居住建筑的節能技術(shù)

第20卷第4期河北工業(yè)大學(xué)成人教育學(xué)院學(xué)報Vol 20 No 42005年12月Journal of Adult Education School of Hebei University of TechnologyDec.2005居住建筑的節能技術(shù)田勇”溫泉陳紅健1.河北工業(yè)大學(xué)天津300130;2.河北天工建業(yè)安裝工程有限公司天津300130)摘要節約能源是發(fā)展經(jīng)濟和保護環(huán)境的關(guān)鍵。本文指岀了建筑節能中存在的問(wèn)題并提岀了解決的思路。關(guān)鍵詞:節能住宅建筑能耗中圖分類(lèi)號貍U111.19+5文獻標識碼:文章編號008-911X2005)4-0053-03The energy -saving technologyof the Inhabit buildingWen Quan, Tian Yong, Chen Hong -jianHebei University of Technology Tianjin 300130, China Hebei Tiangong Construction and Installation CO. LTD, Tianjin 300130, ChinaAbstract: Energy saving is the key of economy development environmental pprotection. Theraises the problems and then gives some suggestionsKey Word energy-saving residential housing energy exhaustion前言隨著(zhù)人類(lèi)社會(huì )經(jīng)濟發(fā)展和需求的增加能源短缺已不容忽視節約能源已受到世界各國的普遍關(guān)注。目前全球有近30%的能源消耗在建筑物上每年消耗了大量寶貴的能源如不加控制長(cháng)此以往將嚴重影響世界經(jīng)濟的可持續發(fā)展。因此建筑節能問(wèn)題已成為本世紀的熱門(mén)話(huà)題我們必須從可持續發(fā)展的戰略岀發(fā)使建筑盡可能少地消耗不可再生資源降低對外界環(huán)境旳污染并為使用者提供健康、舒適與自然和諧的工作及生活空間。近年來(lái)我國建筑業(yè)得到了快速的發(fā)展住宅建設占有相當大的比例住宅建筑能耗也急劇增加。尤其是建筑的采暖和空調耗能。占采暖區全社會(huì )能源消費的0%以上在一些嚴寒地區城鎮建筑能耗高達當地社會(huì )能源消費的50%左右住宅建筑的能耗占其中的80%以上。與此同時(shí)由于我國建筑供暖燃用大量煤炭等礦物能源使周?chē)鷷A自然與生態(tài)環(huán)境不斷惡化我囯毎年由干燃燒礦物燃料向地球大氣排放的氧化碳僅次于美國居世界第二預計到2020年中國將電中國煤化工碳排放第一大國。因此中國對于全球氣候變暖承擔著(zhù)重大的責任而作為耗能CNMHG成為關(guān)系國計民生的重大問(wèn)題收稿日期2005年-08-26作者簡(jiǎn)介廟數揭06-)男漢族河北工業(yè)大學(xué)建筑與藝術(shù)設計學(xué)院教師。54河北工業(yè)大學(xué)成人教育學(xué)院學(xué)報2005年中國建筑節能狀況及節能意義我國的建筑節能大體上經(jīng)歷了四個(gè)時(shí)期從1980年~1987年為第一時(shí)期屬于技術(shù)研究與技術(shù)標準研究制定階段以198年~1994年為第二時(shí)期開(kāi)展了建筑節能工程試點(diǎn)試驗和擴大示范階段1994年~1996年為第三時(shí)期為有組織地制定建筑節能政策并組織實(shí)施建筑節能工作階段1996年開(kāi)始我國的建筑節能進(jìn)入全面實(shí)施節能50%第二步目標的實(shí)施工作階段。在此期間從1992年起先后在北京、河北、遼寧、甘肅、寧夏等地開(kāi)展了8個(gè)城市的建筑節能試點(diǎn)工程和試點(diǎn)小區建設1996年~1998年全國每年平均建成節能住宅面積為1.5×107m2以上。