建筑节能技术措施探讨
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建筑节能技术措施探讨
摘要:建筑节能采取科学合理地确定建筑朝向、平面形状、空间布局、外观体型、间距、层高,选用节能型建筑材料,并对建筑周围环境进行绿化设计等措施,尽量应用节能技术措施,取得更好的经济效益。
关键词:建筑节能意义建筑节能措施建筑经济效益
近年来,建筑节能已成为我国建设节约型社会的重要内容。在建筑物的规划、设计、新建(改建、扩建)、改造和使用过程中,执行节能标准,根据建筑功能要求和当地的气候参数,在总体规划和单体设计中科学合理地确定建筑朝向、平面形状、空间布局、外观体型、间距、层高,选用节能型建筑材料,保证建筑外维护结构的保温隔热等热工特性,并对建筑周围环境进行绿化设计,同时有利于施工和维护,尽量应用节能技术措施,最大限度减少建筑物能耗量,以获得理想建筑节能效果。
1.建筑节能的几点措施
1.1 合理确定平面形状及朝向
选择建筑物合理朝向是一项重要的节能措施。同样形状的建筑物,南北朝向比东西朝向的冷负荷小,因此建筑物应尽量采用南北向。比如一个长宽比为4:1的建筑物,经测试表明:东西向比南北向的冷负荷增加约70%。布置空调房间时,尽量避免布置在东西朝向的房间、或东西墙上有窗户的房间、以及平屋顶的顶层房间。空调建筑的平面形状应在体积一定的情况下,采用维护结构表面积小的建筑,这样外表面积小,冷负荷小,能耗也越小。
1.2 合理规划空间布局及控制体型系数
对于依靠自然通风降温的建筑物,空间布局应比较开敞,开较大的窗口以利于自然通风。而设有空调系统的建筑,其空间布局应紧凑,尽量减少建筑物外表面积和窗洞面积,这样可减少空调负荷。体形系数指建筑物外表面积F与其所包围的体积V之比值,对于相同体积的建筑物,体形系数越大说明单位建筑空间的热散失面积越高。研究表明,体形系数每增大0.01,能耗指标约增加2.5%。因此从节能角度,建筑设计时应尽量控制建筑物体形系数。但如果出于造型和美观的要求需要采用较大体形系数时,应尽量增加维护结构热阻。
1.3 绿化对节能建筑的影响
绿化能调节改善气温,调节碳氧平衡,减弱温室效应,减少城市大气污染,降低噪声,遮阳隔热,是改善居住区微小气候、改善建筑室内环境、节约建筑能耗的有效措施。
1.4 增强建筑物维护结构的保温隔热性能
改善建筑物保温隔热性能可以直接有效地减少建筑物冷热负荷。可采用玻璃棉、聚苯乙烯板等保温材料,也可采用双玻璃、顶层架空隔热层等空气间层以起保温隔热作用。
1.5 使用环保节能型建筑材料
使用环保节能型建筑材料,可有效减少维护结构的传热,从而减少个主要设备的容量,达到显著节能效果。在经济性和可行性分析的前提下,尽量采用新型墙体材料与复合墙体围护结构,在墙体内外侧敷设保温隔热新材料。
1.6 尽量减少门窗面积,提高门窗气密性,使用新型保温节能门窗
门窗是建筑能耗散失的最薄弱部位,面积约占建筑外围护结构面积的30%,能耗约占建筑总能耗的2/3,其中传热损失为1/3,所以门窗是外维护结构节能的重点。在保证日照、采光、通风、观景的条件下,尽量减少外门窗洞口的面积,建筑物的耗冷可降低8%左右,因此设计中应采用密闭性良好的门窗。通过改进门窗产品结构提高门窗气密性,防止空气对流传热,而加设密闭条是提高门窗气密性的重要手段之一。同时,采用热阻大、能耗低的节能材料制造的新型保温节能门窗(如塑钢门窗),可大大提高热工性能,同时还要注意玻璃的选材。玻璃窗的主要用途是采光,但由于玻璃窗的耗冷量占制冷机做大负荷的20~30%,冬季单层玻璃窗的耗热量占锅炉负荷的10~20%,因而控制窗墙比在30~50%范围内时,窗玻璃尽量选特性玻璃,如吸热玻璃、反射玻璃、隔热遮光薄膜等。
1.7 合理控制窗墙比
窗墙比是窗洞口与墙的面积比值,增大这两个比值不利于空调建筑节能,应尽量减少空调房间两侧温差大的外墙面积及窗的面积。通过外窗的耗热量占建筑物总耗热量的35~45%,故进行前期建筑设计时,在保证室内采光通风的前提下,合理控制窗墙比是很重要的。一般北向>25%,南向不>35%,东西向不>30%。
1.8 建筑节能中太阳能的利用
太阳能是绿色能源中最重要的能源,是取之不尽、用之不竭、广泛存在的天然能源,其优点是极为丰富、洁净、安全、价廉,对生态平衡没有任何影响。
有关资料表明,我国陆地面积每年接收的太阳辐射总量在 3.3×103~8.4×106kJ/(m2·年)之间,相当于2.4×104亿t标煤。全国总面积三分之二以上地区年日照时数大于2200h,日照能量在5×106kJ/(m2·年)以上。我国西藏、青海、
新疆、甘肃、宁夏、内蒙古高原的总辐射量和日照时数均为全国最高,属太阳能资源丰富地区;除四川盆地、贵州省资源稍差外,东部、南部及东北等其他地区为资源较富和中等区。
在建筑中加强太阳能的利用是实现可持续发展的重要环节,太阳能可以为建筑供暖、供热水、供电,甚至能够提供建筑物的全部能量。我国北方被动太阳房采暖节能60%~70%,平均每平方米建筑面积每年可节约20kg~40kg标准煤,有着良好的经济和社会效益。
2.建筑节能的经济效益
节能建筑由于使用了节能材料,往往会增加初期投资,使建设费用增加。但从能量效率方面分析,节能建筑有着非常可观的效益,并能在一定的年限内回收节能投资费。而且,在节能收益和节能投资平衡后,节能建筑就进入了纯收益期,在使用周期内可节约大量费用。从一些节能试点小区实际情况分析,住宅建筑节能投资增加额/住宅建筑本身的造价=6/1。与此同时,从规划设计的角度来看,可以节约锅炉供热设备和采暖系统建设的投资,并且在建成使用后可以节约能源支出,节约运行管理费用。试点表明,节能建筑的投资回收期一般在3年~7年左右。
结束语:
建筑节能直接关系到国家资源战略、可持续发展和环境保护,是建筑业一项重要、紧迫而又艰苦的任务,应值得全社会重视,北方地区能耗较大,推广和使用节能建筑必将产生较好的经济和社会效益。