浅谈建筑节能措施

gczljc

浅谈建筑节能措施

　　在社会飞速发展的今天，节约能源早已是全人类共同关注的话题。而建筑领域则是能源消耗的大户，所以建筑节能一直被大力提倡和推广。在不断的研究与实践中对建筑节能的认识逐渐深化。目前，公认的建筑节能含义是：在建筑中合理使用和有效利用能源，不断提高能源利用率，减少能源消耗；节约能源的同时，改善建筑物的质量和功能，为住户创造更舒适的生活、工作环境。

　　一、建筑节能的主要内容：

　　建筑节能工作主要包括建筑围护结构节能和采暖供热系统节能:

　　1、建筑围护结构节能，就是提高建筑物墙体、屋面、楼地面、门窗等保温隔热性能，提高门窗和墙体的密闭性能使得供给建筑物的热能在建筑物内部得到有效利用，从而达到减少能源消耗的目的。

　　2、采暖供热系统节能，包括热源、热网和户内采暖。

　　3、可再生能源在建筑中的应用。

　　二、建筑节能的措施：

　　1、墙体

　　主要有内保温和外保温两种做法，而建筑外保温与内保温相比具有延长建筑物寿命，消除结露避免局部“热桥”现象等优点。常见的墙体外保温形式包括：（1）聚苯板薄抹灰外保温隔热；（2）现浇无网聚苯板外保温隔热；（3）带防护层预制保温隔热块材外保温隔热（4）带饰面预制保温隔热块材外保温隔热。无论是采用哪种保温形式都必须从材料和施工工艺上严格控制。从严格意义上来讲，整套组成材料都应由体系供应商提供，体系供应商最终对整套材料负责。由于外墙外保温隔热通常是在施工现场完成，施工的质量对外墙外保温隔热体系质量的保证是非常重要的。如果在施工中细节处理不好，外墙保温产生裂缝是让各参建单位和用户最感头疼的事情。

　　（1）聚苯板薄抹灰外保温隔热构造设计

　　（a）聚苯板薄抹灰外保温。该类外保温已有比较固定的构造设计形式，体系的适用范围应为：以保温为主、隔热为辅的严寒及寒冷地区、建筑高度30米以下、对防火性没有特殊要求的外墙保温。

　　（b）改进型聚苯板薄抹灰外保温。改进体现在防火隔离带的设置及将大空腔变为无空腔或小空腔。做法是：

　　基层平整度达标后采用满粘聚苯板以形成无空腔体系，由于聚苯板被满涂粘结剂粘结于墙面，对聚苯板形成强约束，有利于板缝裂缝的控制。

　　（2）现浇无网聚苯板外保温隔热构造设计

　　（a）通过采用具有拉结槽并经界面砂浆处理的聚苯板解决聚苯板与混凝土基墙结合力不够的问题。聚苯板经界面砂浆处理后与混凝土具有良好的粘结性能，而拉结槽由于部分嵌入混凝土中，拉结作用非常明显，增强了整体安全性。目前采用拉结槽槽型多为燕尾形、凹凸形，从受力因素考虑燕尾槽更为合理。现场组合浇注过程中，使用塑料卡钉可防止跑浆发生并有助于浇注平整度的控制，与金属锚固件相比防止了局部非柔性现象。

　　（b）将突出的聚苯板打磨一部分以满足平整度要求。该类做法也有不足：一是打磨后保温层厚度无法保证，二是由于打磨破坏了这部分的聚苯乙烯颗粒粘结性及产生粉末，从而无法保障抹面砂浆与聚苯板的粘结力。该类工程垂直度控制较好的偏差在20mm以内，大部分工程垂直度偏差在20mm-40mm，个别也有40mm-60mm。

　　比较理想的办法是保温板与混凝土一次浇筑成型后采用胶粉聚苯颗粒保温材料进行处理。根据平整度及垂直度可采用10mm-30mm胶粉聚苯颗粒保温材料进行整体找平。该方法解决了上下层聚苯板台阶、整体平整度及垂直度问题。可以方便地对门窗洞口、施工时留下的穿墙孔、聚苯板局部破损处进行保温、修补，同时对难以避免的“热桥”可以灵活地采用20mm-30mm胶粉聚苯颗粒保温浆料进行断桥处理。

