被动式节能技术在建筑行业中应用的积极意义探讨论文_王康亮,付强

被动式节能技术在建筑行业中应用的积极意义探讨论文_王康亮,付强

林州市浩远电力建筑工程有限公司 河南安阳 456550

摘要:在经济快速发展的过程中,能源利用紧张的情况并没有获得有效改善。从我国各方面能源利用的实际情况就可以发现,建筑物能源的消耗在我国总能源消耗量方面占据了90%左右。建筑行业的高能源损耗已经受到各界人士的广泛关注。在建筑改造的过程中,利用被动式节能技术可以达到良好的节能效果,实现节能的可持续发展。本文就被动式节能技术在建筑改造中的应用进行简单分析。

关键词:模块化建筑; 被动式节能技术; 设计应用; 节能降耗;

引言

现阶段,我国建筑行业的能耗呈现出逐年升高的趋势,特别是地处严寒的建筑节能问题尤为突出。在设计中通过被动式节能手段,对减少环境污染、降低项目投资、运营成本都具有积极的意义。本文本文对被动式节能技术进行深度的剖析,内容如下:

1 被动式节能技术

首先, 被动式节能技术从本质上来说就是针对房屋建筑节能降耗的目标进行实现, 设计人员需要在针对房屋进行设计过程当中充分融合自然环境特点, 并在结合施工现场实际情况的基础之上使用节能技术。在房屋建筑规划设计以及施工过程当中, 必须实现对相关节能标准与要求的严格遵守。利用各种新型的节能材料以及技术实现对建筑物自身效率以及功能的有效提升, 其中主要涉及到制冷制热、供暖以及保温。从内部管理强化着手对建筑物整体工作效率的提升有积极意义。

另外, 在此种背景之下, 建筑物不仅能够实现对人们个性化需求的满足, 同时对可再生资源应用加强目标的实现有积极意义, 内外部热环境频繁交换的问题可在这一过程中得到彻底避免, 对能量损耗问题的改善有重要作用。

空调以及照射节能是在体现被动式节能技术过程当中所呈现出的两个方面。针对生态环境以及建筑物自身的舒适程度进行保障, 是建筑节能过程所必须满足的条件, 这也是顺利提升资源利用效率的重要前提。在不断改善资源能源紧缺问题的同时, 生态环境也得到进一步优化。

2 模块化建筑被动式节能技术设计应用

2.1 空间热缓冲设计

首先, 该建筑可实现对各项住宅设计规定需求的满足。用户的定位以及使用需求在这一过程中呈现出不断深化的状态, 人性化特点得以真正突出。在设计过程当中, 利用空间热缓冲可实现服务围绕生活的目标。服务空间使用频率相对较低, 其中主要涉及到车库、楼梯储藏间等。这对建筑物不利朝向起着一定的缓冲作用, 同时也可促使建筑物实现对自身保温隔热功能的真正提升。这些都在服务带的涵盖范围之内。其次, 使用频率相对较高的主要涉及到书房, 卧室以及餐厅等。这类较为重要的空间必须实现对景观资源/通风条件以及采光条件的最大限度使用。这种方式不仅在缓冲热量方面起着重要作用, 同时也可促使建筑物维持自身的保温性能不会受到破坏。在夏季会有不可避免的热量输入到生活带以及空间当中, 上述建筑模式的科学使用可对其进行不断完善。所起到的节能效果也相当明显。

2.2 双层隔热通风表皮

双层表皮在节能外墙构造技术中作为一种全新的建筑节能措施存在。在原有的结构外墙外侧科学加设生态木格栅是双层隔热通风表皮的实质, 注意在这一过程中也要科学使用木龙骨有效连接生态木格栅与埃特板。会有一定的空气渐层厚度存在于二者之间, 最终实现对双层结构维护墙的顺利构建。在流动空气间层的影响之下, 建筑围墙可不断优化自身的保温性能。最终完美融合节能与美学。

2.3 架空式热压通风和中庭采光设计

将模块化建筑底部架空, 并拉开地面与建筑中庭底部的距离, 设置出一定规格的中庭庭院, 构成采光筒和通风井, 这样就能够将建筑物中热压通风和采光问题进行有效解决。通过模拟分析可以发现, 在建筑中增加中庭设计, 能够增加建筑物本身采光带面积, 进而实现建筑通透性的提升。

