节能-在建筑设计中的应用和实施.pdf

3 Q 崖堑遮让缝 生篡 期 郑州煤炭设计研究院杨红基 摘要论述了节约能源对经济发展的意义和紧迫性。针对当前的建筑设计，详细阐述 了建筑物的各部分的节能措施和各种节能建筑材料的性能和应用。 关键词节能绿色能源居住建筑 1 节能的意义和紧迫性 能源是经济发展的动力，但能源的发展往往滞后于 经济的发展，而且能源的利用又是有限的。世界的能源 危机提醒人们节约能源是能源利用的一个重要方面。而 且是容易做到的，不产生污染的绿色途径。 建筑用能所占的比重很大，建筑用能效率的提高对 每个国家的经济发展都具有重要的意义。我国是一个发 展中国家，能源供应十分紧张，就我国的人口、地理情况 而言，建筑节能的推广应用就显得更为重要和紧迫。我 国建筑采暖用能主要是依靠燃煤，对大气环境污染严重。 因此，节约采暖能耗对改善大气环境是一个非常有效的 措施。 2 节能的目标 我国人口众多，房屋建筑规模巨大，尤其是居住建筑 居多，而过去的传统建筑保温隔热和气密性很差，采暖系 统落后，门窗及空气渗透损失的热量占全部热损失的一 半以上，外墙保温差，散热量超过总散热量的l ，3 ，因此， 节能首先要从居住建筑抓起。从8 0 年代中期起，我国政 府越来越重视建筑节能，在1 9 8 6 年建设部颁发了 民用建 筑节能设计标准 采暖居住建筑部分 J q 2 6 8 6 ，提出 了节能3 0 ％的要求，在1 9 9 6 年7 月1 日又制定了建筑节 能5 0 ％的标准。在此基础上，我省建设厅发布的 D 明l 肼l 一2 0 0 0 成为我省居住建筑设计、施工、审核工 作中的强制性标准，为建筑节能的实施提供了一个法律 性的保障，对投资商起到了约束作用， 规定了目前 新建采暖居住建筑的节能目标是节能5 0 ％，建筑物的耗 热量指标不得大于2 0 W ，m 2 。 3 节能的基本原理和途径 为保持冬季的室内温度，建筑物必须获得热量，建筑 物的总得热包括采暖设备供热 7 0 一7 5 ％ ，太阳辐射得热 1 5 ～2 0 ％ 和建筑内部得热 包括炊事、照明、家电和人体 散热，8 ～1 2 ％ ，这些热量再通过围护结构的传热和空气 渗透向外散失，当建筑物的总得热和总失热达到平衡时， 室温得以保持。因此，建筑物节能的主要途径是减少建 筑物外表面积，加强围护结构保温，提高门窗气密性，以 及在减少建筑物总失热量的前提下，尽量利用太阳辐射 得热和建筑内部得热，最终达到节约采暖设备供热量的 目的。 4 节能措施 通常就建筑设计而言，主要从两个方面节能第一， 从规划设计方面考虑，首先，建筑物的基地应选择在向 阳、避风的地段上，合理布置建筑朝向，争取更多的太阳 辐射；其次，建筑布局上采用单元组团式布局，建立气候 防护单元，形成较封闭的、完整的庭院空间；另外，适当的 建筑间距对建筑物日照时间和日照质量颇为重要；再者， 利用设置防风墙、板、防风林带之类的挡风设施对建筑避 风也很有效果。第二，就单体建筑而言，减少建筑物外表 面积，也就是减少了建筑物的散热面积，应按 要 求，把建筑物体型系数S 控制在0 ．3 以下；建筑围护结构 和门窗的散热是建筑耗能的主要部位，加强围护结构的 保温隔热性能，提高门窗的气密性，减少门窗的空气渗透 量是建筑节能设计的重点。 建筑物的围护结构包括门窗、外墙、屋顶，地面，室 内热量就是通过这些部位和不采暖楼梯问散发到室外， 各部位的散热量分别是外墙占2 5 ～2 8 ％，门窗散热2 5 ． 2 8 ％，门窗渗透2 3 2 5 ％，屋顶8 ～l O ％，楼梯门隔墙 1 0 ％，地面3 ％，在建筑设计中各部位的节能具体措施分 述如下 4 ．1 墙体节能 4 ．1 ．1 单一材料外墙 1 加气砼外墙。主要用于框架结构的填充墙。双面 抹灰加D 嗍厚加气砼外墙的传热系数k 1 ．0 2 w ，矗K ，可 满足 细则 中k ≤1 ．1 w ，m 2 K 的规定，一般用作外墙的加 万方数据 趔 生箍 翅龌芷递进3 l 气砼厚度常为2 5 0 I 姗。 2 空心砌块外墙。2 4 l 嘶蚰厚双面抹灰的空心砌块外 墙，k 1 ．3 2 w ，矗K ，可配合单框双玻的塑料窗户来达到节 能要求。 3 粘土空心砖。射D 咖厚粘土空心砖内抹‰厚 石膏保温砂浆，k 1 ．1 2 w ／m 2 K ，空心砖的隔声量为4 5 d B 。 