2.2.1外墻節(jié)能技術(shù)
就墻體節(jié)能而言,傳統(tǒng)的用重質(zhì)單一材料增加墻體厚度來達(dá)到保溫的作法已不能適應(yīng)節(jié)能和環(huán)保的要求,而復(fù)合墻體越來越成為墻體的主流。復(fù)合墻體一般用塊體材料或
鋼筋混凝土作為承重結(jié)構(gòu),與
保溫隔熱材料復(fù)合,或在
框架結(jié)構(gòu)中用薄壁材料加以保溫、隔熱材料作為墻體。目前建筑用保溫、隔熱材料主要有
巖棉、
礦渣棉、
玻璃棉、
聚苯乙烯泡沫、
膨脹珍珠巖、
膨脹蛭石、加氣
混凝土及
膠粉聚苯顆粒漿料等。這些材料的生產(chǎn)、制作都需要采用特殊的工藝、特殊的設(shè)備,而不是傳統(tǒng)技術(shù)所能及的。值得一提的是
膠粉聚苯顆粒漿料,它是將膠粉料和聚苯顆粒輕
骨料加水?dāng)嚢璩蓾{料,抹于墻體外表面,形成無空腔
保溫層。聚苯顆粒骨料是采用回收的廢
聚苯板經(jīng)粉碎制成,而膠粉料摻有大量的粉煤灰,這是一種廢物利用、
節(jié)能環(huán)保的材料。墻體的復(fù)合技術(shù)有內(nèi)附保溫層、外附保溫層和夾心保溫層三種。我國采用夾心保溫作法的較多;在歐洲各國,大多采用外附
發(fā)泡聚苯板的作法,在德國,
外保溫建筑占建筑總量的80%,而其中70%均采用泡沫聚苯板。
2.2.2門窗節(jié)能技術(shù)
門窗具有
采光、通風(fēng)和圍護(hù)的作用,還在建筑藝術(shù)處理上起著很重要的作用。然而門窗又是最容易造成能量損失的部位。為了增大采光通風(fēng)面積或表現(xiàn)現(xiàn)代建筑的性格特征,建筑物的門窗面積越來越大,更有全玻璃的幕墻建筑。這就對(duì)外維護(hù)結(jié)構(gòu)的節(jié)能提出了更高的要求。目前,對(duì)門窗的節(jié)能處理主要是改善材料的保溫隔熱性能和提高門窗的密閉性能。從門窗材料來看,近些年出現(xiàn)了
鋁合金斷熱
型材、
鋁木復(fù)合型材、鋼塑整體
擠出型材、塑木復(fù)合型材以及U
PVC塑料型材等一些技術(shù)含量較高的節(jié)能產(chǎn)品。其中使用較廣的是
UPVC塑料型材,它所使用的原料是
高分子材料——硬質(zhì)
聚氯乙烯。它不僅生產(chǎn)過程中能耗少、無污染,而且材料
導(dǎo)熱系數(shù)小,多
腔體結(jié)構(gòu)
密封性好,因而保溫隔熱性能好。U
PVC塑料門窗在歐洲各國已經(jīng)采用多年,在德國塑料門窗已經(jīng)占了50%。我國20世紀(jì)90年代以后塑料門窗用量不斷增大,正逐漸取代鋼、鋁
合金等能耗大的材料。為了解決大面積玻璃造成能量損失過大的問題,人們運(yùn)用了高新技術(shù),將普通玻璃加工成
中空玻璃,
鍍膜玻璃(包括
反射玻璃、
吸熱玻璃)高強(qiáng)度LOW2E
防火玻璃(高強(qiáng)度低輻射鍍膜
防火玻璃)、采用磁控
真空濺射方法鍍制含
金屬銀層的玻璃以及最特別的
智能玻璃。智能玻璃能感知外界光的變化并做出反應(yīng),它有兩類,一類是
光致變色玻璃,在光照射時(shí),玻璃會(huì)感光變暗,光線不易透過;停止光照射時(shí),玻璃復(fù)明,光線可以透過。在太陽光強(qiáng)烈時(shí),可以阻隔太陽輻射熱;天陰時(shí),玻璃變亮,太陽光又能進(jìn)入室內(nèi)。另一類是
電致變色玻璃,在兩片玻璃上鍍有
導(dǎo)電膜及變色物質(zhì),通過調(diào)節(jié)電壓,促使變色物質(zhì)變色,調(diào)整射入的太陽光(但因其生產(chǎn)成本高,現(xiàn)在還不能實(shí)際使用),這些玻璃都有很好的節(jié)能效果。
2.2.3屋頂節(jié)能技術(shù)
屋頂?shù)谋亍⒏魺崾菄o(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能的重點(diǎn)之一。在寒冷的地區(qū)屋頂設(shè)保溫層,以阻止室內(nèi)熱量散失;在炎熱的地區(qū)屋頂設(shè)置隔熱降溫層以阻止太陽的輻射熱傳至室內(nèi);而在冬冷夏熱地區(qū)(黃河至長江流域),建筑節(jié)能則要冬、夏兼顧。保溫常用的技術(shù)措施是在屋頂
