摘要:近年来建筑节能技术已成为全世界关注的亮点,也是当前国内外节能领域的一个热点研究课题。随着经济的快速发展,建筑能源的消耗量随之增加,因此只有合理使用和节约使用能源,尽可能提高能源利用效率,使改善建筑热环境与建筑节能相结合,才能使改善建筑热环境有能源的支持而成为可能,做到人类和生态的可持续发展。
关键词:住宅建筑;节能优化设计
引言
当今世界共同关注的一个问题就是能源问题,作为能源使用大国,我国的经济发展的一个重要的制约因素就是能源短缺的问题,在住宅的建设的过程中,大量的能源和资源不可避免的会被消耗。所以推广建筑节能住宅已经成为了当务之急,随着我国建设节约型社会战略构想的提出,当前迫切需要解决的热点问题就是低能耗高舒适度的节能住宅的发展和使用。
一、节能新技术在建筑工程中的运用
(1)计算机仿真与智能控制技术。通过对供冷、供热系统实现优化运行节能控制,最大限度降低运行能耗。
(2)变风量空调技术。整个空调系统可以随着负荷的变化调节总送风量,特别是在部分负荷运转时可以最大限度减少风机动力消耗;同时空调制冷机组也可只按实际户和需要运行,降低了能耗和运行费用;在考虑同时使用系数的情况下,空调系统的总装机容量可减少10-30%左右。
(3)热泵应用技术。采用热泵原理利用低温低品位热能资源,通过少量的高品位电能输入,实现低品位能向高品位能转移的一种技术,主要有空气源热泵技术和水源热泵技术。可向建筑物供热供冷,有效降低建筑物供热和供冷能耗,同时降低区域环境污染。
(4)新风处理及空调系统的余热回收技术。新风负荷一般占建筑物总负荷的30%-40%。变新风量所需的供冷量比固定的最小新风量所需供冷量少20%左右。新风量若能从最小新风量到全新风变化,在春秋季可节约近60%的能耗。通过全热式换热器将空调房间排风与新风进行热、湿交换,利用空调房间排风的降温除湿,可实现空调系统的余热回收。
(5)辐射性供热节能技术。地板辐射、天花板辐射、垂直板辐射是辐射型供热的主要方式。其是一种对房间热微气候进行调节的节能供热系统,可避免吹风感,使人热感觉舒适。在有低温废热、地下水等低品位可再生冷热源时,这种方式可直接使用这些冷热源,省去常规冷热源。
(6)热电联产技术。采用热电联合生产的方式,利用发电余热集中供热取代大量、分散、除尘效率很低的小锅炉供热方式,可大幅度减少大气污染物的排放量,有效改善环境质量。与直接使用锅炉供热相比,热电联产提高了能源利用效率,可降低一次能源消耗量。
二、实现建筑节能的方法
2.1围护结构节能
(1)屋面
坡屋面必须有保温隔热层。对以钢筋混凝土为基层的坡屋面,保温层应设在基层上侧;以轻钢结构为基层的坡屋面,保温层宜分别设置在基层上侧和下侧;采用蒸压加气混凝土屋面板作屋面基层并满足要求厚度者,屋面可不另设保温层。平屋面的建筑找坡可采用轻集料混凝土、水泥加气混凝土碎料(1:8)或憎水膨胀珍珠岩制品等材料实铺。
(2)外墙
外墙外保温适用于以混凝土空心砌块、混凝土多孔砖、钢筋混凝土或粘土多孔砖等材料为基层的外墙。外墙外保温系统一般由粘结层、保温层、防护层和饰面层组成。
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外墙外保温应符合下列规定:采用外墙外保温的建筑物高度应符合有关外保温系统的国家行业标准;聚氨醋外墙保温板系统适用于多层及低层建筑;外墙外保温系统的饰面应采用涂料,包括配套的外墙专用涂料或其他防水弹性涂料。
(3)楼板