4 ．1 ．2 复合外墙 1 内保温复合外墙。将保温材料放在外墙内侧，主 要有板材类和砂浆类。按目前节能5 0 ％的要求，内保温 是较好的选择。其优点是施工方便、价格便宜；缺点是保 温层易受潮、影响房问的内部装修、减少室内使用面积、 室内热稳定性差。 常用的保温板有聚苯板、G R C 板，岩棉板，加气砼板， 做法通常为结构层 ‰厚空气层 保温板 饰面层 石膏板或饰面石膏 ，这种结构的k 小于1 ．0 ，符合节能 要求。 保温砂浆类主要有四种 ①水泥膨胀珍珠岩保温砂浆传热系数较大，但便 宜 ②石膏膨胀珍珠岩保温砂浆石膏和膨胀珍珠岩为 1 3 ，抹灰层厚度一般为舳，价格适中，施工中常用。 2 4 0 Ⅱ蚰厚实心粘土砖内抹3 0 m m 厚保温砂浆，k 约为 1 ．3 3 w ，m 2 K ，配合单框双玻塑料窗可满足节能要求； ③稀土复合保温砂浆应防止其放射性对人体的危 害； ④硅酸铝复合保温砂浆抹灰厚度一般为2 0 咖，但 价格稍贵。 2 外保温复合外墙。在主体结构外侧粘贴保温层， 再做饰面层。这种外墙保温方式将是今后建筑节能的发 展方向，优点是对主体结构有保护作用；避免水蒸汽在 墙体内凝结；防止热桥产生；便于旧建筑加强保温，不影 响内部活动；室内装修方便。缺点是造价高；施工难度 大对材料要求严。 常用做法有 ①纤维增强聚苯板外保温复合外墙。在外墙上粘贴 聚苯板，再粘一层玻璃丝网布，外抹聚合物砂浆两遍。为 防止外墙产生裂缝，聚苯板应为挤压型，有自熄性，收缩 变形小，板厚均匀，规格方正；网布的网孔尽量大，抗伸长 性强。并进行抗碱处理。一般2 4 0 姗厚砖墙 姗厚聚 苯板复合外墙k O ．9 8 “o K ； ②泰柏板。射D 舢厚砖墙 泰柏板外保温复合外墙 k 0 ．6 8 “矗K ，保温性能比较好，但价格稍高； ③舒乐舍板外保温复合外墙。做法同泰柏板，性能 略低于泰柏板； ④加气砼外保温复合外墙。甜0 I r 姐厚砖墙 1 0 0 I I 蚰 厚加气砼，k 为O ．9 r 7 ～1 ．1 4 之间，满足节能规范要求； ⑤水泥聚苯板外保温复合外墙。这种构造在工程中 采用较多，2 4 0 n 瑚砖墙 ‰厚水混聚苯板的k O ．3 1 w ，o K ，效果较好。 4 ．2 门窗节能 1 控制不同朝向的窗墙面积比，北向窗≤0 ．2 5 ，东西 向≤O ．3 ，南向≤0 ．3 5 。 2 减少渗透量。门窗密封是经济效益最好的节能 措施，可节能1 5 ％以上，措施是提高窗户的制作安装精 度；设置密封条或密封膏。 3 减少窗框的传热量。选用导热系数小的窗框材 料，如塑料的导热系数比钢铝要小得多，采用双层窗或单 框双玻窗，提高玻璃的保温性能，空气间层的厚度为 6 ～加l m m 。 4 户门一般采用金属门板和1 5 咖厚玻璃棉板或 1 8 I 砌厚岩棉板，k ≤2 ．7 w ，矗K ，要有防盗、保温、隔声功 能。 5 阳台门上部透明部分采用单玻或双玻，k ≤4 ．7 w ，矗K ；下部的芯板采用聚苯板加芯型代替钢质门心板， k ≤1 ．7 2 w ，o K 。 4 ．3 屋面节能 1 高效保温材料一聚苯板保温屋面。聚苯板厚度 ≥6 0 舢，k ≤0 ．7 2 w ，矗K ，造价3 8 ～4 4 元，m 。 2 架空型岩棉板保温屋面。岩棉板厚度≥4 5 咖，总 厚度及重量较大，k 为0 ．6 5 左右，效果较好。 3 保温找坡结合型保温屋面。将找坡层加厚，起到 一定的保温效果，常用的有树脂珍珠岩块 最薄处 ≥‰ ，水泥膨胀珍珠岩块 最薄处为2 6 0 眦n 。 4 倒置式层面。将保温层放在防水层上，此时保温 层应为防水型，一般聚苯板的k 约0 ．7 w ，矗K 时，节能效 果较好。这种形式将是今后的发展方向。 4 ．4 地面节能 因地面散热约占总散热量的3 ％，地面节能比较简 单，一般用‰厚1 8 水泥膨胀珍珠岩或3 0 衄厚聚苯 板作保温层。需要注意的是带有过街楼的建筑物，过街 楼地面应按节能屋面考虑，侧墙应按外墙保温来考虑。 5 节能建筑施工 围护结构保温隔热的设计对建筑的节能是至关重要 的，但节能建筑施工的好坏关系到是否能真正实现节能 目的。因此，在施工中一定要严格按照规范规程操作，严 把材料质量关，竣工后按照验收规范分部分项认真验收， 以达到节约能源的目的，提高经济效益和社会效益。 责任编辑马光辉 万方数据