建筑节能技术论文

2022-05-11

今天小编为大家精心挑选了关于《建筑节能技术论文(精选3篇)》,希望对大家有所帮助。【摘要】绿色建筑理念提出之后,建筑的节能设计受到了广泛关注。此技术的应用可降低建筑使用过程的能源消耗。本文对建筑节能设计进行简要说明,分别从建筑布局、门窗节能、设备系统节能、清洁能源利用、外墙保温节能等方面阐述节能技术在建筑设计中的具体应用。

第一篇:建筑节能技术论文

建筑幕墙设计中节能技术的应用建筑幕墙设计中节能技术的应用

摘要:针对建筑设计,建筑幕墙的应用非常广泛,建筑幕墙产生的主要作用便是将以往建筑当中的墙壁与窗户分界进行消除,使建筑提升现代感以及设计感,外形更加美观。此外,建筑幕墙还能在某种程度上将建筑外结构进行改善,实际外观装饰效果提升,并使部分建筑的使用寿命得到延长。但是我国对于建筑幕墙的大量设计过程中,对于资源的消耗量比较大,使整体节能效果下降。当前,由于绿色节能观念的不断引入和应用,在建筑幕墙设计当中对于节能技术的应用,成为了当前建筑行业当中重点探究的内容之一。

关键词:节能技术;建筑幕墙;设计

一、建筑幕墙节能设计的原则和目标

关于建筑幕墙的节能设计,首先必须在设计施工前对周围的环境进行系统的分析,包括光照、温度、气候等,也包括建筑的朝向、高度、建筑的功能、每一个室内的功能等,然后选择合适的节能技术和施工技术进行设计与施工。重点关注的是各种可能会影响建筑幕墙节能环保目标实现的因素,处理好采光与遮阳、水密性和传热等的关系,通过建立多个状态指标来进行处理。总的来说,在进行建筑幕墙的节能设计时,必须对当地气候进行具体分析,然后严格按照标准规定,根据幕墙功能与性能等合理选择幕墙的形式、幕墙的材料和构造等。最后要注意的是,建筑幕墙不可以脱离原来项目结构,也就是说,幕墙作为建筑项目整体的一部分,在进行幕墙的节能设计时幕墙的设计人员必须和建筑的暖通工程设计人员进行充分的沟通与协调,解决专业之间的矛盾问题才能提高建筑幕墙节能设计的质量。

建筑幕墙节能设计时必须遵循以下原则:(1)科学性原则。在建筑幕墙节能设计中必须根据建筑的实际合理考虑各种影响因素,在此基础上来进行合理的选型、材料选择和构造选择,既要保证建筑的基本使用功能和性能,又要符合节能环保的目标。(2)适用性原则。因为不同地区建筑风格不同、自然气候条件不同,对于建筑幕墙的节能设计也有着不同的要求,所以必须根据国家政策和地方对节能设计的要求,再根据建筑实际条件和项目实际情况进行合理设计,必须保证建筑的基本功能、使用舒适度和美观性,在此基础上来达到节能的目的。(3)系统性原则。建筑幕墙节能设计时必须考虑整个建筑的设计。作为建筑工程的重要组成部分,虽然建筑幕墙的设计质量会影响整个工程的设计,但是也要保证其他各部位的节能才能实现整体建筑的节能,达到建筑节能和经济效益的统一。

二、眼下我国在建筑幕墙设计当中存在的问题

2.1我国建筑幕墙的设计理念比较落后

就算我国在几年之前就已经对节能环保的口号进行了提出,但是因为在我国节能环保方面的起步比较晚,和发达国家的水平还有着较大的差距。因此,在实际设计施工的过程中,一些设计公司也不能对建筑幕墙的节能设计进行有效的理解,在大部分时候需要在工程主体实施之后,才对建筑幕墙进行相应的设计和施工,这样会在一定程度上对整体的建筑造成相应的影响,还会导致建筑幕墙施工的延误。一些设计单位为了保证施工的进度,会在施工的过程中对建筑幕墙的设计比较迟缓,还需要在设计的图纸中对幕墙设计进行相应的设计,这样也能一定程度上对整个幕墙施工设计单位的施工难度进行相应的提升,还对单位之间各个部门的沟通和交流产生了一系列的影响,对节能技术在建筑幕墙中的应用造成了一定的阻碍。

