隨著“十二五”時(shí)期我國全面推進(jìn)小康社會(huì)進(jìn)入到了關(guān)鍵時(shí)期,我國經(jīng)濟(jì)總量呈現(xiàn)出不斷飛速擴(kuò)大的必然態(tài)勢(shì)。與此同時(shí)我國建筑工程相關(guān)行業(yè)得到了不斷的深入發(fā)展,各類建筑物的開發(fā)量也得到了空前增長(zhǎng),建筑業(yè)已成為我國國民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè),現(xiàn)今我國建筑每年開發(fā)量多于發(fā)達(dá)國家建筑開發(fā)量的總和。據(jù)統(tǒng)計(jì),我國的建筑能耗約占社會(huì)總能耗的近1∕3,居能耗前列,同時(shí)也是能源消耗增長(zhǎng)最為迅速的領(lǐng)域。能源消耗量如此過快的持續(xù)增長(zhǎng),對(duì)我國構(gòu)建“資源節(jié)約型、環(huán)境友好型”社會(huì)提出了嚴(yán)峻考驗(yàn)與挑戰(zhàn)。我們應(yīng)當(dāng)樹立低碳綠色發(fā)展理念,以建筑節(jié)能為重點(diǎn),增強(qiáng)可持續(xù)發(fā)展能力,提高建筑節(jié)能的質(zhì)量和效果。因此,在建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)不斷提高的基礎(chǔ)上,采用新型節(jié)能技術(shù)、深入研究和推廣應(yīng)用新型建筑節(jié)能材料在建筑工程中應(yīng)該具有積極、重要意義。
一. 新型節(jié)能技術(shù)與材料在建筑工程中的應(yīng)用現(xiàn)狀
1. 合理控制建筑物的體形系數(shù)
建筑物的體形系數(shù)系指建筑物與室外大氣接觸的外表面積與其所包圍的體積的比值(外表面積中,不包括地面和不采暖樓梯間隔墻和戶門的面積,不包括女兒墻,也不包括屋面層的樓梯間與設(shè)備用房等的墻體,突出墻面的構(gòu)件如空調(diào)板在計(jì)算時(shí)忽略掉,按完整的墻體計(jì)算即可)。建筑物的耗能量隨著體型系數(shù)加大而增加,體型系數(shù)小,建筑物耗能效果好。近年來,新建居住建筑形式出現(xiàn)多樣化,建筑物體形系數(shù)有變大的趨勢(shì),為了減少建筑物的體型系數(shù),在設(shè)計(jì)中可以采用以下幾點(diǎn):
1).建筑平面布局緊湊,減少外墻凸凹變化,即減少外墻面的長(zhǎng)度;
2).加大建筑物的體量;
3).加大建筑物的棟深;
4).加大建筑物的層數(shù)。
2.降低建筑物圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱耗熱量
建筑物圍護(hù)結(jié)構(gòu)系指建筑物及房間各面的圍擋物,如墻體、屋頂、門窗、樓梯間隔墻和地面等。建筑物耗熱量主要是由圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱耗熱量構(gòu)成,大約占總傳熱耗熱量的3∕4。其中在圍護(hù)結(jié)構(gòu)所占傳熱耗熱量份額中,外墻體約占30%-45%;屋頂約占10%;窗戶約占30%-45%;樓梯間隔墻約占10%-15%;地面約占3%。在現(xiàn)今條件下,主要采取以下技術(shù)措施用以降低建筑物圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱耗熱量:
1).新型節(jié)能保溫型外墻面
