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节能技术在绿色建筑工程中的应用探讨

2015-08-15安徽省建筑科学研究设计院安徽合肥230001

安徽建筑 2015年5期
关键词:外墙热量保温

卫 勇 (安徽省建筑科学研究设计院,安徽 合肥 230001)

建设绿色建筑,其本质就是通过一定的设计策略与技术应用,减少资源在建筑运行之中的消耗,达到保护环境的目的,进而达到建设资源集约型社会和可持续发展的目的。绿色建筑虽然名字是绿色,然而与绿化行为比如说建设绿化带并没有本质关系,而是各类节约资源行为的集合,这些技术的目标都是为了实现人与自然的和谐共处,资源的正确运用。所有相关的技术都是为此目标而努力。

1 节能技术的主要构成

1.1 建筑结构的节能

对建筑结构的节能工作就是针对诸如墙壁、屋顶、地面、门窗这些部位的传热性能进行改良,从而减少房屋运行过程之中的能量流失情况,达到了节约能源的目的,同时也提高了居住者的居住感受。这些技术的主要目的是通过改进这些部位的结构或者提高它们的密闭性能,从而减少热量的流失。

1.2 采暖供热系统节能

采暖系统中,能量的流动遵循着锅炉→管道→用户家中的渠道。提高热能的利用效率,对这3者的技术提升都必不可少。一方面,要提高锅炉的工作效率,减少锅炉的能量损失与浪费,另一方面,减少能量在输送管道之中的流失,最后,改善用户家中的取暖设施。在室内的采暖设施,要使用双管入户,根据户头来计量,对每一个房间进行温控管理。在收费方面也要有合理的收费制度,用制度来促使消费用户成为能源节约者,让人们积极主动地节约能源,真正实现节能建筑效益。

1.3 开发使用可再生能源

随着时代的进步,绿色可再生能源必将更多地应用于建筑的运行之中。绿色能源的优势在于:一方面没有污染,另一方面没有枯竭的可能性。可再生能源包括风能、水能、太阳能以及其他的能源。

风能也就是风的流动产生的能量,空气的流动速度与频率决定了地区的风能适不适合得到利用。在我国风能丰富的地区很多,比如说北方的很多地区与沿海地带。这些地区的风能利用行业正在蓬勃发展。

太阳能是指太阳负载的能力。通常情况下,通过计算阳光照射至地面的辐射总量来计算太阳能的大小,既有太阳的直接辐射,也包括天空散辐射。太阳能的利用方式多样化,有光伏、太阳能聚热系统、被动式太阳房、太阳能采暖和制冷以及太阳能热水系统等。

水能则是由水的流动性产生的,通过水能发电,就是水电。我国在水电技术各个方面基本达到了国际水平,而且经过多年的摸索总结,已经形成了一套完善的水电产业体系。

2 节能技术的主要应用

2.1 外墙保温工作

通过外墙的保温,建筑物的能量调节状况能够得到明显的改善。对于外墙来说,一方面在夏季要阻挡热量的进入,而冬季则要保存室内的能量,目前来说,可以采用诸如外墙添加保温层、使用呼吸式幕墙、使用保温材料等等,这些方法都能够有效的降低外墙的热能传导性能,更好地节约了热能,体现了能量节约地设计原则。

在外墙的建设过程之中,可以考虑采用外挂石材的建设方法,如菊花黄石材这样的材料,就兼具美观、强度的特点。一方面,外挂石材是一种优秀的外墙建筑方法,能够有效提高外墙的美观性与实用性;另一方面,石材与混凝土之间的空隙能够有效地减少热量的传递,使得室内温度能够得到更好的控制。之后,在混凝土表面可以设置一次岩棉作为保温措施,通过降低外墙的传热系数,能够有效提高建筑物的保温效率。

2.2 屋面、地面保温

通过设置一定的保温层,建筑物的屋顶也可以有效地阻止热量的流动。对于中国北方的环境来说,对地面进行温度保温也是非常重要的工序,比如说,在地面上铺设聚苯乙烯材料作为隔温的系统,就能够与房屋其他部位如屋顶外墙的保温结构之间相互结合,形成一个密闭性的保温体系,更好地起到保温的效果。

屋面保温隔热与防水屋面保温隔热和防水性能直接影响到顶层住户的室内舒适度和能耗。屋面的总传热系数应小于或等于0.33W/(m/.K)地面保温北京市的冰冻线是0.8m,含水的土地会冻冰,但是低于0.8m之后就不会冻冰了,项目中保温隔热处理在建筑的首层底板,即车库顶板中的设计采用,使得整个建筑的保温隔热性能更加优越。