2.2建筑幕墙的设计和建筑项目不统一

建筑外墙是建筑施工过程中的关键环节,因此,在对外墙进行设计的时候,不能脱离当前的建筑结构,要将整体情况进行综合的考量,但是在实际的操作过程中,还会发现一些问题,建筑幕墙设计单位并没有将建筑物的结构列入考虑的范围内,这就导致了不能专业的对幕墙进行设计,也不能有效的对幕墙的施工材料进行选择,降低了整个建筑结构的效率,不能将整个建筑结构和幕墙设计相融合,阻碍了整个建筑施工的进程。

2.3建筑幕墙设计和施工一体化的要求阻碍了幕墙技术的发展

伴随着当前我国社会经济和科学技术不断的提升和发展,当前的市场形势也在不断的转变,不仅提升了建筑市场的竞争程度,也提升了对建筑施工单位的要求。建筑幕墙单位需要具有一定的经验和基础。但在单位进行招标的过程中,会发现一些幕墙的设计单位没有资历,也不具备相关施工的经验,为了中标就会降低费用,在中标之后,这些施工单位就会减少在施工中的成本,来提升自身的收益,这种现象不仅会降低整个幕墙施工的质量还会埋下一定的安全隐患。

三、建筑幕墙节能设计

3.1选择节能型材料

(1)节能型玻璃。幕墙节能型材料包括节能型玻璃和铝合金断热型材料两种。因为玻璃在建筑幕墙中应用比例非常大,其参与的热交换面积也较大,因此对于建筑幕墙节能设计目标的实现非常重要。在选择合适的节能型玻璃时,必须根据玻璃具体的位置选择最佳的玻璃材料,比如对于朝向是南且日照时间较长的玻璃,应该能起到阻挡一部分太阳辐射进入室内的作用,从而可减小空调负荷。所以应该选择吸热型的玻璃和热反射的玻璃,或者由吸热玻璃与热反射玻璃组成的中空玻璃。对于在严寒地区和背光的玻璃,则应该选择能够控制热传导的玻璃,比如低辐射的玻璃和中空玻璃等。一般而言,节能型玻璃有如下几种类型:①阳光控制镀膜玻璃。这一类玻璃指的是在普通玻璃的表面鍍上一层金属化合物膜,该化合物的膜色可以让玻璃呈现丰富多彩的色泽,除了外观更加美观,更关键的是该类玻璃能够有效控制一定波长的太阳光进入室内而影响暖通空调的负荷。此外,这类玻璃具有较好的透射率和反射率,还能很好地吸收紫外线,具有一定的透视性,在室内可看到室外的景物,透视性和自然采光良好,但在室外又无法看见室内的情况。②低辐射玻璃。该类玻璃对可见光的透过率较高,同时还能阻挡红外线进入,发挥隔热节能和自然采光的良好作用,不仅可减少室内冬天热量的流失,而且在夏天可以阻隔室外物体受到太阳光辐射后产生二次辐射,既实现了节能的目标,又实现了经济环保的目标。③中空玻璃。该类玻璃由两片及其以上玻璃组成,用密封胶使组合玻璃间的空间和外界隔绝开来,使其具有良好的隔音隔热效果,而且该类玻璃还有一个明显的优势是重量较轻,负载较小,几乎不会对整体建筑负荷产生太大影响。④夹层玻璃。该类玻璃至少由两片及以上玻璃构成,是一种韧性较好的复合型玻璃材料,一般分为中间层和外表层两层,其中中间层是透明性的有机材料。制作该类玻璃时对工艺要求很高,可根据实际要求合理选择工艺技术,但必须保证该类玻璃具有较好的抗震抗冲击能力,在受到冲击时能够有一定抵挡外界撞击穿透的能力,同时还必须保证一定的可见度。⑤真空玻璃。这类节能型玻璃由支撑物将两片及以上的玻璃分开,并在周围进行密封使其内部产生真空层。也就是抽走中空玻璃中的空气,消除对流和传导传热来达到隔热的目的。这类玻璃的空腔狭窄,两层玻璃之间用均匀分布的支柱分隔开来,相比于其他类型的隔热玻璃,真空玻璃的制作工艺更为复杂,且因为中间存在分隔作用的支柱,所以也会在一定程度上影响它的外观美观性。

(2)铝合金断热型材。该材料和普通铝型材相比,突出的优势是其节能性能较好,比如隔热断桥铝合金型材采用了较低导热系数的尼龙进行隔断,在连续的隔热区采用隔热条使铝合金结构分为两部分,隔热条的导热系数比铝合金导热系数小,但是其力学性能却和铝合金一样,可有效避免因热胀冷缩引起的铝型材和隔热条脱落的情况,同时还能承受外界的各种压力,节能抗压的效果良好。