防水層下設(shè)置
導(dǎo)熱系數(shù)小的輕質(zhì)材料用作保溫,如膨脹
珍珠巖、玻璃棉等(此為正鋪法);也可在屋面防水層以上設(shè)置聚苯乙烯泡沫(此為倒鋪法)。在英國有另外一種保溫層做法是,采用回收廢紙制成紙
纖維,這種紙纖維生產(chǎn)能耗極小,保溫性能優(yōu)良,紙纖維經(jīng)過
硼砂阻燃處理,也能防火。施工時(shí),先將屋頂?shù)尼攲?a href='../../zsk/ct.asp?id=7431' target='_blank' style='font-size:1em; border-bottom:1px dotted blue;'>夾層,再將紙纖維噴吹入內(nèi),形成保溫層。屋頂隔熱降溫的方法有:架空通風(fēng)、屋頂蓄水或定時(shí)噴水、屋頂綠化等。以上做法都能不同程度地滿足屋頂節(jié)能的要求,但目前最受推崇的是利用智能技術(shù)、生態(tài)技術(shù)來實(shí)現(xiàn)建筑節(jié)能的愿望,如太陽能集熱屋頂和可控制的通風(fēng)屋頂?shù)取?br>
2.3降低建筑設(shè)施運(yùn)行的能耗
采暖、制冷和照明是建筑能耗的主要部分,降低這部分能耗將對(duì)節(jié)能起著重要的作用,在這方面一些成功的技術(shù)措施很有借鑒價(jià)值,如英國建筑研究院(英文縮寫:BRE)的節(jié)能辦公樓便是一例。辦公樓在建筑圍護(hù)方面采用了先進(jìn)的節(jié)能控制系統(tǒng),建筑內(nèi)部采用通透式夾層,以便于自然通風(fēng);通過建筑物背面的格子窗進(jìn)風(fēng),建筑物正面頂部墻上的格子窗排風(fēng),形成貫穿建筑物的自然通風(fēng)。辦公樓使用的是高效能冷熱鍋爐和常規(guī)鍋爐,兩種鍋爐由計(jì)算機(jī)系統(tǒng)控制交替使用。通過埋置于地板內(nèi)的采暖和制冷管道系統(tǒng)調(diào)節(jié)室溫。該建筑還采用了地板下輸入冷水通過散熱器制冷的技術(shù),通過在車庫下面的深井用水泵從地下抽取冷水進(jìn)入散熱器,再由建筑物旁的另一回水井回灌。為了減少人工照明,辦公樓采用了全方位組合型采光、照明系統(tǒng),由建筑管理系統(tǒng)控制;每一單元都有日光,使用者和管理者通過檢測(cè)器對(duì)系統(tǒng)遙控;在100座的演講大廳,設(shè)置有兩種形式的照明系統(tǒng),允許有0%~100%的亮度,采用節(jié)能型管型熒光燈和白熾燈,使每個(gè)觀眾都能享有同樣良好的視覺效果和適宜的溫度。
2.4新能源的開發(fā)利用
在節(jié)約不可再生能源的同時(shí),人類還在尋求開發(fā)利用新能源以適應(yīng)人口增加和能源枯竭的現(xiàn)實(shí),這是歷史賦予現(xiàn)代人的使命,而新能源有效地開發(fā)利用必定要以高科技為依托。如開發(fā)利用太陽能、風(fēng)能、潮汐能、水力、地?zé)峒捌渌稍偕淖匀唤缒茉矗仨毥柚谙冗M(jìn)的技術(shù)手段,并且要不斷地完善和提高,以達(dá)到更有效地利用這些能源。如人們?cè)诮ㄖ喜粌H能利用
太陽能采暖,太陽能熱水器還能將太陽能轉(zhuǎn)化為電能,并且將
光電產(chǎn)品與
建筑構(gòu)件合為一體,如光電屋
面板、光電外
墻板、光電
遮陽板、光電
窗間墻、光電
天窗以及光電
玻璃幕墻等,使耗能變成產(chǎn)能。
3建筑節(jié)能新材料的開發(fā)
3.1外墻保溫及飾面系統(tǒng)(EIFS)
該系統(tǒng)是在上世紀(jì)70年代末的最后一次能源危機(jī)時(shí)期出現(xiàn)的,最先應(yīng)用于商業(yè)建筑,隨后開始了在