在滿足國家及地方相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范的前提下,以建筑防火等級(jí)要求為基礎(chǔ),采用新型優(yōu)良的外墻保溫材料用以改善整個(gè)墻體的熱工性能。隨著建筑物圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱工性能要求的不斷提高,擠塑聚苯板、聚氨酯、巖棉保溫板等性能更高的保溫材料已經(jīng)越來越多地取代了原來曾大量使用的聚苯板。除此之外采用新型的復(fù)合墻體也將是大勢(shì)所趨,復(fù)合墻體主要是通過墻體主體結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上增加一層或幾層復(fù)合的絕熱保溫材料來滿足降低墻體傳熱耗熱量,復(fù)合墻體較好的發(fā)揮了兩種或多種材料的長(zhǎng)處,既能突顯良好的保溫效果,又不會(huì)使墻體過于厚重,有利于承重。據(jù)權(quán)威檢測(cè)機(jī)構(gòu)檢測(cè),此類新型復(fù)合墻體的導(dǎo)熱系數(shù)僅為某些單一材料導(dǎo)熱系數(shù)的5%-10%,大大改善了單一墻體的熱工性能。新型復(fù)合墻體更多采用工廠預(yù)制生產(chǎn)、現(xiàn)場(chǎng)安裝的保溫裝飾一體化的施工流程,將會(huì)提高建筑工業(yè)化、產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)化、施工裝配化水平。
2).高效節(jié)能保溫型屋面
屋面節(jié)能的原理與墻體節(jié)能一樣,通過改善屋面層的熱工性能從而盡可能大的減少熱量的傳遞,進(jìn)而以降低屋面?zhèn)鳠岷臒崃俊?br />
對(duì)目前的建筑工程而言,一般是把具有一定硬度的保溫材料鋪設(shè)在防水層和屋面之間加以實(shí)現(xiàn)屋面節(jié)能的目的,此類保溫材料具有吸水率低、導(dǎo)熱系數(shù)小、容量低、質(zhì)輕的共性。通常使用擠塑聚苯板、憎水性巖棉等板塊狀材料或使用珍珠巖、爐渣、陶粒等零散狀細(xì)料配合水泥澆筑。除此之外,一些新型節(jié)能屋面也漸漸步入我們的視野。據(jù)悉,含鎳的不銹鋼是熱的不良導(dǎo)體,因此有助于屋面隔熱,使建筑更節(jié)能,選擇含鎳不銹鋼作屋面材料的建筑工程不久就能充分利用不銹鋼的這一優(yōu)勢(shì)以及其它優(yōu)良特性。新型塑料復(fù)合瓦作為一種新型節(jié)能屋面也已被部分地區(qū)使用并將有可能在一定范圍內(nèi)得以推廣,其特性主要為瓦體由改性塑料和鋼或其他纖維材料復(fù)合制成,瓦體內(nèi)有鋼絲網(wǎng)內(nèi)襯和隔熱保溫材料夾心層;其突出效果為采用改性塑料制成,且摻入一定量的廢舊塑料,有利于環(huán)保,運(yùn)用先進(jìn)配方工藝,產(chǎn)品阻燃、強(qiáng)度高、韌性好、耐老化、使用壽命長(zhǎng)、質(zhì)輕,最為重要的是其隔熱保溫性能強(qiáng),使其整體屋面的熱量損耗大大降低。
3).高效節(jié)能型門窗
除窗戶以建筑物圍護(hù)結(jié)構(gòu)形式的傳熱耗熱量外,門窗縫隙的空氣滲透耗熱量約占到建筑物總耗熱量的1∕4,也就是說窗戶的傳熱耗熱量與門窗的空氣滲透耗熱量相加,幾乎是建筑物總耗熱量的一半。由此可見,門窗是建筑物熱量交換和熱量傳導(dǎo)最活躍的關(guān)鍵部位,門窗是耗熱的薄弱環(huán)節(jié)。因此,節(jié)能門窗的使用,特別是對(duì)建筑物窗戶的保溫性能的改善和對(duì)門窗氣密性能的加強(qiáng),對(duì)于建筑工程的整體節(jié)能有著重要意義。
門窗既是能源得失的敏感部位,又關(guān)系到采光、通風(fēng)、隔聲、立面造型。這就對(duì)門窗的節(jié)能提出了更高的要求,其節(jié)能處理主要從減少滲透量、降低傳熱量、減少太陽輻射能三個(gè)方面進(jìn)行。從門窗材料來看,目前有鋁合金斷橋隔熱型材、鋁木復(fù)合型材、鋼塑整體擠出型材以及UPVC 塑料型材等一些技術(shù)含量較高的節(jié)能產(chǎn)品,其中使用較廣的是UPVC塑料型材,它所使用的原料是高分子材料--硬質(zhì)聚氯乙烯。 從門窗型式來看,要以建筑節(jié)能技術(shù)為動(dòng)力,對(duì)建筑工程窗型結(jié)構(gòu)、開啟形式和窗體構(gòu)造進(jìn)行技術(shù)改造和創(chuàng)新,改變單一的推拉窗型,大力發(fā)展平開窗型,特別是復(fù)合內(nèi)平開窗及多功能窗;改善高密封窗的換氣功能和安全性能,采用斷橋隔熱高效節(jié)能型鋁合金窗和節(jié)能型多功能門類產(chǎn)品。為了解決大面積玻璃造成能量損失過大的問題,將普通玻璃加工成中空玻璃、鍍膜玻璃、高強(qiáng)度LOW-E光化玻璃及通過運(yùn)用遮陽設(shè)施和高遮蔽系數(shù)的鑲嵌材料以減少太陽輻射量,使其達(dá)到高效節(jié)能的目的。