3.2节能技术在建筑幕墙设计中的应用

(1)光电幕墙技术。光电幕墙是一种新型的绿色节能幕墙,既有装饰的效果,又具有发电、隔热隔音的效果,突出了智能化和人性化的特征。其关键技术是太阳能光电池技术,在进行光电幕墙结构设计时还必须使其具有抗震、抗风、抗压等建筑安全方面的要求,同时要注意外观的美观、气密性、水密性、隔音保温等作用。可将幕墙骨料内的空腔充分利用起来,通过简洁的墙面、太阳能光电技术和幕墙技术的结合构筑新型的功能型幕墙。

(2)生态幕墙技术。生态幕墙是在科学技术飞快进步的形势下发展起来的,且已经被广泛应用到了幕墙设计中,是一种非常人性化的设计,完全将人们的生活需求融合到了设计中,为人们营造一个更为舒适和安全健康的环境。通过生态技术的应用,设置生物气候缓冲层来降低对环境的污染,同时也达到了资源节约的目的。

(3)双层通风幕墙技术。双层通风幕墙由两层幕墙构成,外层是单层玻璃和非断热型材构成的幕墙,内层则是隔热或断热的明框幕墙,内外层之间有一个相对封闭的空间,即热通道。热通道内的空气一直处在流动状态,和内层幕墙外表面进行持续的热交换。在冬天关闭通风层的进排风口,可使换气层空气在阳光照射下而不断升高温度,可提高内层玻璃的温度,降低建筑物能耗;在夏天则打开换气层风口带走通风间层内热量,从而可降低内层玻璃外表面的温度,达到降耗的作用。

(4)遮阳系统。设计合理的遮阳系统是为了能够遮挡一部分太阳光进入室内,尤其对于朝阳的房间来说,遮阳系统的设置对于节能环保目标的实现非常关键,如果太阳光直射进入室内不但会影响空调系统的负荷,增加空调能耗,而且还会影响室内的舒适度。而设置遮阳系统以后可以在保证合适的采光条件的基础上减少室内空调设备的能源消耗。在幕墙节能设计中,设计人员应该将遮阳系统合理地融入进来,常见系统包括垂直遮阳、水平遮阳、综合遮阳以及挡板遮阳等几种形式,在进行设计时必须根据实际的建筑工程情况以及建筑的功能、类型等,既要发挥好遮阳系统的作用,又不能影响整个建筑结构和功能。所以在实际设计时可以参考幕墙热工计算的规定计算出各参数,可为节能幕墙的遮阳系统设计提供可靠依据。

(5)太阳光变向照明技术。太阳能是一种可再生的清洁能源,在节能环保领域利用太阳能来代替其他能源,不仅可实现节约能耗的目标,而且因为太阳能是清洁能源,可降低对环境的污染。在建筑幕墙节能设计领域,利用太阳光变向照明技术,可取代传统遮阳技术里的幕墙反射作用使太阳光线反射到天花板上,再经过天花板反射传递到室内功能区,不仅可提供良好的照明条件,而且因为使用了更加均匀柔和的照射方式,可避免太阳直射对人体和室内设施的影响,使室内的光线更加均匀,可分布到各个边角区域,从而可减少电能的消耗,降低电费。

四、总结建筑幕墙节能技术的发展

随着社会经济的不断发展,社会形势的不断改变,建筑幕墙在全球范围内都得到了广泛的应用。随着能源的不断消耗以及减少,“节能环保”理念逐渐的发展起来,建筑行业作为一项支柱产业,在建筑幕墙中应用节能技术已是必然。我国在此方面的发展虽然起步较晚,但是发展的非常快速,基本上承担了我国70%的节能环保任务,由此可见节能技术在建筑幕墙的设计中的合理应用,可推动我国建筑节能事业取得重大进展,是我国社会主义可持续发展的重要举措,其具有广阔的发展前景。因此对于此方面的发展,我国非常的重视。随着我国建筑科技的不断发展以及对建筑幕墙发展的格外重视,高层建筑的很多技术难题被解决,玻璃幕墙的巨大发展潜力逐渐的凸显,在高层建筑中的应用越加普遍。现阶段,我国在建筑材料的研究方面取得了重大成就,很多节能的金属材料被研究,出现在市场中,如特种钢材、铝合金材料以及幕墙接驳件等,为建筑幕墙的发展开拓了道路,此外,玻璃幕墙的样式也越发的多样,先后出现了镀膜玻璃、钢化玻璃、中空玻璃等形式。与此同时,我国幕墙的安装技术也越发的成熟,突破了高层以及超高层建筑的施工阻碍,应用越加的广泛。

