陈位民
山东泰安建筑工程集团有限公司 山东泰安 271000
摘要:建筑节能是关系到我国建设低碳经济、完成节能减排目标、保持经济可持续发展的重要环节之一。在建筑节能工作中,必须要行之有效的措施,按照国家节能标准,付诸行动。
关键词:建筑节能,节能技术,节能材料
全面的建筑节能,就是建筑全寿命过程中每一个环节节能的总和。是通过采用节能型的建筑材料、产品和设备,执行建筑节能标准,加强建筑物所使用的节能设备的运行管理,合理设计建筑围护结构的热工性能,以及利用可再生能源,降低建筑能源消耗,合理、有效地利用能源。
一、建筑物围护结构保温技术措施
1、外墙保温技术。
(1)外墙内保温:
外墙内保温是在外墙内侧粘贴保温材料或砌筑块状保温板,从而使建筑达到保温节能作用的施工方法。该施工方法具有施工方便,对建筑外墙垂直度要求不高,施工进度快等优点。外墙内保温的缺陷是:结构冷(热)桥的存在使局部温差过大导致产生结露现象。由于内保温保护的位置仅仅在建筑的内墙及梁内侧,内墙及板对应的外墙部分得不到保温材料的保护,冬天室内的墙体温度与室内墙角(保温墙体与不保温板交角处)温度差约在10℃左右,与室内的温度差可达到15℃以上,一旦室内的湿度条件适合,在此处即可形成结露现象。而结露水的浸渍或冻融极易造成保温隔热墙面发霉、开裂。
(2)内外混合保温:
内外混合保温是指在外保温施工操作方便的部位采用外保温,外保温施工操作不方便的部位做内保温,从而对建筑物进行保温的一种施工方法。从施工操作上看,混合保温可以提高施工速度,对外墙内保温不能保护到的内墙、板同外墙交接处的冷(热)桥部分进行有效的保护。然而,局部外保温、局部内保温混合使用的保温方式,使整个建筑物外墙主体的不同部位产生不同的形变速度和形变尺寸,建筑结构出于不稳定的环境中,常年温差结构形变产生裂缝,从而缩短整个建筑的寿命。
(3)外墙外保温:
外墙外保温是将保温层放置在主体墙材外面,保温隔热体系置于外墙外侧,使建筑达到保温的施工方法,这是目前应用最广泛的保温做法,也是目前国家大力倡导的保温做法。由于外保温是将保温隔热体系置于外墙外侧,从而使主体结构所受温差作用大幅度下降,温度变形减小,对结构墙体起到保护作用并可有效阻断冷(热)桥,有利于结构寿命的延长。从有利于结构稳定性方面来说,外保温隔热具有明显的优势,在可选择的情况下应首选外保温隔热。
2、门窗节能技术。
门窗具有采光、通风和围护的作用,还在建筑艺术处理上起着很重要的作用。然而门窗又是最容易造成能量损失的部位。为了增大采光通风面积或表现现代建筑的性格特征,建筑物的门窗面积越来越大,更有全玻璃的幕墙建筑。这就对外维护结构的节能提出了更高的要求。
对门窗的节能处理主要是改善材料的保温隔热性能和提高门窗的密闭性能。从门窗材料来看,近些年出现了铝合金断热型材、铝木复合型材、钢塑整体挤出型材、塑木复合型材以及UPVC塑料型材等一些技术含量较高的节能产品。
其中使用较广的是UPVC塑料型材,它所使用的原料是高分子材料--硬质聚氯乙烯。它不仅生产过程中能耗少、无污染,而且材料导热系数小,多腔体结构密封性好,因而保温隔热性能好。
3、屋顶节能技术。
屋顶的保温、隔热是围护结构节能的重点之一。
(1) 高效保温材料保温屋面。这种屋面保温层为实铺,屋面保温层采用轻质高效的保温材料。我国现在主要使用的保温材料有挤塑聚苯板、聚苯板、岩棉板等,这些保温材料均为轻质材料,均可提高屋面的保温隔热作用,减少室外冷热空气对室内的影响,改善室内的温度环境。