　　（3）钢丝网架保温板外保温隔热构造设计

　　（a）在浇注完成后的钢丝网架聚苯板表面，采用20mm～30mm胶粉聚苯颗粒保温浆料找平，既可大大减少荷载同时由于阻断了热桥起到了良好的补充保温效果，减少了力矩增加了安全性。

　　（b）采用双网构造增强抗裂性。采用涂料饰面时，在胶粉聚苯颗粒保温浆料找平层上做抗裂砂浆复合耐碱玻纤网布作为抗裂防护层；采用面砖饰面时，在胶粉聚苯颗粒保温浆料找平层上做抗裂砂浆复合热镀锌钢丝网（与保温层钢丝网架绑扎）作为抗裂防护层和粘贴面砖基层。由于改进后的构造减轻了荷载、增强了保温并满足逐层渐变柔性释放应力的原则，因此其抗裂性及抗震安全性大大提高。

　　（4）带饰面预制保温隔热块材外保温隔热构造设计

　　该类产品具有可在工厂连续生产，现场干作业等优点，市场对其有期待。但预制板受温度及湿度变化会发生热胀冷缩、湿胀干缩变形是不可避免的，而变形应力通常集中在板缝处易造成板缝开裂。因此如何在技术可行、经济合理的条件下解决裂缝问题还有许多工作要做。

　　2、门窗

　　外门窗是住宅能耗散失的最薄弱部位，其能耗占住宅总能耗的比例较大，其中传热损失为1/3，冷风渗透为1/3，所以在保证日照、采光、通风、观景要求的条件下，尽量减小住宅外门窗洞口的面积，提高外门窗的气密性，减少冷风渗透，提高外门窗本身的保温性能，减少外门窗本身的传热量。其节能措施有:

　　a、控制住宅窗墙比。住宅窗墙比是指住宅窗户洞口面积与住宅立面单元面积的比值，JGJ26-1995《民用建筑节能设计标准（采暖居住部分）》对不同朝向的住宅窗墙比做了严格的规定，指出“北向、东向和西向、南向的窗墙比分别不应超过20%、30%、35%”。

　　b、提高住宅外窗的气密性，减少冷空气渗透。如设置泡沫塑料密封条，使用新型的、密封性能良好的门窗材料。而门窗框与墙间的缝隙可用弹性松软型材料（如毛毡）、弹性密闭型材料（如聚乙烯泡沫材料）、密封膏以及边框设灰口等密封;框与扇的密封可用橡胶、橡塑或泡沫密封条以及高低缝、回风槽等;扇与扇之间的密封可用密封条、高低缝及缝外压条等;扇与玻璃之间的密封可用各种弹性压条等。

　　c、改善住宅门窗的保温性能。户门与阳台门应结合防火、防盗要求，在门的空腹内填充聚苯乙烯板或岩棉板，以增加其绝热性能;窗户最好采用钢塑复合窗和塑料窗，这样可避免金属窗产生的冷桥，可设置双玻璃或三玻璃，并积极采用中空玻璃、镀膜玻璃，有条件的住宅可采用低辐射玻璃;缩短窗扇的缝隙长度，采用大窗扇，减少小窗扇，扩大单块玻璃的面积，减少窗芯，合理地减少可开启的窗扇面积，适当增加固定玻璃及固定窗扇的面积。

　　d、设置“温度阻尼区”。所谓温度阻尼区就是在室内与室外之间设有一中间层次，这一中间层次象热闸一样可阻止室外冷风的直接渗透，减少外墙、外窗的热耗损。在住宅中，将北阳台的外门、窗全部用密封阳台封闭起来，外门设防风门斗，防止冷风倒灌，楼梯间设计成封闭式的，对屋顶上人孔进行封闭处理等措施均能收到良好的节能效果。

　　外窗保温系统建议采用双层中空玻璃窗，对比普通玻璃的传热系数（K值在6.5～7.0之间），双层中空玻璃的传热系数只有2.0～3.5之间，比普通玻璃低了一半以上。其保温性能可较好的得到保证。

　　3、日照和通风

　　由于每个城市的主导风向和光气候区有所不同，所以要根据每个城市的气象参数合理布置建筑朝向和门窗的调整。以武汉为例：参照武汉市气象参数，主导风向为东北风和东南风，所以住宅小区建筑的合理排布应为“西高东低”形成梯度，有利于良好的自然通风。建筑间距要设计合理，要保证每户的日照时间大于2小时，满足住户对采光的要求。