以目前我国建筑幕墙的设计发展形势来看,可总结几点建筑幕墙未来的设计思想。在以往的发展过程中,人们大多将幕墙的设计重点放在了外观、性能、成本价格等方面,而对于幕墙设计的生活性考虑较少,在建筑幕墙时,主要的目的是为人们提供舒适的居住环境,对于减少环境污染,维护生态平衡的考虑较少,这样与我国可持续发展的目标是不相符合的。因此在今后发展的过程中,我们首先需综合的对建筑工程的生态环境,对气候、地理等方面的因素进行综合分析,在满足人们需求的基础上,对幕墙进行科学的设计,对材料进行合理的选择。其次,我们要综合的了解建筑物的功能,将建筑主体结构与幕墙设计进行合理结合,让两者在设计上达到统一。最后,在设计的过程中,始终要坚持节能环保的理念,切勿将节能材料的选择简单的看作为企业节约成本,其根本的目的是达到节约自然资源的目的,为社会的可持续发展做出贡献。同时,在考虑幕墙位置以及其表现形式的基础上,也需对空间的舒适度、采光、防尘、抗噪音等生态因素进行考虑,多应用现今的技术以及新型的節能材料,从可持续的视角看待节能问题。

五、结语

随着我国经济社会的不断发展,建筑施工技术也正在突飞猛进,更多的优秀建筑形式开始出现在了当前的社会建筑中。建筑幕墙作为建筑中非常重要的一部分,不仅对建筑结构起到正向的支撑作用,还增加了建筑外观的美观性,提升了建筑的视觉感受。因此,应该将节能技术更好的应用与建筑幕墙设计中,通过对建筑幕墙材料的选择与节能技术的应用,让建筑幕墙在发挥自身作用的同时实现绿色环保功能。

参考文献:

[1]夏热冬冷地区公共建筑绿色节能技术[J].朱颖锋.建材与装饰.2018(26)

[2]绿色节能技术在老旧工业建筑改造中的应用[J].李映殊.建筑节能(中英文).2021(01)

[3]绿色节能技术在公共建筑幕墙设计中的应用[J].赵牧冉.住宅与房地产.2016(30)

[4]绿色节能理念下的施工技术分析[J].程宝平.砖瓦.2020(04)

[5]浅析建筑施工中绿色节能技术的应用[J].海军辉.中国建筑金属结构.2021(02)

[6]基于绿色节能理念下的建筑工程改造研究[J].秦娜.资源节约与环保.2017(01)

[7]节能技术在绿色建筑工程中的应用[J].吴一鸣.江西建材.2017(20)

[8]浅谈绿色节能理念在建筑设计中的应用[J].曹登科.建材与装饰.2020(14)

[9]绿色节能理念下的旧工业建筑改造策略[J].韩承志.城市建筑.2020(20)

[10]暖通设计中绿色节能技术的实践探究[J].陈振湘.中国设备工程.2021(14)

作者:赵立国

第二篇:节能建筑设计与建筑节能技术探讨

【摘要】绿色建筑理念提出之后,建筑的节能设计受到了广泛关注。此技术的应用可降低建筑使用过程的能源消耗。本文对建筑节能设计进行简要说明,分别从建筑布局、门窗节能、设备系统节能、清洁能源利用、外墙保温节能等方面阐述节能技术在建筑设计中的具体应用。

【关键词】节能建筑;设计;节能技术

建立节约型社会,实现持续发展为我国提出的战略发展目标。建筑行业对能源需求量较高。在行业快速发展过程中,节能建筑的设计理念符合绿色建筑的建设需求,和社会发展方向相同。合理运用节能技术设计建筑,可实现对能源的最大化利用,降低建筑能耗,提高其使用效益。

1、建筑节能设计概述

建筑的节能设计属于提高能源利用效率的形式之一。从多个方面展开设计,保证建筑对能源的合理使用。设计过程建筑布局、围护结构、设备系统等节能设计为重点。特别是供暖和空调等系统中,应用大量电气设备,在建筑使用过程,可占据其总体能耗的35%左右,因此,需要使用节能技术,将建筑功能考虑其中,合理设计布局形式,选择节能灯具,如:在照明灯具的选择方面,可使用含有卤化物的小功率灯具,不但使用寿命长,而且节能效果良好。