(2)架空型保温屋面。在屋面上面加设空气层,冬季可以增加屋面的保温功效,夏季可以有效阻隔房间的热量。
(3)倒置型(外)保温屋面。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆外保温屋面,就是把保温层置放于防水层上面,这样做起到了保护的作用,使防水层不受外界气候和环境的老化影响,增加使用年限,也不易受到外界的机械损伤,当然这些保温材料必须保证防水和耐气温性能好。
(4)隔热屋面。可采用砖、混凝土材料架空混凝土板做通风层;兜风隔热屋面在两端开口形成兜风散热;利用顶棚与屋面间的空间起到架空通风层的同样效果,这几种措施均能提高屋顶的隔热能力,起到节能作用。
(5)种植隔热屋面。利用屋顶种植栽花,甚至灌木,堆假山形成一种生态型的节能屋面,这种屋面隔热保温性能优良,已经逐步被广泛利用。
(6)蓄水隔热屋面。利用屋面蓄积的水层,从而能将热量散发到空气中,减少了屋顶的吸热,从而达到了隔热作用,水在冬季还起到了保温作用。
二、地源热泵技术措施。
地源热泵技术是以地热(冷)源作为热泵装置的热源或热汇,对建筑进行供暖或制冷的技术。地源热泵通过输入少量的高品位电能,可实现能量从低温热源向高温热源的转移,在冬季向室内供热,夏季则对室内制冷,实现对建筑物的空气调节。
1、大地耦合式热泵
大地耦合式热泵就是以地表浅层的土壤作为热源或热汇,它与传统的空气热泵(ASHP)相比,具有如下优势:
(1)相对于地表的空气和水而言,一定深度地下土壤的温度波动较小,更适合作为热泵的热源和热汇,保证系统能稳定和高效运行;
(2)用地下土壤作为热源和热汇可以部分或全部代替传统空调系统中的冷却塔和锅炉,节省常规能源,并能减少对环境造成的污染;
(3)大地耦合式热泵不存在除霜问题,与土壤的热交换也不需要风机,因此能够减少噪音污染;
(4)可以和太阳能集热装置联合使用,发挥土壤的巨大蓄热和蓄冷能力,能够获得较好的供热和制冷效果。
2、地下水热泵
地下水热泵是以地下深井水作为热源或热汇来对建筑物进行供热或制冷的技术,也是迄今为止技术最成熟,应用最为广泛的一种地源热泵技术,它具有如下优势:
(1)占地面积小,布局紧凑。由于该系统与地下水之间的热交换是通过水井系统实现的,不需要在地下敷设大量管道,因此系统的占地面积较小;
(2)相对大地耦合式热泵系统,不需要埋设地下热交换设备,只需要一对较高流量的抽水井和回灌井,其造价相对较低;
(3)不会造成地面沉降。在系统运行过程中,只要将地下水回灌到蓄水层,保持地层中含水量不变,即可保证不会引起地面的沉降;
(4)技术比较成熟,推广相对容易。由于地下水热泵技术已在许多商业系统中使用多年,积累了不少经验,形成了系列产品,技术和施工都相对完善和成熟,比较容易推广;
(5)系统运行相对稳定。
3、地表水热泵
地表水热泵技术是利用地表的小溪、池塘、河流或湖泊等水源作为热源和热汇对建筑进行空调的热泵技术。由于地表水温度随季节、气候等因素影响较大,不能完全保证系统在严冬季节的供暖需要,因此需要安装辅助加热装置,采用双联热泵采暖系统。
在系统运行时,可以将换热器置于水中,通过制冷剂的循环吸收地表水的热量,也可以通过盐水循环间接获取热量。但这两种方式均需要对置于地表水中的换热器进行定期清理,以保证换热效率。此外,还可以用泵抽取地表水送人热泵的蒸发器进行热交换,但在进入水泵前需要对地表水进行过滤。
