我国新建建筑只有10%-15%能够达到国家制定的强制性节能标准,80%以上是高能耗建筑,给社会造成了沉重的能源负担和严重的环境污染,制约了国民经济的可持续发展。建筑节能在中国是一项艰巨而重要的任务,也是关系到可持续发展的重大问题。
目前,世界平均建筑能耗占总能耗的37%,我国采暖、通风、空调、热水供应、烹饪、照明、家电等民生能耗占总能耗的80%以上,比发达国家高出2-3倍。我国新建建筑只有10%-15%能够达到国家制定的强制性节能标准,80%以上是高能耗建筑,给社会造成了沉重的能源负担和严重的环境污染,制约了国民经济的可持续发展。建筑节能在中国是一项艰巨而重要的任务,也是关系到可持续发展的重大问题。
1建筑节能要求
在建设部发布的《关于发展节能省地型住宅和公共建筑的指导意见》中,提出了建筑节能的具体目标:到2010年,全国城镇新建建筑实现节能50%;既有建筑节能改造工程将逐步实施,要求大城市完成25%的待改造面积,中等城市完成15%,小城市完成10%;到2020年,北方沿海经济发达地区和特大城市新建建筑将实现节能65%的目标,大部分既有建筑完成节能改造工作。
建筑节能是指节约采暖、空调制冷、照明、调节室内空气湿度和改变生活环境质量的能耗,也包括利用太阳能和地热(水)能的综合技术工程。实现这一点的主要途径是减小建筑物的外表面积,加强围护结构的保温,以减少传热和消耗;提高门窗的气密性,减少空气渗透的热量消耗;在降低建筑总热损失的前提下,充分利用太阳能辐射热能和建筑内部热能,最终达到节约供热设备供热的目的。
2外墙保温技术的应用
目前,我国建筑节能广泛采用外墙节能保温系统。外保温系统通过改善建筑围护结构的热工性能,在室内创造舒适的热物理环境,达到降低建筑采暖或制冷能耗的目的。
与内保温相反,外墙外保温是将保温材料固定在外墙外侧,然后完成外墙。外保温具有以下特点:①适用范围广,技术含量高;②保护主体结构,延长建筑寿命;③减少建筑热桥;(4)增强外墙的抗渗防火功能;⑤扩大室内使用面积。我国外墙保温的研究和应用较早,目前已经取得了许多成果。经实际对比,采用外墙保温系统的房屋室内温度均匀,不受空调作用下严寒酷暑气候变化的影响,室内温度分布相对均匀。采用外墙保温系统,夏季外墙内壁温度低,无热辐射;冬天外墙温度高,没有冷辐射,可以营造良好的室内热环境。
在中国南方,不考虑屋顶、地板、门窗的传热,前者比后者节能效率高。在南方最冷的季节,节能效率超过40%。这表明外墙保温系统是我国南方推广节能建筑的较好材料结构选择。
目前我国的外保温主要集中在使用聚苯板和聚苯乙烯颗粒。聚苯板保温层的施工方法包括粘贴和干挂;聚苯颗粒保温层主要通过现场生产应用于保温系统。在国外,大量用于屋面和墙体保温的材料是聚氨酯硬泡,具有导热系数低、热性能好、附着力好、现场喷涂或浇注施工无接缝、整体性好、防潮防水性好、耐老化、阻燃、化学稳定性好等优点。
3节能建筑材料的选择
建筑节能必然对建筑材料的选择提出比以前更高的要求,建筑材料在建筑节能中也发挥着越来越重要的作用。随着新型节能建筑材料的出现,建筑节能不再是纸上谈兵。在建筑中合理使用各种节能建筑材料,可以显著提高建筑的隔热效果,同时减少能量损失。因此,大力开发和利用各种优质新型节能建筑材料不仅具有重大的社会意义,也是节约资源和保护生态环境的迫切要求。以下是几种常用节能材料的简要分析。
3.1太阳能应用
太阳能是绿色能源中最重要的能源,也是取之不尽、用之不竭的天然气能源。目前国内主要局限于被动使用太阳能技术,即大量太阳能热水器安装在屋顶,由于规格不同,严重损害建筑形象。太阳能光伏发电是一种利用电池模块直接将太阳能转化为电能的技术。目前,太阳能组件和建筑已经成功集成,BIPV已经实现。据报道,美国建筑专家发明了太阳能墙,在建筑物的墙外增加了一个黑色的薄穿孔铝板,可以吸收80%照射在墙上的太阳能。吸入铝板的空气经过预热,通过壁泵泵入建筑,节省了中央空调的能耗。铺设铝板的费用可在3年后从节能成本中回收。中国2008年奥运会也大量使用了太阳能技术,明确提出运动员村和场馆要最大限度地利用太阳能。比如奥运场馆外墙将贴太阳能电池,场馆周边80%~90%的道路将由太阳能供电,洗浴用热水90%由太阳能集热技术提供。中国已经成为使用太阳能最多的国家。
3.2建筑节能玻璃
节能玻璃的选择在建筑节能中起着重要的作用。目前已知的玻璃节能材料有双层通风玻璃幕墙、中空玻璃、真空玻璃、调光玻璃、镀膜玻璃、自洁玻璃、光致变色玻璃。节能玻璃的使用特点是可以减少太阳辐射能量,节省建筑空调的设备和电力成本,还可以减少废气的排放。
3.3工业废物的再利用
3.3.1建筑废物的回收
在大多数工业化发达国家,建筑垃圾的人均排放量达到1.1t。回收这些垃圾可以减少5%的自然资源消耗。建筑垃圾的回收利用不仅可以保护自然资源,还可以减少建筑垃圾对环境的影响。
3.3.2工业废渣的回收
粉煤灰是燃煤电厂的废弃物,我国每年排放近1亿吨,燃烧利用率不足40%。磨细矿粉是由高炉水淬矿渣经干燥、磨细后制成的超细粉体材料,是制备高性能水泥和混凝土的优质混合材料。
3.3.3废橡胶的回收
在混凝土中加入粉煤灰、矿渣、硅灰等工业废弃物,有效地促进了混凝土技术的进步,大大改善了混凝土的性能,但混凝土的韧性并没有发生显著变化。
4结论
建筑节能已经影响到民生,关系到整个社会的可持续发展。大力推广节能建筑,对于合理利用有限的资源和能源,减少空气污染,改善人居环境具有重要意义。