　　夜间通风的原理是在夜间引入室外的冷空气，通过冷空气与作为蓄热材料的建筑维护结构接触换热，冷却建筑材料，达到蓄冷目的。在夏季，为了获得舒适的室内环境，则需要空调供冷系统。而此时，因为夜间的室外空气温度比白天低得多，所以夜间室外冷空气则可以作为一种很好的冷源加以利用。严格地说，只要室外空气温度低于室内空气温度，此时的室外冷空气就可视为可利用的自然冷源。

　　4、屋面

　　在不断改进建筑外墙、外窗的保温性能后，还必须进一步加强屋面保温隔热的研究。屋面节能措施的要点，其一是屋面保温层不宜选用密度较大、导热系数较高的保温材料，以免屋面重量、厚度过大;其二是屋面保温层不宜选用吸水率较大的保温材料以防屋面湿作业时因保温层大量吸水而降低保温效果，如选用吸水率较高的保温材料，屋面上应设置排气孔以排除保温层内不易排出的水分。现在，高效保温材料已经开始应用于屋面，一些建筑的屋面保温，采用膨胀珍珠岩保温芯板保温层代替常规的沥青珍珠岩或水泥珍珠岩做法，就克服了常规作法的诸多缺点。这种保温芯板施工方便、价格低廉、不污染环境;芯板为柔性制品，不仅适用于具有平面的屋面，也可用于带有曲面的屋面，其保温工程更可显示出它的优越性。膨胀珍珠岩密度较小，导热系数较低，而且吸水率和蒸汽渗透系数也都很低。这是保温性能好的材料所必须具备的。

　　5、地源热泵系统

　　该系统在发达国家已普遍采用，目前国内也正在大力推行。而笔者参与的泰跃?金河项目在传统保温节能的基础上综合地源热泵、太阳能、中水回用等多项节能措施。该项目在2006年3月开始的全国首次节能项目评比中，获得国家发改委、建设部联合颁发的“国家十大节能工程”称号。

　　地源热泵系统是以地下水为冷热源的水源热泵系统，主要通过埋设在地源中的换热系统与土壤、地下水和地表水进行热交换，提取地热能作为空调能源。该系统主要由四部分组成：地下水开式循环系统、热泵主机、用户侧闭式水循环系统、末端风机盘管送风系统。

　　由于地球表面浅层土壤和水源温度相对稳定。冬季地源温度比环境温度高，恒温的地下水成为热源，通过抽取地下水、地表水，地埋管等多种形式相结合进行热量“交换”，把地源的热量带到室内，并把室内的冷温释放到地源中去，一次实现供热。冬天能保证建筑物温度为20℃左右。同理，到了夏天通过两口地下40米深的取水井抽取常年接近恒温的18—20摄氏度的地下水，通过热泵主机实现热交换，使用户侧封闭水循环系统中的水媒得以冷却，最后由末端风机盘管送风，实现室内制冷，使室内保持26摄氏度以下。

　　由于采用的是水冷空调，不仅在节能环保方面效果显著，避免了传统的风冷空调干燥和气闷的弊端，而且舒适度很高。

　　6、太阳能、风能利用

　　在国内，太阳能和风能在建筑方面的利用还比较少，太阳能热水器也只局限于楼层较高的住户。

　　地球拦截的太阳辐射能相当于目前全球电力消费量的1500倍。而在现有技术、经济条件下可供开发利用的太阳能，只占资源量的很小一部分。据美国能源部评估，1990年美国太阳能经济可开发资源量约为22Mtce/年，仅为技术可开发量的0.6%。所以，太阳能的开发利用有巨大的潜力。太阳能作为一种可再生的洁净能源，是建筑上很具有利用潜力的新能源之一。太阳能在建筑上的利用方式主要有，被动式太阳能采暖、太阳能供热水、主动式太阳能采暖与空调、以及太阳能发电等等。我国太阳能资源丰富，陆地每年接受的太阳辐射能，相当于2.4×1012tec，2/3国土面积的太阳能总辐射量超过0.6MJ/m2[6]。如果将太阳能源充分加以利用，不仅有可能节省大量常规能源，而且有可能在某些区域完全利用太阳能采暖。

　　7、结束语

　　能源将成为本世纪的热门话题，我们必须从可持续发展的战略出发，使建筑尽可能少地消耗不可再生资源，降低对外界环境的污染，并为使用者提供健康、舒适、与和谐的工作及生活空间。