三、太阳能光电和光热技术措施。
太阳能作为清洁的可再生能源,越来越受到人们的重视,应用领域也越来越广泛。根据太阳能的特点和实际应用的需要,目前在建筑节能方面的应用可分为光电转换和和光热转换两种形式。
1、太阳能光电技术
太阳能光电技术是指利用太阳能电池将白天的太阳能转化为电能由蓄电池储存起来,晚上在放电控制器的控制下释放出来,供室内照明和其他需要。
太阳能光电转换系统主要由太阳能电池、充放电控制器、蓄电池、负荷等部分组成。其中,光电池组件由多个单晶硅或多晶硅单体电池通过串并联组成,其主要作用是把光能转化为电能;充放电控制器主要用来控制蓄电池的充电和放电,并具有反向放电保护功能和极性反接电路保护功能,还能够实现对系统的监控和数据采集;蓄电池为系统的储能设备,它的主要作用是将太阳能电池所产生的电能储存起来,在用户需要时提供能源。
2、太阳能光热技术
太阳能光热技术是指将太阳辐射能转化为热能进行利用的技术。太阳能光热技术的利用通常可分直接利用和间接利用两种形式。
常见的直接利用方式有:(1)利用太阳能空气集热器进行供暖或物料干燥;(2)利用太阳能热水器提供生活热水;(3)基于集热一储热原理的间接加热式被动太阳房;(4)利用太阳能加热空气产生的热压增强建筑通风。
目前技术比较成熟且应用比较广泛的是蔬菜温室大棚、中药材和果脯干燥及太阳能热水器等。
3、太阳能光热和光电技术的优点
太阳能作为一次能源和可再生能源,和传统化石燃料相比有如下优势:
(1)对环境没有污染。由于传统化石燃料(煤、石油和天然气)在使用过程中排出大量的有毒有害物质,会对水、土壤和大气造成严重污染,形成温室效应和酸雨,严重危害到人类的生存环境和身体健康,因此急需开发出新的比较清洁的替代能源,而太阳能作为一种比较理想的清洁能源,正受到世界各国的日益重视。
(2)可以源源不断地获得。太阳是一个巨大的能量源,每秒辐射到地球上的能量相当于500万吨标准煤,和人类存在的时间相比,太阳能可以说是一种久远和无尽的能源。随着化石燃料(煤、石油和天然气)的不断开采和消耗,能源的供应越来越紧张,具有丰富来源的太阳能的开发和利用就显得越发重要和紧迫。
(3)可免费使用,且无需运输。人类可以通过专门的技术和设备将光能转化为热能或电能,就地加以利用,无需运输,为人类造福。而且人类利用这一取之不尽的能源也是免费的。
结束语:大力推广建筑节能适用技术,提高能源利用率,强化全社会的节能意识。能利用太阳能的建筑应最大限度地使用这一资源,并在设计过程中实现太阳能与建筑一体化,增加建筑的和谐度和美观度;全面推行中水利用和雨水收集系统,大力推进废旧建筑材料和建筑垃圾的回收利用,使资源能够得到充分利用。
参考文献:
[1]中国建筑学会建筑师分会建筑技术专业委员会,华中科技大学建筑与城市规划学院。绿色建筑与建筑新技术。北京:中国建筑工业出版社,2008。
[2]杨善勤.外保温墙体保温隔热性能优势[J].建设科技,2004。
[3]付祥钊.建筑节能技术[M].北京:中国建筑工业出版社,2002。
[4]王立雄.建筑节能[M].北京:中国建筑工业出版社,2004。
论文作者:陈位民
论文发表刊物:《基层建设》2016年3期
论文发表时间:2016/5/28
标签:屋面论文; 太阳能论文; 技术论文; 建筑论文; 外墙论文; 热泵论文; 热源论文; 《基层建设》2016年3期论文;