4).加強(qiáng)樓梯間隔墻及地面等部位的保溫隔熱措施
從傳熱耗熱量的構(gòu)成來看,樓梯間隔墻及地面等部位所占比例較小,但這些部位的保溫也是不可忽略的。目前樓梯間隔墻節(jié)能技術(shù)主要有:膠粉顆粒保溫漿料系統(tǒng)、滿足性能要求的輕質(zhì)保溫砂漿技術(shù)。地面建筑節(jié)能技術(shù)主要有:結(jié)合外墻面節(jié)能技術(shù)施工將保溫材料埋設(shè)至基礎(chǔ)設(shè)計(jì)深度的EPS板、XP板地面保溫隔熱技術(shù)。這些技術(shù)比較簡(jiǎn)單,容易掌握,應(yīng)用后工程反映效果比較好,處于穩(wěn)定發(fā)展之中。值得注意的是:在嚴(yán)寒、寒冷地區(qū)直接與外界接觸的門應(yīng)采用保溫門, 從而使建筑物整體節(jié)能功效有所提高。
二、其它在建筑工程領(lǐng)域內(nèi)有待研發(fā)及推廣的新型能源節(jié)能技術(shù)
新能源是相對(duì)于常規(guī)能源說的,有核能、太陽能、風(fēng)能、生物質(zhì)能、氫能、地?zé)崮芎统毕艿仍S多種。新能源的共同特點(diǎn)是比較干凈,除核裂變?nèi)剂贤?,幾乎是永遠(yuǎn)用不完的。由于煤、油、天然氣常規(guī)能源具有污染環(huán)境和不可再生的缺點(diǎn),因此,人類越來越重視新能源的開發(fā)和利用。我國地域遼闊,太陽能、風(fēng)能等自然能源豐富,新能源的利用對(duì)于建筑工程節(jié)能有著非常重要的意義。用于建筑工程領(lǐng)域的新型能源節(jié)能技術(shù)通常有以下幾個(gè)方面:
1.太陽能
太陽能是一種來源廣、無污染、可循環(huán)使用的天然能源之一,現(xiàn)今建筑工程中廣泛應(yīng)用的太陽能技術(shù)主要有:
1).利用太陽能制冷,進(jìn)行光熱轉(zhuǎn)換,以熱制冷,以實(shí)現(xiàn)節(jié)能目的。
2).利用陽光反射裝置為建筑物提供光照和熱量,以節(jié)約能源。
2.地?zé)?br />
地?zé)岚l(fā)電是地?zé)崂玫淖钪匾绞?,在特定地區(qū)可利用地?zé)釋?duì)建筑物供暖和供熱水,以起到節(jié)約能源。
3.風(fēng)能
利用風(fēng)力機(jī)將風(fēng)能轉(zhuǎn)換為空氣壓縮能,繼而轉(zhuǎn)換成熱能,為建筑物供熱。
總之,大力推進(jìn)新型節(jié)能技術(shù)與新型建筑節(jié)能材料研發(fā)工作對(duì)于現(xiàn)有建筑工程顯著降低能耗起到了積極作用,從而較大幅度提升了供熱能力。對(duì)于這些工作,都是關(guān)系國計(jì)民生的大問題,也是新形勢(shì)下賦予我們的主要職責(zé)和任務(wù)。運(yùn)用新型節(jié)能技術(shù)及新型節(jié)能材料的建筑工程,以盡可能低的能耗為我們提供清潔、舒適的居住和工作環(huán)境,為建設(shè)和諧社會(huì)創(chuàng)造良好的社會(huì)氛圍,為推動(dòng)建筑業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)、為經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)調(diào)整做出了應(yīng)有貢獻(xiàn)。
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