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2.4 利用高效节能门窗

在建筑物中, 门窗是重要的组成部分, 是围护结构中的组成部分, 也是构建被动式建筑的主要方面, 能够大大改善建筑的通风性能和采光性能。通过适当增加建筑物的敞开面积, 视野得到了明显扩大, 但是也会增加建筑围护结构能耗。相关调查结果显示, 玻璃门窗损耗大约占到了建筑总能耗中的一半, 因此为了实现建筑物的节能降耗, 减少和控制门窗能耗是十分关键和重要的。

2.5 节能金属屋面设计

本次模块化装配式钢结构建筑需要模块化分割屋面, 地面是完成预拼装工作的主要位置, 这对屋面材质提出较高要求。防水性能、强度、重量是屋面采制所必须提升的主要内容, 这是顺利完成施工所必须满足的条件。金属屋面是构成该屋面的主要内容。其中主要涉及到表面金属板、防水透气膜以及防潮隔汽层。注意玻璃棉、石棉以及金属底板等也在上述范围涵盖之内。冬季较为潮湿夏季炎热, 是南方地区气候的明显特征, 这对墙面隔热保温功能提出较高要求。可利用密度较大的玻璃保温棉进行建筑来提升自身的隔热保温性等。

3被动式节能技术适宜性选择

3.1 合理采用室内自然采光

著名的建筑师赖特认为,给房间采光的最好的方式,就是上帝的方式。这里所谓的上帝的方式就是自然采光,在建筑设计之初,可采用屋顶光导管、中庭采光、采光井等多种方式相结合的方式,这几种方式具有投资少、效果好、维护方便等特点。在夏热冬冷地区,考虑到夏季炎热的温度,屋顶导光要采取北向采光或采取措施将直接日射去除,否则反而引来日射热负荷,而增加室内空调负荷。单层镀膜屋顶虽可引进自然光,但却引来日射热而增加空调负荷,因此尽量采用双层镀膜,并辅以遮阳。

因此,对于公共建筑,合理设计采用中庭采光可以达到较好的效果,对于大跨度的多层公共建筑,还可以考虑光导管采光,目前市场上的光导管系统寿命在 25 a 左右,投资回收期在 3~5 a左右;对于跨度较大,白天室内需要补光的建筑来说比较适合。同时,对于地下室或地下停车库,白天采光变得尤为重要,可以采用采光井进行白天补光,重点在于合理的设计和布局,同时辅以绿化景观的设计相结合,打造自然舒适的采光环境。

3.2 注重外围护结构热工性能

外围护结构很重要的功能之一便是保温隔热,提高外墙体围护结构热工性能主要是通过增加围护结构热阻值(R 值)和减少其热导率(K值),即适当增加墙体厚度或保温层厚度,选用导热系数低的保温材料等。

另外,要尽量消除热桥,常见热桥的形成主要包括建筑角落处结构性热桥、窗框处无保温形成热桥、突出的钢筋混凝土楼板形成热桥等。消除热桥比较有效的办法是采用无热桥设计,但在实践中通常的做法是采用外墙外保温的施工做法,尽量避免采用内保温或夹层保温,同时在窗框处用无机保温砂浆进行处理。

3.3 提高门窗的气密性能

建筑门、窗和玻璃幕墙等透光构件是建筑外围护结构中热工性能最薄弱的构件,约占整个建筑能耗的5%~12%。在门窗选型时应采用单中空层中空玻璃或双中空层中空玻璃,框体选用断桥铝合金型材、PVC 塑料型材、铝塑或铝木复合型材等,整体宜采用平开窗,尽量减少使用推拉窗。玻璃幕墙应采用LOW-E 玻璃等节能玻璃,同时,要做好施工质量监管,确保门窗整体的气密性达标。

结语

夏热冬冷地区具有夏季高温、冬季阴冷、常年湿度大的气候特点,在绿色建筑节能技术的选择上,应综合考虑冬季采暖保温和夏季通风、隔热、遮阳,因地制宜,优先采用被动式节能技术。合理设计自然采光方式、适当增加围护结构保温厚度、尽量消除热桥、提高门窗气密性、设置东南西向外遮阳、采用屋面复层绿化和墙面立体绿化,这些被动式节能技术造价低、施工方便,应用效果良好,节能效果明显。

参考文献

[1]潘学强, 严小霞, 管龙, 等.模块化建筑被动式节能技术设计与应用[J].建筑节能, 2016 (10) :72-74.

[2]闫冬.被动式节能技术在设计过程中的应用[J].城市建设理论研究:电子版, 2016 (7) :105.

论文作者:王康亮,付强

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年16期

论文发表时间:2019/11/5

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