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1建筑節能減排利國利民刻不容緩
在滿足人民群眾取暖和制冷的基本要求下,必須改進建筑物本身的保暖性能。這就要求建筑在設計時就要從結構入手考慮建筑的節能減排性,外墻的保暖性等等,在此產業中新型建筑材料、保暖外墻、保暖門窗等都需要大量應用。由此可見這是一個潛力巨大的市場,能夠產生龐大的經濟效益和社會效益,由此催生的相關產業可以提供大量工作崗位,提高社會能源利用效率,拉升GDP等。可以說建筑節能減排是一個真正利國利民的黃金產業。
2建筑節能減排的設計
我國現行建筑的高耗能,大多是從設計上就沒有充分考慮,因此在建筑的使用上高耗能往往很難糾正,這就需要我們在設計之初就要充分科學的綜合考慮建筑的結構、朝向、空間布局、間距層高、框架、使用何種節能建筑材料等方面,同時還要利于施工和養護,同時對周圍的配套綠化設施及排水綜合考慮等。以達到最大限度減少建筑能耗,并獲得較為理想的使用節能效果。
2.1建筑的空間位置
在相同的形狀的建筑物中,其南北朝向的冷符合要比東西朝向的冷負荷小的多,在4∶1的長寬建筑物比例下南北向比東西向冷符合小70%(特定實驗條件下)。在布置空調的房間中也應該注意將空調位置預留在南北朝向的墻面上。同時應該注意建筑物的體形系數即外表面積與期所包圍的體積只比(S/V)體形系數越大其能耗系數越大,當為了美觀和造型必須增大體形系數時,必須考慮配套的保溫材料的使用。
2.2墻窗比
墻窗比是指窗戶與墻面積的比例,在安置空調的房間應該注意此比例,空調房兩側的墻窗比過大不利于保溫。目前我國大城市中大廈建筑往往為了氣派而不顧墻窗比例,采用玻璃幕墻,造成了極大的浪費,導致空調使用負荷巨大,常年需要空調大功率制冷制熱,同時玻璃幕墻的使用還會造成嚴重的光污染。此外還應注意外窗的設計應適當的考慮傳熱系數和遮陽要求,細節上應該注意窗戶玻璃的打開方式和布置合理的分隔玻璃。
2.3綠化
綠化往往是容易被忽視的問題,但是實際上在建筑設計時,尤其是小區的整體設計,學校、行政機關的整體設計中,好的綠化設計能夠起到改善微氣候,調節冷熱、改善熱島效應等重要節能環保作用,合理的綠化還能明顯降低噪音、降低小區空氣污染,阻擋外界污染等,同時還能調節碳氧平衡、減輕排水壓力防止城市內澇等。
2.4建筑施工中的統籌安排
建筑材料的采購次序,進場時間和庫存等問題即是經濟問題又是節能減排問題,建筑材料體積和自重都很大,反復的來回搬運能明顯的提高能耗,設計人員應該在圖紙會審時就注意建筑用材的節能和環境問題。施工方應該設計適當的進場次序,建材堆放合理,避免二次運輸,合理裝運防止出現不夠或者過多的問題同時注意折損問題。避免了不必要的浪費和不必要的運輸,進而做到最大限度的節能減排。在建筑設計中應該注意就地取材,盡量使用400公里內能夠生產和提供的建筑材料,過遠的大量運輸明顯增加建筑的碳總排放量。
3節能減排建筑材料的使用
3.1結構材料使用耗能少、自重輕的新型建筑材料
能夠在保證建筑強度的情況下盡量減少鋼筋混凝土的數量,例如用空心灰磚取代傳統的粘土紅磚。粘土紅磚的生產非常消耗土地和能源,能耗和污染非常嚴重,并且其自身自重大,強度低不適合高層建筑使用,同時粘土紅磚在隔熱、保溫、隔音等方面比空心灰磚差得多,因此國家在很多省份已經禁止生產粘土紅磚。同時在施工中應該采用高強度的混凝土和高性能鋼筋,能夠明顯的減少浪費,提高能源資源利用率,對于大型鋼結構應該采用現場拼裝的形式。
3.2節能環保的圍護材料
在結構設計降低熱損率的同時,還應該使用節能環保的新型圍護材料,進一步增強節能減排的效果。其中的關鍵是保溫材料的使用,目前最基本的要求是用空心磚或多孔磚替代實心磚,因為空心磚和多孔磚在減輕自重的同時,保存有大量的空氣,能夠起到較好的隔熱效果,同時在磚縫中添加膨脹物如珍珠巖、礦物棉等能夠填充隔斷磚縫之間的氣流,進一步增強保溫性能。在外墻的涂料選用中應該注意當地的地理環境條件,如在北方應選擇深色調為主,加強熱量吸收,而在南方低緯度地區應該采用淺色為主的外墻涂料降低日照造成的熱吸收效應。在北方溫度冬季溫度較低地區可以在主要承風面或整體圍護輕質隔熱保溫材料,如最常用的泡沫塑料、玻璃棉等保溫材料。這些材料可以在前面外層加裝貼服,也可以在砌墻時夾入墻體空腔,起到內保溫的效果。后者的好處在于更便于在外墻加裝瓷片等裝飾性材料。頂層的保溫措施中,如果在設計時考慮到使用尖頂的屋頂,可以起到保溫和空氣流通作用,這在大型公共結構,如火車站、體育館中應用效果較為明顯,在一般居民性建筑物中可在外天花板上鋪設玻璃棉、保溫墊或者加裝隔熱瓦層等既能起到保溫又能起到防水的效果。目前更有發達國家在樓頂加裝太陽能電池板,為建筑提供一定的電力供應的同時起到保溫的效果,在很多實驗性項目中,通過在樓頂加裝太陽能電池板和風力發電結合的方式為建筑提供通風和供電,智能調節建筑內部溫度,能夠實現零供能零排放的效果,雖然技術和經濟性尚未完全滿足市場化需要,但確為未來建筑節能減排的發展方向。不能忽略的還有建筑物的地下保溫,在寒冷的冬季,仍會有一部分熱量通過地板損失掉,因此在與地面接觸的地下室也應該適當的加裝保溫材料同時做到保溫和防濕防霉的效果。
3.3門窗節能技術
在保證了外墻和圍護材料的情況下,建筑物耗能最嚴重的地方就是門窗了,門窗一般情況下占到建筑物表面積的30%左右,但是其損耗的能量卻占到總損失的三分之二。因此,門窗是節能減排最值得投入的部分,同時由于造型和采光的需要,同時也是使用需要和節能減排最難兼顧的部分。最直接的部分是減少門窗的面積,在做不到的情況下需要考慮安裝遮陽設備,如設置外廊、陽臺等結構上的緩沖,或者加裝遮陽板、反射板等裝置,在窗戶的使用可以才有可變色的特種玻璃、寒冷地區加裝雙層玻璃,采用帶有封條的鋁合金玻璃門框等提高門窗氣密性的方式。
作者:完利華單位:柘城縣住房和城鄉規劃管理局