郭進樂
摘 要:文章通過分析我國現在建筑高能效的現狀,針對目前節能工作中存在的問題,結合自身的工作,闡述了作為一名建筑師應當如何去做好建筑節能設計工作。
關鍵詞:高能效;建筑節能;保溫隔熱
隨著我國經濟的飛速發展,人們的生活、生產不斷提高,采暖范圍日益擴大,空調建筑迅速增長,我國的建筑能耗已經到了相當驚人的地步,其中采暖和空調是最大的能耗點,占建筑總能耗的50%以上。建筑節能已經刻不容緩,它是建筑領域中一個新的極為重要的熱點,是建筑業技術進步的一個重要標志。本人結合自身專業的特點,淺談一下自己對建筑節能方面的認識:
1 目前建筑節能工作存在的主要問題
我國建筑節能工作是從20世紀80年代初期開始,起步比較晚。從1985年到1996年的第一階段開展采暖居住建筑節能率30%的工作,1996年到2006年的第二階段,采暖居住建筑設計執行建筑節能率50%的標準。除此之外,國家還制定并頒發實施了一系列的法律法規來配合節能工作的開展,經過20多年的努力,建筑節能已經取得階段性的成果,但是不可否認,發展還是比較緩慢,遇到了很大的阻力,究其原因,主要有以下幾個方面:
1.1 對建筑節能的重要性和緊迫性認識不足,甚至沒有建筑節能意識
一些地方政府機關和有關部門對建筑節能不夠重視,有的甚至沒有這個意識,特別是鄉鎮以下的地區,根本沒認識到建筑節能的重要性,沒有將建筑節能工作提高到科學發展觀的高度認識上來。許多地方政府官員喜歡做些“政績”工程,而沒有考慮到這些工程對今后可能造成的影響,缺乏持續發展的眼光。
1.2 管理體制不健全和行政監管不到位
目前有關建筑節能方面的管理制度還不很完善,現有的管理體制與建筑節能工作發展要求不相適應,仍然存在很多有待深化和改革的地方。政府相關行政職能部門執法不嚴,監督不力,尤其是一些地方縣市鄉鎮,從節能設計到圖紙審查,最后到竣工驗收,在節能方面隨便做些門面的功夫就馬虎了事,有的還避而不談,只要有節能文件就算通過,至于里面的節能計算是否合格,是否完全按照規范設計計算,根本不重視,這樣建筑節能形同虛設,根本落不到實位。
1.3 節能設計軟件不完善,與節能規范要求不相適應
目前用于節能設計的軟件主要是天正節能軟件、清華斯維爾等,但這些軟件都不是完善,在計算節能的方面都不全面。本人在實際工程的節能計算過程中就遇到過不少問題,如軟件里內墻、樓板、地面和門等部位都需要進行節能設計,但是在最后的節能計算過程中這些都被忽略了,這些部位的構造對整個計算的結果根本沒有影響,這肯定影響到最后的節能效果。又如軟件在計算外墻的時候不是很智能,本人在做一個中學行政樓的時候就遇到過這樣一種情況,行政樓是單邊外走廊,走廊上我設置了窗戶,就變成封閉走廊了,不封閉還好,一封閉了,軟件就把整個走廊當成了外墻計算,一計算外墻全部都是窗,窗墻面積嚴重超標。進行動態計算時雖然定義了走廊,但對計算結果沒有影響,還是不及格;如果不封閉,走廊可以當是水平遮陽構件,里面房間的外墻才是真正的外墻,這樣反而符合規范了。按照實際來說,走廊封閉了,對里面的房間的保溫隔熱肯定起到很大的作用,但是在節能軟件里面反而變成了一個障礙。最后計算時本人只好把外廊的窗都取消掉,這樣才能順利通過節能計算。除此之外,在其它地方還有不少有待完善的地方。如商住樓或者辦公居住的綜合樓,在節能計算的時候就比較麻煩,一般居住應該按照居住的節能規范設計,商業跟辦公按照公共建筑的節能規范設計,但是在計算商業或者辦公部分與居住分界的那一層就出問題了,譬如1、2、3層是辦公,3層以上是居住,那在計算辦公的時候屋面如何處理就沒有規定了,辦公的屋面其實就是上一居住層的地板,在節能軟件里面或者節能規范里面都沒有提及如何處理這個問題,這對整個節能計算的結果影響都比較大。
