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建筑节能减排探究

建筑节能减排探究

1建筑节能减排利国利民刻不容缓

在满足人民群众取暖和制冷的基本要求下,必须改进建筑物本身的保暖性能。这就要求建筑在设计时就要从结构入手考虑建筑的节能减排性,外墙的保暖性等等,在此产业中新型建筑材料、保暖外墙、保暖门窗等都需要大量应用。由此可见这是一个潜力巨大的市场,能够产生庞大的经济效益和社会效益,由此催生的相关产业可以提供大量工作岗位,提高社会能源利用效率,拉升GDP等。可以说建筑节能减排是一个真正利国利民的黄金产业。

2建筑节能减排的设计

我国现行建筑的高耗能,大多是从设计上就没有充分考虑,因此在建筑的使用上高耗能往往很难纠正,这就需要我们在设计之初就要充分科学的综合考虑建筑的结构、朝向、空间布局、间距层高、框架、使用何种节能建筑材料等方面,同时还要利于施工和养护,同时对周围的配套绿化设施及排水综合考虑等。以达到最大限度减少建筑能耗,并获得较为理想的使用节能效果。

2.1建筑的空间位置

在相同的形状的建筑物中,其南北朝向的冷符合要比东西朝向的冷负荷小的多,在4∶1的长宽建筑物比例下南北向比东西向冷符合小70%(特定实验条件下)。在布置空调的房间中也应该注意将空调位置预留在南北朝向的墙面上。同时应该注意建筑物的体形系数即外表面积与期所包围的体积只比(S/V)体形系数越大其能耗系数越大,当为了美观和造型必须增大体形系数时,必须考虑配套的保温材料的使用。

2.2墙窗比

墙窗比是指窗户与墙面积的比例,在安置空调的房间应该注意此比例,空调房两侧的墙窗比过大不利于保温。目前我国大城市中大厦建筑往往为了气派而不顾墙窗比例,采用玻璃幕墙,造成了极大的浪费,导致空调使用负荷巨大,常年需要空调大功率制冷制热,同时玻璃幕墙的使用还会造成严重的光污染。此外还应注意外窗的设计应适当的考虑传热系数和遮阳要求,细节上应该注意窗户玻璃的打开方式和布置合理的分隔玻璃。

2.3绿化

绿化往往是容易被忽视的问题,但是实际上在建筑设计时,尤其是小区的整体设计,学校、行政机关的整体设计中,好的绿化设计能够起到改善微气候,调节冷热、改善热岛效应等重要节能环保作用,合理的绿化还能明显降低噪音、降低小区空气污染,阻挡外界污染等,同时还能调节碳氧平衡、减轻排水压力防止城市内涝等。

2.4建筑施工中的统筹安排

建筑材料的采购次序,进场时间和库存等问题即是经济问题又是节能减排问题,建筑材料体积和自重都很大,反复的来回搬运能明显的提高能耗,设计人员应该在图纸会审时就注意建筑用材的节能和环境问题。施工方应该设计适当的进场次序,建材堆放合理,避免二次运输,合理装运防止出现不够或者过多的问题同时注意折损问题。避免了不必要的浪费和不必要的运输,进而做到最大限度的节能减排。在建筑设计中应该注意就地取材,尽量使用400公里内能够生产和提供的建筑材料,过远的大量运输明显增加建筑的碳总排放量。

3节能减排建筑材料的使用

3.1结构材料使用耗能少、自重轻的新型建筑材料

能够在保证建筑强度的情况下尽量减少钢筋混凝土的数量,例如用空心灰砖取代传统的粘土红砖。粘土红砖的生产非常消耗土地和能源,能耗和污染非常严重,并且其自身自重大,强度低不适合高层建筑使用,同时粘土红砖在隔热、保温、隔音等方面比空心灰砖差得多,因此国家在很多省份已经禁止生产粘土红砖。同时在施工中应该采用高强度的混凝土和高性能钢筋,能够明显的减少浪费,提高能源资源利用率,对于大型钢结构应该采用现场拼装的形式。

3.2节能环保的围护材料

在结构设计降低热损率的同时,还应该使用节能环保的新型围护材料,进一步增强节能减排的效果。其中的关键是保温材料的使用,目前最基本的要求是用空心砖或多孔砖替代实心砖,因为空心砖和多孔砖在减轻自重的同时,保存有大量的空气,能够起到较好的隔热效果,同时在砖缝中添加膨胀物如珍珠岩、矿物棉等能够填充隔断砖缝之间的气流,进一步增强保温性能。在外墙的涂料选用中应该注意当地的地理环境条件,如在北方应选择深色调为主,加强热量吸收,而在南方低纬度地区应该采用浅色为主的外墙涂料降低日照造成的热吸收效应。在北方温度冬季温度较低地区可以在主要承风面或整体围护轻质隔热保温材料,如最常用的泡沫塑料、玻璃棉等保温材料。这些材料可以在前面外层加装贴服,也可以在砌墙时夹入墙体空腔,起到内保温的效果。后者的好处在于更便于在外墙加装瓷片等装饰性材料。顶层的保温措施中,如果在设计时考虑到使用尖顶的屋顶,可以起到保温和空气流通作用,这在大型公共结构,如火车站、体育馆中应用效果较为明显,在一般居民性建筑物中可在外天花板上铺设玻璃棉、保温垫或者加装隔热瓦层等既能起到保温又能起到防水的效果。目前更有发达国家在楼顶加装太阳能电池板,为建筑提供一定的电力供应的同时起到保温的效果,在很多实验性项目中,通过在楼顶加装太阳能电池板和风力发电结合的方式为建筑提供通风和供电,智能调节建筑内部温度,能够实现零供能零排放的效果,虽然技术和经济性尚未完全满足市场化需要,但确为未来建筑节能减排的发展方向。不能忽略的还有建筑物的地下保温,在寒冷的冬季,仍会有一部分热量通过地板损失掉,因此在与地面接触的地下室也应该适当的加装保温材料同时做到保温和防湿防霉的效果。

3.3门窗节能技术

在保证了外墙和围护材料的情况下,建筑物耗能最严重的地方就是门窗了,门窗一般情况下占到建筑物表面积的30%左右,但是其损耗的能量却占到总损失的三分之二。因此,门窗是节能减排最值得投入的部分,同时由于造型和采光的需要,同时也是使用需要和节能减排最难兼顾的部分。最直接的部分是减少门窗的面积,在做不到的情况下需要考虑安装遮阳设备,如设置外廊、阳台等结构上的缓冲,或者加装遮阳板、反射板等装置,在窗户的使用可以才有可变色的特种玻璃、寒冷地区加装双层玻璃,采用带有封条的铝合金玻璃门框等提高门窗气密性的方式。

作者:完利华单位:柘城县住房和城乡规划管理局