2、建筑节能设计的应用

2.1布局节能

2.1.1布局类型

建筑整体布局主要有以下四种形式:第一,行列式,这种布局方式利于通风,保证建筑朝向良好,属于广泛应用的形式之一;第二,错落式,这种建筑布局方式可防止产生“风影效应”,最大化利用山墻的空间,获取日间光照;第三,周边式,这种不布局方式,可在建筑院落内形成集中的开阔空间,但是仅能保证部分建筑朝向良好,可能产生风影区,对夏季的通风不利;第四,混合式,这种布局方式就是将前三种布局方式进行混合,组成防护单元,应对气候变化,适合应用在寒冷的北方地区。

2.1.2朝向与间距

朝向设计过程,需要将光照、风向等考虑其中,保证建筑冬季有足量的阳光照射到室内,夏季尽量减小阳光向室内和室外墙面的照射。同时,还需将夏季的通风情况考虑其中,防止冬季受到冷风的吹袭,最大限度利用地形,保证建筑的节能需求。在间距方面的设计,需要将日照、抗震、交通、消防、通风、采光、管线、视线等因素考虑其中。以住宅建筑的日照情况为例,需要保证大寒日日照时数在2~3h,有效日照时间带为8~16h;冬至日日照时数在≥1h,有效日照时间带为9~15h[1]。

2.2门窗节能

在设计建筑过程,门窗位置为节能技术的应用重点,需要科学控制门窗、墙体之间的比例,确保室内空气能够顺畅流通,为人们提供舒适、安全的环境。同时,还需将建筑外观结构、通风功能、采暖功能等考虑其中,确保设计可达到节能效果。按照建筑设计规范,门窗比例需要根据建筑朝向各有不同。通常,南向窗需要控制窗、墙体比例<30%,北向窗要控制窗、墙比例<50%,东向、西向窗要控制窗墙比<35%。设计环节,还需重点注意门窗和建筑墙体之间的密封性。建筑整体中门窗结构使用频率较高,因此损耗较为严重,同时,在门窗开关过程还会导致热量损耗。故此,在设计环节,需要加强门窗口的保温设计,保证其和墙体之间的密封性良好,合理控制其面积,降低开关过程产生的热量损耗,降低建筑对能源的消耗。此外,在门窗适当位置还可设计遮阳装置,减少高温季节建筑室内接受的太阳辐射,控制夏季室内高温。窗口遮阳能够控制散射、辐射等影响,同时利于通风、防雨等,设计环节不可对远眺视野造成影响,同时遮阳造型和建筑外观风格协调,保证结构简单、耐用。

2.3设备系统节能

2.3.1供热系统

建筑的供热系统需保证冬季建筑室内温度适宜,节能设计可从以下几方面入手:第一,集中供热方面,可通过对热网管道进行保温处理,降低热能在传输过程产生的是损失。第二,在室内散热的节能方面,可使用对流供暖方式,利用散热器作为散热设备,还可使用辐射供暖形式。对比而言,辐射供暖在热量传递过程从下向上,散热均匀,在地面积蓄热量,室内温差较小,因此建筑的热量损失较小。而对流供暖方式,热源自锅炉传递出来,经过管网时会有10%~15%的损失,因此设计住宅类建筑,可优选辐射采暖方式,可实现节能10%左右。

2.3.2空调系统

空调系统有两种负荷类型,一是日冷负荷,主要指在设计标准下,空调冷负荷峰值,需要通过设备容量的合理确定;二是运行负荷,主要指设备间歇、连续等运行环节,维持室温在合理范围内。影响负荷的因素主要有两点:第一,建筑自身节能效果,可在设计过程优选围护结构,确保材质具有较大的热组阻值以及较小的热容量。第二,窗墙比、窗户遮阳等因素,空调负荷可随窗墙比增加而增加,对比于窗墙比为50%和30%的建筑,对空调系统的日冷负荷降低约25%~42%,同时运行负荷可降低17%~25%,设计过程尽量避免将空调房设计在顶层[2]。