1.4 科學技術研究進展緩慢,許多關鍵技術沒有重大突破,節能新技術、新產品開發力度不大
隨著建筑節能推廣力度的加大和政府監督管理的逐步完善,很多建材商家都把目光瞄準了節能產品這個存在巨大潛力的市場上來,不少的企業都開始各自研發節能產品,目前建筑市場上出現了不少的建筑節能產品,如各種輕質節能墻體,聚苯隔熱板,保溫砂漿等等。但是這些節能產品都普遍存在同一個問題,至今都還沒有一種能真正解決關鍵問題的節能產品。如輕質墻體,現在普遍都使用陶粒磚、加氣混凝土、空心頁巖磚多孔磚等等,這些產品的隔熱性能雖然比其他的墻體砌塊好,但是都是空心多孔磚,這些砌體的防水性能比較差,如果外墻防水做不好,很容易出現滲水現象。而且這些輕質砌體都不利于吊掛物體,這個問題很實際,尤其是住宅,現在很多家庭都需要在墻壁上吊掛東西,如壁畫,熱水器,電視等等,由于這些砌體里面有很多空隙,所以在墻上鉆孔的時候很容易出現鉆空現象,這對裝修帶來不少麻煩。本人在做一個教學樓的時候也遇到類似的情況,做節能計算的時候用的是陶粒磚,但是如果用于掛黑板的內墻也用陶粒磚就比較麻煩了,經與甲方商量最后還是用實心砌體代替。外墻的保溫隔熱現在多用聚苯板和保溫砂漿,但是這兩種材料還是存在一定的問題。如聚苯板,一般要符合節能規范,聚苯板的厚度都要做到20~30mm,然后再批砂漿和面磚,這就存在裝飾面層與保溫層之間的結合問題,尤其是高層建筑,外墻的面磚與墻體結合必須要牢固,采用聚苯板保溫隔熱到目前為止還沒有根本有效的解決到這個問題。保溫砂漿在外墻保溫隔熱方面比聚苯板優越,但是還是存在砂漿層過厚的問題。
1.5 建筑節能開發成本相對較高
目前市場上的建筑節能產品價格都比較高,尤其是節能玻璃,在除了使用新型節能墻體外,很多建筑要達到節能規范標準都必須采用節能玻璃,而節能玻璃的價格是一般玻璃的幾倍,甚至更高,因此開發商投資建造節能建筑必然要增加成本,在缺乏相關的激勵措施和高標準的要求下,開發商寧愿花錢去疏通一下關系也不愿意花錢去使用節能產品。
2 如何做好建筑節能工作
建筑節能就是要盡可能較少建筑的能耗,而建筑能耗包括照明、空調、電梯、采暖、熱水供應、辦公設備等等,要真正做到節能這需要政府,社會各行業、企業及各位公民在達成共識的基礎上,以國家政策為宏觀調控,以科學技術為載體,通過一段時間的努力才能全面實現。根據專業技術工種的劃分,建筑節能大致分為五個方面:建筑規劃與設計,建筑圍護結構設計,能耗設備與系統的節能、控制系統帶來的節能以及綜合節能等。現結合本人的專業在建筑規劃、設計和建筑圍護結構節能這兩個方面闡述一下如何做好建筑節能工作。
2.1 建筑規劃與設計
一棟建筑是否節能首先取決于建筑師在規劃和方案設計時是否合理,合理的設計對建筑今后的節能起到舉足輕重的作用。建筑師在初步的設計時就應從整體綜合考慮,根據當地的氣候條件,針對建筑自身所處的地理環境,充分利用現有的自然環境,在兼顧其它方面要求的同時盡量爭取合理的朝向,同時對建筑內部空間進行合理的布局,創造良好的人工環境按照使用要求對人工環境與自然環境進行調節控制。重視利用自然環境創造良好的室內微氣候,盡量減少對建筑設備的依賴。
