徐東
(南通新華建筑集團有限公司 江蘇南通 226300)
建筑施工過程中,不可避免地會產生一定的能源資源消耗,主要的能源是指建筑項目在使用中由于采暖、照明、通風等方面產生的能源損耗。有數據顯示,當前我國的建成項目中,超過90%的建筑為高能耗項目,每年需要消耗在建筑中的能源總量達到了全國年均能源消耗總量的30%。這種情況下,對于建筑圍護結構的節能技術加以探討就十分有必要了。
在現代建筑圍護結構施工過程中,節能技術的應用與推廣,主要集中在墻體、門窗、屋面與地面等,通過相應的合理節能技術來減少室內熱能的消耗,減少熱量的內外轉換,以避免消耗過多的保溫與制冷方面的能源。對于建筑物來說,其熱量的總損失中,門窗孔隙的耗熱量最高可以達到30%左右,其他圍護結構的耗熱量最高可以達到70%,而這些圍護結構中,最為主要的結構就是墻體。
對于建筑而言,其主要圍護結構中,墻體是導致能源損耗尤其是采暖能耗的重要因素之一,而產生這種情況的主要原因在于建筑墻體的保溫性能較差,因此在對建筑圍護結構采取節能施工的時候,就需要將墻體節能作為其中的重點因素。就目前而言,建筑外圍護結構中,外墻節能技術主要包括外墻外保溫、外墻內保溫、單一材料墻體保溫與復合材料墻體保溫技術,一般來說,外墻外保溫技術的應用范圍最為廣泛,也是取得最好保溫效果的保溫技術之一。建筑外墻外保溫技術的應用中,其外墻的系統構造包括粘結層、保溫層、抹面儲能、飾面層等,其中的保溫層就需要使用具有較好的保溫與防火材料,包括巖棉板、珍珠巖、擠塑聚苯板、膠粉聚苯顆粒保溫漿料等等,這些保溫材料的使用,需要嚴格遵循相應的技術規程。除此之外,目前在新建建筑或改建建筑中,所采用的外墻節能保溫技術,還包括非透明幕墻保溫與EPS外保溫系統等。
對于建筑而言,其主要的圍護結構除了墻體之外,還包括其門窗結構,因此在建筑圍護結構方面的節能技術也體現在門窗節能方面。在建筑中,門窗所起到的巨大作用在于實現室內外的熱量溝通、采光與通風,在建筑工程項目中,首先需要確保門窗設計的科學性。在建筑圍護結構中,門窗所產生的能耗,基本上占據了建筑圍護結構總體能耗的40%左右,要求門窗在起到隔熱效果的同時,也減少能源損耗。在門窗節能技術的應用方面:①需要合理控制好建筑的窗墻比,盡量減少門窗在冬季熱能轉換方面的作用;②盡量將大窗開在南北方向,可以通過固定遮陽或者活動遮陽的方式減少在室內制冷與等方面的能源消耗,同時保障門窗的氣密性,確保建筑的南北通透。在制作與安裝窗戶的過程中,要對門窗的規格尺寸加以嚴格控制,進一步減少空氣滲透;③進一步提高建筑鑲嵌部分層數與鑲嵌材料的優質性,進一步提高建筑門窗鑲嵌材料對于紅外線的反射效果,提高門窗的保溫隔熱效果;④加強對于門窗邊框的保溫隔熱處理,主要是通過改變門窗邊框材質,或者對門窗邊框采用阻熱隔熱處理,向邊框材料中間鑲嵌保溫材料,以減少門窗邊框的熱量轉換。在保證門窗節能與隔熱的同時,還需要從防火的角度加以考量,因此可以采用斷橋鋁材質的門窗邊框,保證保溫與隔熱效果。
實際上,在建筑的外圍護結構中,屋面節能與外墻節能在原理上是相通的,要想進一步提高屋面面層的節能效果,就必須減少屋面層中的熱量傳遞。為此可以通過:①選擇合理的、低密度與低導熱性的保溫絕緣材料,減少室內熱能的不必要傳遞;②選擇具有較高吸水效果的材料,以減少屋面層潮濕與滲漏情況,進一步提高節能與絕緣效果。
在實際的建筑節能施工中,還可以通過以下方式來實現:①選擇的屋面材料應當具有較小的吸水效果,避免由于屋面材料的吸水量而影響保溫效果,如果屋面層保溫材料具備較高的吸水性,則應當及時設置相應的排氣孔,確保能夠及時試下對于屋面層保溫材料的排水;②屋面層上可以進行隔熱材料的鋪貼,使之成為節能型復合屋面。在實際的施工中,可以將巖棉板作為隔熱材料進行鋪貼;③在施工中,屋面層的節能技術使用可以采用倒置式施工技術,在在屋面層中加設保溫層,將保溫層設置在防水層上面,以進一步提高防水效果,通過也保證屋面層擁有更好地耐氣候性,避免防水層的不必要老化現象;④還可以在屋面設置相應架空隔熱板,可以采用玻璃棉與巖棉等保溫材料,使隔熱板與屋面之間存在一定的架空距離,以起到更好地保溫及隔熱效果。
建筑圍護結構中還包括地板結構,這也是建筑圍護的重要組成部分,在運用圍護結構的節能技術時,也是重要的組成部分,出于進一步保障節能效果、進一步拓寬建筑空間的考量,許多建筑都設計了地下室與地下停車場,這就為地板節能技術的應用提供了更多的空間,一般有地下室或地下停車場的建筑中,都會在地下樓板中填充保溫隔熱材料。相較于傳統的地面采暖措施,低溫地板采暖系統是更加性質有效的地板取暖系統,將整個地面作為熱源,很好地起到了室內保溫效果。
低溫地板采暖系統一般在地板混凝土層中諸如不超過60℃的低溫熱水,以起到良好的室內溫度控制效果,將地面溫度控制在26℃左右,將地面溫度控制在20℃左右,以充分滿足室內空間使用者的舒適性需求,進一步減少在采暖與制冷方面的不必要能源損耗。通過這種節能技術的使用,可以減少散熱器的使用,保證室內溫度的舒適性,同時也減少了散熱器等取暖設備在室內環境下空間需求,室內空間布局更加合理。另外,正是由于其地面層中增加了相應的保溫層,因此地板的隔音效果也得以進一步提升。
對于建筑節能技術的應用而言,從建筑圍護結構入手是重要的技術應用領域,需要從建筑墻體、屋面、門窗與地面等全方位、多角度采取合理的保溫與個人措施,以進一步減少不必要的能源損耗,提高建筑的節能降耗效果,突出建筑項目的經濟性與優越性。
[1]張恒.建筑圍護結構節能技術及應用[J].建筑工程技術與設計,2015(35).
[2]李愛華.建筑圍護結構節能技術及應用[J].河南科技,2013(08):133~134.