牛濤
(河北冶金建設集團勘察設計有限公司,河北 邯鄲 056003)
民用建筑是人們日常生活的主要場所,因此能源消耗十分巨大。做好民用建筑工程的節能工作對于降低我國能源消耗,緩解我國能源壓力,促進我國經濟的可持續發展具有十分重要的意義。筆者從我國華北地區的建筑節能情況入手,分析了當前我國建筑節能中常見的一些問題。
我國十分重視民用節能住宅的建設工作,在很多地區都進行大力的推廣,在很大程度上推動了我國建筑節能技術的發展,減少了建筑能源的消耗。但是我們應該看到,當前我國的建筑節能還存在很多的問題,具體表現在以下幾個方面:
當前我國的民用住宅節能技術獲得了長遠的進步和發展,但是與世界先進水平相比還存在較大的額差距。當前我國尚沒有形成完善的建筑節能基礎理論研究到新材料開發以及施工技術等完善的學科理論體系,建筑節能的相關研究力量比較薄弱和分散,很難取得突破性進展。這導致我國建筑節能領域缺乏獨立的知識產權,相關技術只能從國外引進,嚴重的制約了我國建筑節能的發展。
建筑行業的興旺發展也給建筑材料市場帶來了繁榮。當前我國建材市場上充滿了各種類型的保溫材料,但是由于缺乏完善的管理,導致保溫材料的質量存在較大的差異,很多保溫材料不能達到國家規定的標準。這嚴重影響了建筑保溫工程的質量,使建筑達不到保溫的要求,只能夠通過消耗能源來進行取暖。當前國內新型保溫材料的研發相對比較落后,很多材料都只能依靠國外進口,增加了保溫工程的成本。
除了建筑節能技術以及材料方面的原因,當前我國建筑節能施工也存在很多不足。很多建筑單位在施工過程當中并沒有嚴格遵守國家相關的法律法規,施工工藝落后,達不到節能標準。而且缺乏必要的檢驗措施和手段,因此很難對建筑節能施工質量進行有效的控制,導致建筑節能效果存在很大的爭議。
我國華北地區的住宅建筑傳統上都采用粘土磚作為墻體建設的主要材料,為了使冬季能夠達到很好的保溫效果,一般采用增加墻體厚度來保溫。這樣做雖然能夠取得一定的保溫效果,但是也造成大量的土地資源被浪費。因此應該采用新型的復合材料作為墻體主要材料,一般來說,可以使用傳統的建筑材料作為墻體的承重結構,同時使用新型的保溫材料來增加建筑的保溫性能,這樣在提升保溫效果的同時也減少了傳統建筑材料的用量,可謂一舉多得。具體的施工方法是:對于面積較大的建筑可以在承重墻內部使用隔熱材料,而對于一些室內空間較小的建筑,為了避免內部隔熱材料造成的空間占用,可以在承重墻外部使用隔熱材料。針對華北地區夏季比較炎熱,可以在垂直墻體上設置一些隔熱設備,可以在外墻使用綠化植物等手段,有效地避免夏季陽光直射所造成的屋內溫度過高。這樣通過墻體技術能夠有效地保證建筑內部溫度的穩定,減少人工空調設備的使用,從而達到節能的目的。
門窗是住宅建筑與外部環境進行熱交換的主要途徑,因此對住宅建筑的門窗應該做好相應的隔熱措施,從而保證建筑內部溫度穩定。
2.2.1 住宅建造過程中要減少門窗的面積
在整個住宅建筑當中通過門窗所散失的熱量占所有散失熱量的比例高達35%,可見門窗設計在建筑節能設計中扮演著十分重要的角色。在確保建筑采光和通風的前提下可以盡量減少門窗的面積,降低門窗在整個建筑面積中所占的比例。根據華北地區的實際情況,一般來說,朝北的門窗面積應該控制在建筑總面積的25%以內,南向不高于35%,東西朝向應該低于30%。
2.2.2 提高門窗的氣密性
采取相應的措施來保證門窗的氣密性,對于建筑居民來說可以選擇內部填充聚苯板的保溫防盜門,從而保證冬季室內溫度,為了改善室內的通風情況,可以安裝適量的換氣設備,采用雙層窗。
2.2.3 使用新型保溫節能門窗
積極采用新型具有良好保溫性能的門窗。相關數據顯示:在華北地區,玻璃窗在夏季能夠消耗制冷空調最大負荷的20%~30%,而冬季則會消耗供暖鍋爐最大負荷的10%~20%,因此在華北地區的建筑中,窗和墻的比例應該維持在30%~50%,選擇新型的具有良好隔熱效果的玻璃。
在民用建筑當中,除了墻體之外,屋頂在建筑中也占有很大的比例,特別是對于頂層居民來說,屋頂的隔熱十分的重要,是建筑節能的重要組成部分。可以在屋頂栽培植物,減少陽關對屋頂的直射。或者是在屋頂噴涂具有較高反射率的材料來增加對陽光的反射,減少屋頂吸收陽光的熱量。相關數據表明,采用高反射率材料噴涂過的屋頂能夠有效減少空調負載10%~50%。
合理的節能規劃方案是整個住宅工程建筑節能的重點。規劃方案需參照當地自然條件和氣候特征,以國家及地方出臺的建筑節能標準為依據,通過綜合考慮當前住宅工程建設過程中的工期、成本控制、質量要求來設計出適合當地的可行性大的規劃節能方案,保證住宅建筑節能工作的順利進行。
我國大部分的住宅建筑節能規劃方案都是從大方向上制定的簡單建筑熱工計算和粗略節能方案,缺乏具體細化的詳細規劃,特別是對墻體、門窗、屋頂、通風空調、屋內配電照明等設備的材質、規格、數量等方案的設計還較為欠缺。以門窗為例,綜合考慮工程建筑過程中的質量成本和建筑節能等問題,需對門窗的氣密性、抗風性等所要求的玻璃的具體規格、類型、材質及其他特殊性要素進行明確規定。另外,節能材料在使用時需進行審核,以確定其材質、質量、成本等方面是否符合設計的要求,同時要求相關單位提供保證資料、技術推廣證書等。
墻體材料的選擇直接關系到整個房屋的透氣、保暖作用。因此,墻體必須選用優選節能墻體砌筑材料,這是關系到整個住宅節能的重要環節。對墻體材料的選取要嚴格進行,如可通過材料規格控制墻體砌筑的厚度、通過做拉拔試驗確定基層的粘結強度、采取構造措施保證飾面材料的粘結強度等。
在選用節能優質墻體材料的情況下,確定合理的保溫層厚度,過厚或過薄的墻體都無法到達最合理的建筑節能效果,同時整個屋面工程中要做好熱橋部位的保溫隔熱措施。
在整個建筑能耗散失過程中,門窗是最為薄弱的環節,住宅建筑應在保證整個房屋透氣、采光等基本需求的情況下,應盡量減少門窗面積。合理控制門窗占整個房屋結構的比例,可采用雙層玻璃、隔熱、反射玻璃等節能技術來提高窗的保溫性,同時還須兼顧外窗的遮陽作用。
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