绿色建筑的节能分析与对策

2010-08-15孟丹彬

绿色科技 2010年9期

孟丹彬

(衡水中房房地产有限公司,河北衡水 053000)

1 引言

绿色建筑是指在建筑的全寿命周期内[1],最大限度地节约资源、保护环境和减少污染,为人们提供健康、适用高效的使用空间与自然共生的建筑。节能是绿色建筑的一个标志,建筑作为一个高能耗的行业,势必要走在节能的最前沿,所以必须对绿色建筑提出节能的要求。近年来建筑节能技术已成为全世界关注的热点,也是当前国内外节能领域的一个热点研究课题。

2 建筑物能源消耗的途径

建筑物的能耗主要取决于围护结构的热传导和冷风渗透,如果建筑围护结构保温隔热性能良好,可减少为维持室内环境提供的采暖和制冷能量。改善建筑围护结构的保温隔热性,节约能源,开发和利用太阳能、风等自然能量,是建筑节能设计中重点考虑的问题。建筑节能途径主要包括应用高效的保温隔热材料,防止室内外热交换,减少建筑能耗。建筑物选择适宜的朝向及采用合理的结构形式,合理避免热桥。利用绿化种植调节建筑保温隔热性能,节约能源。

3 建筑结构设计节能措施

3.1 建筑保温材料的选择

建筑物高效保温隔热材料的选择和施工,应根据建筑物的使用要求、结构形式、环境气候条件、防水处理方法和施工条件等因素综合考虑。保温材料应具有吸水率低、表观密度和热导率小,有一定强度的性能。保温隔热材料应以矿物棉、玻璃棉及泡沫塑料等优良保温材料为主,可用于墙体、屋顶及周边地面等处,可使建筑围护结构中各部分的传热系数降低。在保温材料确定的情况下,保温层厚度是决定建筑保温性能的重要参数。一般围护结构的绝热性能,随保温层厚度的增加而提高,这里相应采暖成本低了,围护结构的建造费却相应增加。因此,合理确定保温层厚度对建筑节能及建筑经济具有重要的现实意义。当保温材料确定后[2],应根据建筑气候分区、建筑体形系数确定最小传热系数,从而合理确定保温层厚度。

3.2 建筑节能构造分析

在建筑围护结构设计中,根据各地的气候条件和建筑物的使用要求,合理解决建筑外围护结构的保温与隔热问题,是建筑构造设计的重要内容。

3.2.1 外墙内保温措施

目前外墙节能的主要方式是采取复合墙,即在墙体不同部位设置高效保温隔热层,通常采用外墙内保温、外墙夹心保温、外墙外保温。

(1)外墙内保温。外墙内保温是用保温材料置于外墙的内侧,对饰面和保温材料的防水、耐候性等技术指标的要求不高,施工较容易,但是这种做法饰面层易出现开裂。采用内保温,占用室内使用面积,不便于用户二次装修和吊挂饰物。采用内保温,主墙体越薄,保温层越厚,热桥的问题就越趋于严重。

(2)外墙夹心保温。外墙夹心保温是将保温材料置于外墙的中部,内外侧墙均可采用传统的砖、砼砌块等。这些传统材料的防水、耐候等性能均较好,对内侧墙和保温材料形成有效的保护,保温材料可选用岩棉、聚苯乙烯等。此类墙体偏厚,由于保温材料把结构墙体分成内外两层,两层墙体之间必须采取可靠的拉结措施,这种做法施工较为复杂,且施工质量难以控制,实际工程应用较少。

(3)外墙外保温。外墙外保温是将保温材料置于外墙的外侧,外保温墙体适用于有采暖和空调要求的建筑。这种做法可以避免热桥的产生,有利于建筑物冬暖夏凉,延长主体墙体使用寿命,适用范围广泛,综合效益显著。

3.2.2 门窗的节能措施

门窗是房屋热量散失的最薄弱的环节。门窗的低传热性和高密封性对建筑节能尤为重要。设计时应合理控制窗墙比例,提高门窗的气密性以防止冷风渗透和传热损失。外门应设置门斗,防止人流出入时造成大量的热量损失。门窗外侧设遮阳设施,窗户采用新型双玻璃单框复合窗,双层中空玻璃的空气隔离层发挥着良好的保温作用。窗扇之间用双道密封条封好并做好窗框与墙体间的缝隙处理,防止能源损失。

3.2.3 屋面节能措施

屋面作为建筑的主要围护构件比其他界面更要起到保温、隔热作用,是建筑节能的主要部位之一。在建筑屋面做双层保温、双层防水处理。选用聚氨脂PU硬泡喷涂工艺,在屋面上直接喷涂聚氨脂硬泡,找坡层上做苯板保温层。PU硬泡具有独特的不透水性和优良的绝热性能,容重小,吸水率＜0.2,导热系数≤0.027W/m2,耐高温、防腐蚀、抗老化,是一种集多种优异性能为一体的理想屋面保温材料。苯板是一种高效轻质保温材料,这种双保温的构造提高了屋面的保温能力。

4 建筑绿化种植节能措施

建筑外围利用绿化种植不但节约能源、减轻城市大气污染,而且还可以改善城市人居环境小气候,有利于身体健康。对保护建筑物、提高城市绿化覆盖率、美化城市等都具有积极的作用。

4.1 建筑外墙面绿化节能

4.1.1 建筑外墙面绿化

建筑物外墙面种植攀缘绿化后,能够有效的遮挡夏季阳光的辐射,建筑物墙体表面温度可以降低4℃以上,室内温度可明显降低1℃以上,冬季不会影响墙面的太阳辐射热,附着在墙面的枝又成了层保温层,同样节约能源。此外,外墙面绿化后,减轻了墙面经阳光暴晒引起的热胀冷缩和风吹雨淋,调节了墙面极端温度,对保护建筑物表面有良好的保护作用。

4.1.2 建筑墙面绿化植物的选择

根据攀缘植物的生态习性,墙面高度选择合适的植物品种。多层建筑物可选择三叶地锦,美国地锦等吸附、攀缘能力强的种类,对低矮的墙面可种植紫藤、扶芳藤、常青藤、络石、凌霄、藤本月季等。另外,我国南方地区全年温暖,便于植物生长,墙面绿化植物选择范围大,可选的种类很多。而在北方地区,冬季气温低,干旱少雨,外墙面绿化植物应选择抗性较强的攀缘植物,主要有地锦、忍冬、紫藤、山葡萄、凌霄等。

4.2 建筑屋面绿化节能

4.2.1 建筑屋面绿化

根据当地的气候条件,屋面的结构特点,经过保温处理后的屋面,其上再做防水、排水、滤水处理后,覆盖轻质复合种植土,可栽植绿化植物。这种屋面绿化不仅具有室内隔热降温的作用,还具有改善城市生态环境、缓解热岛效应等综合功能。绿化植物的生长不消耗能源,可以重复和循环使用,绿化垃圾容易自然降解,因此屋顶绿化还具有全寿命周期节能环保的优点,是值得大力推广的地方节能技术[3]。

4.2.2 建筑屋面绿化植物选择

建筑屋面绿化植物品种的选择,应根据当地的气候,选择矮生喜光、浅根系的灌木如小龙柏球、金叶女贞、红叶小檗、月季等;藤本类如紫藤、常春藤、凌霄等;草花如石竹、萱草、二月兰、彩叶草、白三叶等。