2.4清洁能源利用

我国含有丰富的太阳能资源,其作为重要的清洁能源,可应用在建筑的节能设计当中,利用太阳能设计热水系统,利用水和转换装置,将太阳能加以转化,可用于发热或者发电。如:使用太阳能集热器收集阳光,用于加热水,产生蒸汽,对热力发电机进行驱动,之后带动电机发电,将太阳能先转化为机械能,之后转化为电能。

2.5外墙保温节能

在建筑的外墙保温设计过程,可使用混凝土墙作为保温墙体,建筑墙体从内至外依次为混凝土剪力墙、聚苯板、找平层、抗裂砂浆钢丝网、装饰墙面在保温板和内侧结构之间预留出长度25~50mm的空气层,将室外湿气隔绝。与此同时,在建筑施工过程,还可在外部墙体上预制外挂类型的保温板,使用聚苯乙烯作为保温材料,在其中加入发泡剂,在热分解的作用下释放气体,在内部形成含有小孔的塑料成品。这种保温材料质量轻,并且隔热性能良好,具有较高的防潮效果,且价格低廉,弹性高,适合应用在节能建筑外墙保温结构当中。

结语:

总之,为高效利用能源,需要重点关注建筑行业的节能技术应用。在设计建筑环节,充分发挥节能技术的应用优势,对建筑的布局、结构等合理设计,最大限度利用自然能源,降低建筑各种设备系统产生的能源消耗,提高建筑的社会效益和经济效益。

参考文献:

[1]朱黎明.住宅建筑设计中的节能设计探析[J].居舍,2020(03):54.

[2]郑佳奇.建筑设计中节能建筑设计的探讨[J].工程技术研究,2020,5(02):191-192.

作者:李硕

第三篇:当前我国建筑节能的现状及建筑节能新技术阐述

【摘要】全球经济在增长的同时,使得能源资源产出和消耗这两者间的矛盾加剧。建筑总量的增加,居民对于居住环境的质量要求提高,使得建筑能源消耗也在日益剧增。所以研究建筑节能技术已经成为了各个行业的关注热点。笔者结合自身多年的实践经验,从简述建筑节能的定义入手,研究现阶段中国建筑节能行业的现状,阐述新技术,为促进建筑技能新技术的推广应用提供参考资料。

【关键词】建筑节能;新技术;现状研究;

0.引言

建筑节能工程的快速发展,在推动新技术不断改进的同时,也节约了能源资源,降低大气污染,促进社会经济发展与生态环境保护的和谐共存。此外,现代化建筑行业的发展以及人们生活水平的显著提升,人们对舒适建筑环境的要求也在不断提高,建筑节能工程和节能新技术的研发运用能够促进建筑行业的稳固发展,同时还能提高建筑环境的舒适度。因此加大建筑节能工程的研究力度迫在眉睫。

1.建筑节能的定义

建筑节能指的是生产建筑材料、房屋建筑施工和投入使用的所有阶段,在达到相同需求或满足相同目的的基础上,对能源资源的合理运用,合理降低能源资源的消耗量,提高建筑的舒适度,节省能源资源。目前,建筑采暖、照明、空调、热水供应等都属于建筑节能。建筑节能的涉及范围较为广泛,工作内容较多,是一项复杂、系统的工程。从施工流程方面而言,工程规划、项目设计、工程施工、工程监理等所有阶段均和建筑节能存在着密切的联系。从建筑材料方面而言,节能型门窗、保温材料、节能型墙体材料以及节能玻璃等均属于建筑节能的范畴。从建筑节能技术方面而言,建筑和太阳能相结合技术、照明节能技术、围护结構的隔热、保温技术以及供热、供冷新技术等均属于建筑节能的范畴。

2.当前我国建筑节能的现状

中国在建筑能源资源方面的消耗总量占社会能源消耗总量的33.33%左右。早年中国建筑能源资源消耗中煤炭等能源的消耗量巨大。而随着建筑规模的逐渐扩大,建筑能源资源消耗总量在全社会能源资源消耗总量中占据更大的比重。现阶段整个中国有400亿平方米以上的房屋建筑,而节能类建筑房屋的总面积只有2.3亿平方米左右。这也就意味着每年在20亿平方米的房屋中,有97%左右的房屋属于高耗能类建筑,而只有3%左右的房屋属于节能类建筑。所以研究中国建筑节能迫在眉睫。下文从建筑节能的能源资源消耗方面、设计、有关标准以及法规政策制度四个方面入手,针对建筑节能现状进行研究探讨。