民用建筑中的應(yīng)用。今天,EIFS系統(tǒng)在商業(yè)建筑外墻使用中占17.0%,在民用建筑外墻使用中占3.5%,并且在民用建筑中的使用正以每年17.0%~18.0%的速度增長。此系統(tǒng)是多層復(fù)合的外墻保溫系統(tǒng),在民用建筑和商業(yè)建筑中都可以應(yīng)用。ELFS系統(tǒng)包括以下幾部分:主體部分是由聚苯乙烯泡沫塑料制成的
保溫板,一般是30~120mm厚,該部分以合成黏結(jié)劑或機(jī)械方式
固定于建筑外墻;中間部分是持久的、防水的
聚合物砂漿基層,此基層主要用于保溫板上,以
玻璃纖維網(wǎng)來增強(qiáng)并傳達(dá)外力的作用;最外面部分是美觀持久的表面覆蓋層。為了防
褪色、防裂,覆蓋層材料一般采用
丙烯酸共聚物
涂料技術(shù),此種涂料有多種顏色和質(zhì)地可以選用,具有很強(qiáng)的
耐久性和耐
腐蝕能力。
3.2建筑保溫絕熱板系統(tǒng)(SIPS)
此材料可用于民用建筑和商業(yè)建筑,是高性能的墻體、
樓板和屋面材料。
板材的中間是聚苯乙烯泡沫或聚亞氨脂泡沫夾心層,一般120~240mm厚,兩面根據(jù)需要可采用不同的
平板面層,例如,在房屋建筑中兩面可以采用工程化的
膠合板類木制產(chǎn)品。用此材料建成的建筑具有強(qiáng)度高、保溫效果好、造價(jià)低、施工簡單、節(jié)約能源、保護(hù)環(huán)境的特點(diǎn)。SIPS一般1.2m寬,最大可以做到8m長,尺寸成系列化,很多工廠還可以根據(jù)工程需要按照
實(shí)際尺寸定制,成套供應(yīng),承建商只需在工地現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行組裝即可,真正實(shí)現(xiàn)了住宅生產(chǎn)的產(chǎn)業(yè)化。
3.3隔熱水泥模板外墻系統(tǒng)(ICFS)
該產(chǎn)品是一種
絕緣模板系統(tǒng),主要由循環(huán)利用的聚苯乙烯泡沫塑料和水泥類的
膠凝材料制成模板,用于現(xiàn)場(chǎng)澆筑混凝土墻或基礎(chǔ)。施工時(shí)在模板內(nèi)部水平或垂直配筋,墻體建成后,該絕緣模板將作為永久墻體的一部分,形成在墻體外部和內(nèi)部同時(shí)保溫絕熱的混凝土墻體。混凝土墻面外包的模板材料滿足了建筑外墻所需的保溫、
隔聲、防火等要求。
4結(jié)論
目前,我國建筑用能浪費(fèi)極其嚴(yán)重,而且建筑能耗增長的速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過我國能源生產(chǎn)可能增長的速度,如果聽任這種高耗能建筑持續(xù)發(fā)展下去,國家的能源生產(chǎn)勢(shì)必難以長期支撐此種浪費(fèi)型需求,從而不得不被迫組織大規(guī)模的舊房節(jié)能改造,這將要耗費(fèi)更多的人力物力。在建筑中積極提高能源使用效率,就能夠大大緩解國家能源緊缺狀況,促進(jìn)我國國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)的發(fā)展。
建筑節(jié)能是一項(xiàng)全方位的綜合性的系統(tǒng)工程,建筑節(jié)能技術(shù)涉及了建筑技術(shù)、材料技術(shù)、能源技術(shù)、智能技術(shù)、仿生技術(shù)、廢物再利用技術(shù)等,也涉及設(shè)計(jì)、施工、管理、
政策法規(guī)等諸多部門,是一項(xiàng)全方位的、綜合性的系統(tǒng)工程。為了達(dá)到有效的建筑節(jié)能只靠建筑師是根本不夠的,還需要其他行業(yè)開發(fā)出技術(shù)含量高的節(jié)能產(chǎn)品,如節(jié)能型電梯、節(jié)能型空調(diào)、節(jié)能型燈具等,并開發(fā)出新的能源利用技術(shù),使建筑逐漸實(shí)現(xiàn)低能耗、零能耗。
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