特別是1998年1月1日起實(shí)施的《中華人民共和國節約能源法》是指導全國節能的大法對建筑節能工作具有重大的指導意義。1999年組織了20個(gè)試點(diǎn)工程與試點(diǎn)小區建成了一大批節能住宅和節能建筑至2000年我國城市既有建筑面積達76.6億m2其中建成的節能建筑面積累計1.8億m2源來(lái)建筑節能工作開(kāi)展得比較好的地區現在不僅停留在節能50%的水平要求上大多開(kāi)始著(zhù)手向節能65%的試點(diǎn)工作邁進(jìn);公共建筑節能工作也開(kāi)始得到開(kāi)發(fā)商的重視如深圳方大集團的方大科技中心就是公共建筑節能試點(diǎn)的代表新能源的利用開(kāi)始在建筑中得到體現。如地熱在建筑采暖和生活熱水方面的應用大陽(yáng)能熱水器、太陽(yáng)能采暖、太陽(yáng)能庭院燈和草坪燈的應用有的項目甚至采用了太陽(yáng)能光電幕墻等。2節能技術(shù)方法2.1住宅建筑體型、體量的節能住宅建筑的體型、體量對建筑耗能有直接影響建筑物的外表面越大采曖與制冷的負荷也就越大因此盡可能地取量小的外表面積符合節能要求。從節能的觀(guān)點(diǎn)看來(lái)最好避免作2000m以下的低層住宅當建筑面積為3000-5000時(shí)層數以5-6層為宜當建筑面積為5000-8000時(shí)以6-8層以下為宜。我國95民用建筑節能設計標準中JJ26-95)列了體型系數小于等于0.3和大于0.3的兩種采暖住宅外圍護結構傳熱系數限值標準。2.2幾種節能途徑2.2.1墻體節能墻體是建筑外圍護結構的主體所用材料旳保溫性能直接影響建筑的耗熱量。我國以實(shí)心粘土磚為墻體材料保溫性能不能滿(mǎn)足設計標準以外墻為例JG』26-1995標準規定在建筑物形體系數小于0.3時(shí)北京地區傳熱系數不超過(guò)1.16W(m2·K)而目前常用的內抹灰磚墻傳熱系數都大于上述節能標準數值。因而在節能的前提下應進(jìn)一步推廣各種新型的節能墻體材料及結構例如目前比較成熟的空心磚墻及復合墻體技術(shù)。①推廣利用各種混凝土空心砌塊特別是盲孔復合保溫型空心砌塊它采用爐渣混凝土與高效保溫材料聚苯板復合榫式連接盲孔處理以保溫層切斷熱橋便于砌筑又避免灰漿入孔從而使得保溫性能大幅度提高。②利用加氣混凝土較好的保溫性能外墻的厚度只要增加5~10cm,一般就可達到節能的要求用于框架填充墻及低層建筑承重墻。③復合墻體。復合外墻分為內保溫型及外保溫型。內保溫施工簡(jiǎn)單在外墻內表面貼巖棉或聚苯板再貼石膏板抹飾面材料也可貼預制保溫板。與外保溫相比有占用建筑面積、存在冷橋和施工時(shí)影響住戶(hù)正常生活、工作等缺點(diǎn)。外保溫在外墻外表面粘貼或釘固聚苯乙烯板或將聚苯板澆筑在混凝土墻外表面或抹上保溫漿料外貼加強網(wǎng)布并用聚合物漿料抹面可以作岀質(zhì)量良好的保溫墻體在舊房的裝修改造加設外保溫所增加的造價(jià)較少。另外,種保溫材料加芯型的墻體結構也有很好的節能效果。中國煤化工2.2.2門(mén)窗節能CNMHG外門(mén)窗是圍護結構保溫功能最薄弱部位其散失的熱能占住宅總能耗很大比例所以要在保證日照、采光、通風(fēng)、觀(guān)景要求的條件下盡量減小住宅外門(mén)窗洞口的面積提高外門(mén)窗的氣密性減少冷風(fēng)滲透提高外門(mén)窗本身的保溫性能堿少外門(mén)窗本身的傳熱量。其節能措施有①控制住宅窗墻比。JGJ26-1995《民用建頸帟能擾計標準(采暖居住部分)》對不同朝向的住宅窗墻比做了嚴格的規定規定指出北向、東第4期田勇居住建筑的節能技術(shù)向和西向、南向的窗墻比分別不應超過(guò)20%、30%、35%"。②使用新型的、密封性能良好的門(mén)窗材料提高住宅外窗的氣密性減少冷空氣滲透。如設置泡沫塑料密封條門(mén)窗框與墻間的縫隙可用彈性松軟型材料〔如毛氈入彈性密閉型材料如聚乙烯泡沫材料)密封膏以及邊框設灰口等密封框與扇的密封可用橡膠、橡塑或泡沫密封祭并可采用高低縫、回風(fēng)槽結構等煽與扇之間的密封可用密封條、高低縫及縫外壓條等煽與玻璃之間的密封可用各種彈性壓條等。