2.1能源资源的消耗

人们生活水准的显著提升,使得建筑能源资源消耗问题更加严重,这主要体现在以下三个方面。其一,在已建成的该房屋建筑中,因为考虑到一次性建设成本,建筑门窗的气密性以及围护结构的保温性能均较低,夏季居室的温度在30摄氏度以上,冬季则在16摄氏度以下,居住热环境差,急需改善,这就要加大了能源资源的消费。其二,建筑房屋的面积在逐渐增加的同时,也使得建筑能源资源消耗在不断增加。其三,因为空调的大量使用,空调高峰期的用电量在急剧增长,其中有部分城市已经达到了40%。这导致建筑能源资源的年平均消耗量在递增,并超过国家能源资源的年平均生产量。

中国境内,达到节能标准0.5倍的建筑,其采暖消耗能源资源量也是12.5㎏/m2。现阶段中国农村地区,尤其是严寒、夏热冬冷的地区,其房屋建筑面积为50亿平方米左右。这些房屋建筑多数采取传统方式以及传统建筑材料进行施工建设而成,外墙利用的是实心的粘土砖砌成,门窗多是利用木质门窗,居室内利用的是火炕或火炉供暖,屋顶设计较为简单。因为房屋建筑的采暖效果较差、保温性能不强,导致农村房屋建筑在冬季需要消耗大量的能源资源来供暖,在浪费能源的同时,也对环境造成严重的为威胁。

2.2设计问题

和西方发达国家相比较,中国在建筑节能方面的设计标准还不够完善,差距较大。现阶段中国大部分采暖地区,其围护结构的热功能并不强。有关数据调查发现,中国建筑房屋围护结构中,外墙传热系数是西方发达国家的4倍左右,外窗只有1.5倍至2.2倍,屋顶只达2.5倍至5.5倍,门窗的透气度只达3倍至6倍。国外有数据显示,发达国家住宅中,平均每平方米实际年采暖耗煤13.5千克,但是中国多数地区并没有达到这个数据。通过调查研究显示,我国建筑中多数能源资源是在外墙、门窗、屋顶等消耗掉的,这些建筑结构的隔热保温性能都较差。因此中国必须要对已有的建筑结构进行节能设计改造。

此外,虽然中国为了促进建筑节能设计要求,出台了管理规定、节能条例以及设计标准等,但是因为行政监管体系的不够完善,使得建筑设计无法达到节能要求。

2.3相关法律、设计标准

在1986年出台了相关的设计标准,之前的中国并没有出台建筑节能的设计标准,和发达国家相比存在一定的差距。1993年中国出台了旅游旅馆等建筑节能的相关设计标准。在1995年中国出台了建筑节能标准,要求建筑节能率为50%。1998年中国出台了《节约能源法》,成为了全国节能指导法律,是我国建筑节能的立法准则,对于指导建筑节能工作有着重要的意义。之后中国相继出台了各种有关建筑节能的规范标准等,对于强化建筑节能工程施工的质量管理,提高新节能技术起到了重要的指导作用。

2.4法规政策制度的不健全

从二十世纪七十年代中后期起,中国就开始了建筑节能工作,但起步比较晚,在通过了数十年的努力后,中国的建筑节能工作在诸多方面已经取得了较好的成绩。例如:建筑节能组织管理的加强,建筑节能以及相关技术规范的制定。从法律法规制度方面而言,中国早年就已经出台了节能法规、可再生能源资源的方针制度等。这些法律法规为建筑节能行业的稳步发展提供了政策支持。但是针对建筑节能和新能源资源建设等方面的政策制度并不够完善,并未以法律形式明确建筑节能中的主体对象各自的法律地位,也并没有真正规范国家政府、市场、相关企业以及个人在整个建筑节能中的具体行为。针对建筑节能建设所出台的税收优惠政策,导致了建筑节能工作出现各种漏洞。

因为建筑节能的设计内容较为广泛,并存在着交叉现象,要求建立完善的问责制与责任追究制度,根据“谁负责”、“谁监理”、“谁审批”等原则,针对未通过办理程序就开工或未完成竣工验收手续就投入使用的各种行为,要严格依据国家相关法律法规追究责任。完善建筑节能的监管机制,确保所有工作能够落到实处。

3.建筑节能新技术

3.1暖通空调节能技术

(一)空调末端装置。目前的辐射式采暖方式主要有:垂直板辐射、天花板辐射以及地板辐射等,即能够防止吹风感,还能够充分利用低温热源与高温冷源,提高了热泵效率。在有地下水以及低温废水等低品位的可再生热源、冷源中,利用末端方式,能够节省常规冷热源,直接利用已有冷热源。