住宅建筑楼层间楼板的传热系数(K)不应大于2.OW/(m,.K);底部自然通风架空楼板的传热系数(K)不应大于1.5W/(m,.K)。底部不通风架空楼板的传热系数可参照楼层间楼板确定。
(4)外窗
外窗面积不宜过大。不同朝向、不同窗墙面积比的外窗,其传热系数(K)应符合相关规定。多层住宅外窗宜采用平开窗。
2.2 采暖系统节能
(1)要从合理规划和选择采暖设备开始,改善采暖供热系统的设计和运行管理,以提高锅炉的运行效率:加强管道的保温,以提高室外管道的输送效率。
(2)为提高采暖系统热效率,应积极发展集中供热,以最大限度节省燃料消耗,对短期内不能联网集中供热的小区,应先着手建小区集中锅炉房供暖,并留出接网余地。
(3)积极推进城镇供热体制改革,逐步实行按用热量分户计量的收费办法,确立热能消费意识,提高节能积极性,形成节能机制。
三、住宅建筑节能设计的措施
3.1合理选用节能材料
住宅建筑节能材料大体分墙体型节能材料和窗体型节能材料两类。墙体型节能材料根据中夺隔热原理,采用外墙外保温技术和双层聚苯保温板,在双层聚苯保温板和外挂玻璃幕墙间应用断桥和充空气夹层的手法,减少墙体结构的基本耗热量,达到室内保温效果。窗体型节能材料主要是应用活动式外遮阳技术,控制室内采光,以保持室内温度和亮度。目前市场上的节能材料种类相对较多,但性能、价格、寿命等良莠不齐,因此应仔细甄别,结合建筑实际合理选择节能材料。
3.2合理设计建筑布局
根据城市规模、建筑密度及人口密度,做好区域密度控制设计,防止周边式布局型式的建筑群格局。建筑朝向宜采用南北朝向,与夏季主导风向入射角保持在30-60度范围内,避免东西朝向和对着冬季主导风向;尽量减小体型系数,建筑的平面形状尽可能规整,采用圆形平面或正方形平面,减小凹凸变化,是一种理想的控制建筑物体形系数不超过节能设计标准的规定的办法。
3.3合理优化技能技术
(1)建筑体节能技术优化。建筑主体节能设计要求在兼顾整体优化的原则上,结合不同地区气候和建筑能耗特点,通过各种有效节能技术进行优化,如改善自然通风、选择适宜体型系数、提高围护结构保温隔热性能等,从整体上降低建筑的采暖和空调能耗,已达到节能之目的。
(2)常规能源系统的技术优化。对常规能源系统的应用技术进行优化,可提高采暖、空调系统的能量转换效率,节省输配系统能耗,减少照明能耗,将工业废热、热泵、空调余热和分户燃气炉等制备热水转化为生活用水等。
(3)可再生能源利用技术优化。生物质能利用技术、地源热泵技术、地热利用技术、太阳能利用技术和风能利用技术等,应根据建筑类别、气候特点和可再生能源的可利用性进行选择和优化,也是一项降低建筑能耗的有效措施。
结束语:节能是现代住宅建筑设计的发展方向,认识住宅建筑节能设计的重要性,按照建筑节能设计新标准,最大程度地优化、应用节能技术和技能材料,减少能源消耗,将会为城镇居民提供环保生态、健康舒适的工作生活环境,促进我国社会经济的和谐发展。
参考文献
[1]刘艺.住宅设计的可持续发展[J].科技信息,2012,(13):54.
[2]赵思佳.当下住宅建筑节能设计的探讨[J].建材与装饰:中旬,2012,(2).
论文作者:杨广
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第25期
论文发表时间:2018/1/29
标签:节能论文; 建筑论文; 技术论文; 住宅论文; 能源论文; 屋面论文; 系数论文; 《建筑学研究前沿》2017年第25期论文;