③改善住宅門(mén)窗的保溫性能。戶(hù)門(mén)與陽(yáng)臺門(mén)應結合防火防盜要求在門(mén)的空腹內填充聚苯乙烯板或巖棉板囧戶(hù)最好采用鋼塑復合窗和塑料窗避免鋼金屬窗而產(chǎn)生的冷橋汋增加窗戶(hù)旳保溫性能可設置雙層玻璃或三層玻璃也可采用新型的中空玻璃、鍍膜玻璃和低輻射玻璃縮短窗扇的縫隙長(cháng)度采用大窗扇堿少小窗扇擴大單塊玻璃的面積減少窗芯合理地減少可開(kāi)啟的窗扇面積適當增加固定玻璃及固定窗扇的面積。④設置溫度阻尼區”。所謂溫度阻尼區就是在室內與室外之間設有一中間層次這一中間層次象熱閘一樣可阻止室外冷風(fēng)的直接滲透減少外墻、外窗的熱耗損。另外在住宅中用密封陽(yáng)臺將北陽(yáng)臺的外門(mén)、窗全部封閉起來(lái)外門(mén)設防風(fēng)門(mén)斗防止冷風(fēng)倒灌樓梯間設計成封閉式對屋頂上人孔進(jìn)行封閉處理等措施均能收到良好的節能效果。2.2.3屋面節能屋面保溫層不宜選用密度較大、導熱系數較高的保溫材料以免屋面重量、厚度過(guò)大不宜選用吸水率較大的保溫材料以防屋面濕作業(yè)時(shí)因保溫層大量吸水而降低保溫效果汜已選用吸水率較高的保溫材料屋面上應設置排氣孔以排除保溫層內不易排岀的水分。膨脹珍珠巖保溫芯板是一種新型的性能優(yōu)異的屋面保溫材料用它代替常規的瀝青珍珠岧或水泥珍珠岧保溫層施工方便、價(jià)棓低廉、不污染環(huán)境而且芯板為柔性制品不僅適用于平屋面也可用于帶有曲面的屋面。其主要技術(shù)指標為:表觀(guān)密度為110~150kg/m3導熱系數為0.04-0.06w/m·k、蓄熱系數為0.90~0.11w/m2·k、抗壓強度大于0.2Mpa、吸水率小于0.01%、蒸汽滲透系數為2.18×10-g/m·hPa。2001年已經(jīng)在西寧污水處理廠(chǎng)的數百平方米屋面工程中使用炇收到了好的技術(shù)經(jīng)濟效果。另外屋頂綠化設計也可取得很好的保溫節能效果。研究表明大阡光照射在綠色植物葉子上平均約有60%的太陽(yáng)能耗于蒸發(fā)水分約有30%的透過(guò)植物體僅有2%用于光合作用和制造生物能其余8%被葉子反射回大氣中。通過(guò)植物葉片蒸發(fā)水分,可以消耗大量的太陽(yáng)能這部分熱量就不會(huì )使屋頂結構表面的溫度升高居室內的溫度也不會(huì )上升很高因此屋頂綠化是防止夏季屋頂溫度升高的一項有效措施。2.2.4利用新能源地球攔截的太陽(yáng)輻射能相當于目前全球電力消費量的1500倍。據美國能源部評估1990年美國太陽(yáng)能經(jīng)濟可開(kāi)發(fā)資源量約為2Mtce/a僅為技術(shù)可開(kāi)發(fā)量的0.6%。所以太陽(yáng)能的開(kāi)發(fā)利用有巨大的潛力作為一種可再生的潔凈能源也是建筑上很具有利用潛力的新能源之一。太陽(yáng)能在建筑上的利用方式主要有被動(dòng)式和主動(dòng)式太陽(yáng)房、太陽(yáng)能供熱水以及太陽(yáng)能發(fā)電等等。我國太陽(yáng)能資源豐富陸地每年接受的太陽(yáng)輻射能相當于2.4×10tec2/3國土面積的太陽(yáng)能總輻射量超過(guò)0.6MJ/m2。建筑物充分利用太陽(yáng)能能節省大量常規能源而只要設計得當在一些區域內建筑物可以完全利用太陽(yáng)能采暖。2.2.5通風(fēng)方法夜間通風(fēng)方法的原理是在夜間引入室外的冷空氣通過(guò)冷空氣與作為蓄熱體的建筑圍護結構接觸換熱冷卻達到蓄冷目的。在夏季夜間的室外空氣溫度比白天低得多所以夜間室外冷空氣則可以作為種很好的自然冷源加以利用中國煤化工參考文獻CNMHG[I]涂逄祥.建筑節能(33LM]北京沖國建筑工業(yè)出版社2001.4[2]涂逢祥.建筑節能(34IM]北京中國建筑工業(yè)出版社2001[3]房志勇.建筑節能技術(shù)教租M]北京中國建材工業(yè)出版社』997.6