(二)采暖系统节能技术。我国城市的供暖采取的是城市集中供暖或区域集中供暖方式,能够提高热效率。将平衡阀安装在管网系统内,能够保障该系统水力的平衡,有效降低室内平均温度,节约能源资源,减少能源消耗。

(三)余热回收技术。通常情况下,建筑物的新风负荷占总负荷的35%左右。如果新风量能够由最小新风量转变成全新风,在春季、秋季能够节约60%左右的能源资源。利用全热型换热水器,把空调房中的新风和排风进行热、湿转换,降温除湿,空调系统内的余热能够回收利用。

(四)热电冷联产新技术。在热电冷联产的同时,利用制冷装置,构成完整的热电冷联产新系统。其中制冷装置是以吸收型制冷机为主,该机器在制冷过程中,利用通过热电联产系统内的热量进行制冷。这种技术和天然气制然系统制冷、天然气锅炉制热以及发电厂发电等技术相比,能源消耗量能够降低20%左右,还能够解决了输电阶段的线路损耗问题。

3.2新能源技术

(一)储能材料。利用建筑结构自身的热容特性,在保证建筑结构温度的基础上,储存能源。目前大部分储能材料被用于天花板以及地板的厚板内。但是储能材料对夜间附近温度的依赖度较高,因此还应加大研究力度。

(二)地源热泵。地热处在地下浅层,对于地热的利用既有制冷效果,也有制热效果。地源热泵利用少量电能等高品位的能源,将低温位热能转移到高温位上。地源热泵在中国还处在起步阶段,其市场应用前景较好。

(三)绿化建筑。在强调节能的基础上,注重和自然和谐共处的生活观念,将绿化引入到建筑中,在房屋建筑内重塑自然。例如:将爬山虎种在墙面上,既能够遮挡阳关,也起到散热作用。

(四)废弃物的再次利用。破损的红砖、陶瓷面砖以及废弃混凝土等建筑废弃物,通过粉碎、筛分等制成骨料再次利用。例如:植草砖、庭院造景砖、透水砖等,市场前景好。

(五)太阳能。将太阳光能利用各种系统设备与先进技术转化成热能、电能等其他形式的能源,即为太阳能技术。现阶段,中国多数地区已经开始研究和在建筑节能中利用太阳能。在建筑房屋中,对于太阳能的利用主要包括发电、供暖、供热水三个方面。在建筑节能中运用太阳能已经成为了必然发展趋势之一,太阳能的利用能够为建筑物提供暖气、冷气、生活热水等,还能够供电。

3.3围护结构的节能技术

(一)墙体节能技术。其主要有:隔热保温材料以及保温形式。其一,隔热保温材料。在建筑中,选用导热系数小、密度轻、价格实惠的隔热保温材料。高效保温材料的导热系数在0.5W/(m·K)。其二,墙体的隔热、保温形式。对于建筑物墙体保温技术有自保温、内保温以及外保温等技术。其中自保温技术的工序简单、操作方便、安全性高、便于维修改造,和建筑物的使用壽命相同。内保温技术的操作较为简单,施工进度快,对建筑物的外墙垂直度要求较低。外保温技术能够更好的保护建筑结构的稳定性能。

(二)门窗节能技术。目前的门窗节能技术包括了:气凝胶技术;应用真空玻璃;应用遮阳设施等。这些技术的应用能够达到保温隔热的目的,还可以降低能源消耗。

(三)屋面节能技术。屋面系统可以分成两类。其一,倒置型屋面,将防水层安装在结构层和绝热保温层之间,同时还具有隔气作用,对防水层进行保护,避免屋面出现渗漏问题。其二,传统的正置屋面,在保温层的上方设置防水层。现阶段使用的屋面技术包括了:高效保温材料;屋面铺设PIB类预制板;隔热保温通风屋顶以及岩棉复合屋顶等。

4.结语

建筑节能工作较为复杂,涉及到材料技术、能源技术、建筑技术以及废弃物再次利用等。但是中国建筑节能工程的发展情况并不乐观,要想达到节能要求,就需要针对问题,利用切实有效的解决方案,改进建筑节能技术,利用新技术,综合各方面的内容,为建筑节能发展开拓更好的市场前景。

参考文献

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作者:高光

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