫屋面；乳化瀝青珍珠巖保溫屋面等等。

4.3.2 隔離太陽輻射熱

隔離太陽輻射熱,減少陽光直射,可采用淺色屋面,種植屋面等。種植屋面應(yīng)根據(jù)地域、氣候、建筑環(huán)境、建筑功能等條件,選擇相適應(yīng)的屋面構(gòu)造形式。如對(duì)屋面進(jìn)行綠色覆蓋,既可遮陽,又能隔熱,而且通過光合作用,可消耗或轉(zhuǎn)化部分能量,也起到美化環(huán)境作用;還可采用架空屋面、蓄水屋面等節(jié)能技術(shù)措施,但應(yīng)注意的是架空屋面宜在通風(fēng)較好的建筑物上采用,不宜在寒冷地區(qū)采用;蓄水屋面不宜在寒冷地區(qū)、地震地區(qū)和振動(dòng)較大的建筑物上采用。

4.4 樓地面的節(jié)能技術(shù)措施

樓地面的節(jié)能技術(shù),可根據(jù)層間樓板、架空或外挑樓板和底層地面這些不同部位,采用不同的節(jié)能技術(shù)措施。層間樓板可采取保溫層直接設(shè)置在樓板上表面或樓板底面,也可采取鋪設(shè)木龍骨(空鋪)或無木龍骨的實(shí)鋪木地板。鋪設(shè)木龍骨的空鋪木地板,宜在木龍骨間嵌填板狀保溫材料,使樓板層的保溫和隔熱性能更好;在樓板上面的保溫層,宜采用硬質(zhì)擠塑聚苯板、泡沫玻璃保溫板等板材或強(qiáng)度符合地面要求的保溫砂漿等材料;樓板底面的保溫層,宜采用強(qiáng)度較高的保溫砂漿抹灰。嚴(yán)寒及寒冷地區(qū)采暖建筑的底層地面應(yīng)以保溫為主,在持力層以上土壤層的熱阻已符合地面熱阻規(guī)定值的條件下,宜在地面面層下鋪設(shè)適當(dāng)厚度的板狀保溫材料,進(jìn)一步提高地面的保溫性能。

[1]張冬潔,郭永輝,劉剛;住宅建筑的節(jié)能措施[J];洛陽工學(xué)院學(xué)報(bào);2001年01期

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