以南方為例,在規劃設計時就應考慮夏季減少西曬的面積和充分利用自然通風。根據夏季主導風向以及周圍環境因素等綜合考慮建筑物的布局,建筑間距、建筑層數、公共綠化環境等。尤其要考慮朝向問題,盡可能采取南北朝向,盡量把一些不常用或者人不需要長時間停留的房間布置在東西兩邊。主要的使用房間盡量做到能自然通風和自然采光,如采用單邊外走廊形式,走廊最好布置在南面,這樣走廊又可以起到遮陽的效果。
2.2 建筑圍護結構節能設計
外圍護結構的節能主要包括外墻、屋面和門窗,這些部位的節能設計是否適當,直接影響到整棟建筑的節能效果,因此在節能設計階段就應當認真考慮所用節能材料的類型、厚度和節能效果等,對各種材料在保溫隔熱、強度、容重等方面進行比較,盡量選取最適合當前建筑用途的材料,并且保證能達到規范規定的效果。
2.2.1 外墻。外墻的保溫主要取決于砌體和保溫層的選材。現在一般住宅和公建的外墻砌體都采用陶粒空心磚、加氣混凝土砌體、頁巖空心磚等輕質砌體,它們的導熱系數λ一般都0.5~0.7之間,在要達到節能規范標準,除采用輕質砌體外還需再加一層保溫層,保溫層一般采用保溫砂漿,因其施工較其他保溫材料方便。目前市場上出項較多保溫砂漿主要有玻化微珠報恩砂漿、改性膨脹珍珠巖保溫砂漿、聚苯顆粒保溫砂漿等,導熱系數一般都在0.05~0.07之間。190厚的陶粒磚砌體磚墻,外做20厚的保溫砂漿,再加上內外抹灰一般傳熱系數K去到0.9~1.0,已經超出了規范K≤1.5de 規定。此外建筑設計外墻選擇淺色材料有利于隔熱,顏色越淺,吸熱系數越小,反射的太陽輻射熱越多,因此吸收的熱量也就越少。
2.2.2 屋面。屋面的隔熱要求要比外墻高,因為屋面一天的時間都在接受太陽的輻射,不斷的吸收熱量,如隔熱不好,最頂上的樓層室內溫度就會很高,夏季開啟空調時能量消耗很大。屋面隔熱采用方式比較多,如聚苯板隔熱、座鋪隔熱磚、蓄水屋面、植皮屋面等等。節能設計時刻根據使用要求選用不同的方式。現在市場上已經出現不少屋面成品隔熱板,它們一般由隔熱主材和裝飾面層組成,施工時只需按一定的施工方法鋪設在屋面上即可,既美觀隔熱效果又好。
2.2.3 節能門窗。門窗的保溫性和氣密性對空調和采暖房間的能耗影響也不能忽視,原來我國廣泛采用的單層和雙層鋼制或鋁合金門窗保溫性和氣密性都比較差,根本不能滿足當前節能的要求,應盡快以各種節能門窗取代。目前市場上的節能門窗按材料來分主要有塑鋼門窗、斷橋鋁合金門窗、復合材料門窗等,其中塑鋼門窗的隔音性、保溫性和耐腐蝕性最好,節能效果最為顯著。要達到更好的節能效果,除選用好的框材外,還需選擇節能玻璃。一般住宅的玻璃都采用普通透明玻璃,雖然價格便宜,但保溫效果差,選擇高質量的玻璃能讓室內溫度更加穩定。目前市場上的節能玻璃主要有中空玻璃、腹膜玻璃、LOW-E玻璃等等,它們的保溫隔熱性能都遠比普通玻璃好。
我國是一個民族大國,建筑的能耗問題已越來越突出,解決好建筑節能問題是關系國計民生的大事。廣大居民對改善生態環境的要求日益強烈,用最少的能耗和對大氣最低限度的污染來達到高舒適的居住環境是人們始終追求的目標,建筑節能正是為了要達到這個目標而開展的工作。但是做好建筑節能不能光靠一兩個人或者一兩個單位,這必須靠社會各部門乃至每個公民的通力合作和共同努力,因此我們每個人都應有高度的責任感,審時度勢,盡自己的本分做好建筑節能的工作。
參考文獻
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