2.3 门窗的保温

一直以来,困扰着建筑保温问题的重要因素就是门窗的保温问题,门窗自身很容易泄露热量或者吸入热量,这也是建筑物主要造成能量浪费的原因之一。若要提高窗户保温能力,就需要采用那些拥有更加优秀保温性能的窗框和玻璃构造。目前来说,主要应用的主要技术包括铝合金窗框和中空玻璃的结构,这两种方法都有着有效的隔温节能的能力。

铝合金窗框被分为两层,之间再填充以尼龙材料,一方面具备很强的密封性能,另一方面保温性能也很强。这种结构设计,一方面减少了空气的泄露情况,也减少了随之而来的能量流失,另一方面则克服了铝合金的导热性特点,起到很好的保温成果。最后,铝合金在加工上简便,在使用中不易受侵蚀,这也是明显的便利特性。

而中空玻璃的原理早已众所周知,它的原理是通过双层玻璃的形式,来阻止热量的流失,已经在诸多的建筑工程之中进行了应用,在使用中也显示了明显的节能效果。

2.4 呼吸式幕墙

在我国的北方,冬季要面对长期的取暖时间,对于一些诸如办公楼这样的大型建筑物,其热量损失的情况更加惊人,这一方面降低了使用者的居住体验,另一方面也是一种严重的能源浪费。为了解决这个问题,我们可以采用呼吸式幕墙的策略,同时,灵活的运用“太阳房子”等原理以及采用适当的材料,来达到节约能源的设计目的。

呼吸式幕墙的特点是其独特的双层幕墙结构,其中一层材料是中空玻璃,能更好地抵抗太阳的照射与热能的传播,同时也具备其他的优势,比如说隔音与便于清洁的效果,对于办公楼或者其他大型建筑物的设计来说都非常适宜,根据相关调查与分析的结果,这种墙体形式能够大幅地减少建筑物中的能源浪费情况。

2.5 恒温系统

恒温系统的原理是将冷热调节管道设置于房屋墙壁之中,在夏季加入温度低的水,而在冬季则相反,通入热水,从而对室温情况来进行调节,一方面这种温度调节的方式更为舒适,能够充分全面地保障室内温度处于正常水平,而且相比于其他的温度调节方法而言,比如说空调、暖气等等也具备着相当的能量效率优势,通过一定的电子系统调节,可以达到与其他空调类似的温度调节作用。

目前来说,这种技术主要被分为3种:毛细管系统、机构楼板冷热系统以及地板冷热辐射系统。

毛细管网系统的主要组成结构是很多细密的塑料管,因为形状与运作方式与毛细血管颇为相似而得名。可以对水进行输送、分配。由于这些细小管道的面积总和很大,因此也具备很强的传热能力,传热过程也更加稳定和柔和,热量传输的效率也很高。但是这种结构较为复杂导致其价格较高,而且容易堵塞而失去效用。

结构楼板冷热系统是将塑料管设置于混凝土之中,在按照夏季制冷冬季供暖的方式来进行温度调节,一方面这种方法对设备的要求和负载不高,所需的设备和投资资金需求也不高,具备很强的经济性;另一方面也具备温度调节系统通常具备的优势:能够有效地对温度情况进行调节,能够应对冬季和夏季两种情况,也没有通常温度调节方法的麻烦与噪音等。

地板冷热辐射系统是在地板下方铺设温度调节管道,或者铺设能发热的线路等等,通过地板,热量向整个室内散发,热能作用方式是其主要优势,同时也支持开窗。可以适用于那些诸如活动室这样的场所。

在对于恒温系统的选择中,要考虑到建筑物的作用情况来进行选择。

3 结 语

通过节能技术的应用,建筑物的能耗情况能够得到有效的控制,也提高了居住者的生活感受。节能技术在建筑技术中的应用,其根本是运用各种手段,减少建筑物的能源消耗与应用那些新的无污染的绿色能源。节能技术随着时代而不断发展,作为建筑设计者应当不断把握新技术,提高认识与技术水平,才能减少建筑物运用中的能源浪费情况。

[1]刘鑫.节能技术在绿色建筑工程中的应用研究[D].长春:吉林大学,2014(1).

[2]单国强.绿色建筑节能技术在中铁九局总部大厦工程中的应用[J].建筑节能,2012(5).

[3]周嫱.绿色建筑理念融入的建筑学专业知识体系框架整合研究[D].济南:山东建筑大学,2014.

[4]高海杉,袁雪瑞.绿色建筑中环保节能技术及质量控制对策分析[J].门窗,2013(20).

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