我國新建建筑只有10%-15%能夠達到國家制定的強制性節(jié)能標準,80%以上是高能耗建筑,給社會造成了沉重的能源負擔和嚴重的環(huán)境污染,制約了國民經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展。建筑節(jié)能在中國是一項艱巨而重要的任務,也是關系到可持續(xù)發(fā)展的重大問題。
目前,世界平均建筑能耗占總能耗的37%,我國采暖、通風、空調、熱水供應、烹飪、照明、家電等民生能耗占總能耗的80%以上,比發(fā)達國家高出2-3倍。我國新建建筑只有10%-15%能夠達到國家制定的強制性節(jié)能標準,80%以上是高能耗建筑,給社會造成了沉重的能源負擔和嚴重的環(huán)境污染,制約了國民經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展。建筑節(jié)能在中國是一項艱巨而重要的任務,也是關系到可持續(xù)發(fā)展的重大問題。
1建筑節(jié)能要求
在建設部發(fā)布的《關于發(fā)展節(jié)能省地型住宅和公共建筑的指導意見》中,提出了建筑節(jié)能的具體目標:到2010年,全國城鎮(zhèn)新建建筑實現(xiàn)節(jié)能50%;既有建筑節(jié)能改造工程將逐步實施,要求大城市完成25%的待改造面積,中等城市完成15%,小城市完成10%;到2020年,北方沿海經(jīng)濟發(fā)達地區(qū)和特大城市新建建筑將實現(xiàn)節(jié)能65%的目標,大部分既有建筑完成節(jié)能改造工作。
建筑節(jié)能是指節(jié)約采暖、空調制冷、照明、調節(jié)室內空氣濕度和改變生活環(huán)境質量的能耗,也包括利用太陽能和地熱(水)能的綜合技術工程。實現(xiàn)這一點的主要途徑是減小建筑物的外表面積,加強圍護結構的保溫,以減少傳熱和消耗;提高門窗的氣密性,減少空氣滲透的熱量消耗;在降低建筑總熱損失的前提下,充分利用太陽能輻射熱能和建筑內部熱能,最終達到節(jié)約供熱設備供熱的目的。
2外墻保溫技術的應用
目前,我國建筑節(jié)能廣泛采用外墻節(jié)能保溫系統(tǒng)。外保溫系統(tǒng)通過改善建筑圍護結構的熱工性能,在室內創(chuàng)造舒適的熱物理環(huán)境,達到降低建筑采暖或制冷能耗的目的。
與內保溫相反,外墻外保溫是將保溫材料固定在外墻外側,然后完成外墻。外保溫具有以下特點:①適用范圍廣,技術含量高;②保護主體結構,延長建筑壽命;③減少建筑熱橋;(4)增強外墻的抗?jié)B防火功能;⑤擴大室內使用面積。我國外墻保溫的研究和應用較早,目前已經(jīng)取得了許多成果。經(jīng)實際對比,采用外墻保溫系統(tǒng)的房屋室內溫度均勻,不受空調作用下嚴寒酷暑氣候變化的影響,室內溫度分布相對均勻。采用外墻保溫系統(tǒng),夏季外墻內壁溫度低,無熱輻射;冬天外墻溫度高,沒有冷輻射,可以營造良好的室內熱環(huán)境。
在中國南方,不考慮屋頂、地板、門窗的傳熱,前者比后者節(jié)能效率高。在南方最冷的季節(jié),節(jié)能效率超過40%。這表明外墻保溫系統(tǒng)是我國南方推廣節(jié)能建筑的較好材料結構選擇。
目前我國的外保溫主要集中在使用聚苯板和聚苯乙烯顆粒。聚苯板保溫層的施工方法包括粘貼和干掛;聚苯顆粒保溫層主要通過現(xiàn)場生產應用于保溫系統(tǒng)。在國外,大量用于屋面和墻體保溫的材料是聚氨酯硬泡,具有導熱系數(shù)低、熱性能好、附著力好、現(xiàn)場噴涂或澆注施工無接縫、整體性好、防潮防水性好、耐老化、阻燃、化學穩(wěn)定性好等優(yōu)點。
3節(jié)能建筑材料的選擇
建筑節(jié)能必然對建筑材料的選擇提出比以前更高的要求,建筑材料在建筑節(jié)能中也發(fā)揮著越來越重要的作用。隨著新型節(jié)能建筑材料的出現(xiàn),建筑節(jié)能不再是紙上談兵。在建筑中合理使用各種節(jié)能建筑材料,可以顯著提高建筑的隔熱效果,同時減少能量損失。因此,大力開發(fā)和利用各種優(yōu)質新型節(jié)能建筑材料不僅具有重大的社會意義,也是節(jié)約資源和保護生態(tài)環(huán)境的迫切要求。以下是幾種常用節(jié)能材料的簡要分析。
3.1太陽能應用
太陽能是綠色能源中最重要的能源,也是取之不盡、用之不竭的天然氣能源。目前國內主要局限于被動使用太陽能技術,即大量太陽能熱水器安裝在屋頂,由于規(guī)格不同,嚴重損害建筑形象。太陽能光伏發(fā)電是一種利用電池模塊直接將太陽能轉化為電能的技術。目前,太陽能組件和建筑已經(jīng)成功集成,BIPV已經(jīng)實現(xiàn)。據(jù)報道,美國建筑專家發(fā)明了太陽能墻,在建筑物的墻外增加了一個黑色的薄穿孔鋁板,可以吸收80%照射在墻上的太陽能。吸入鋁板的空氣經(jīng)過預熱,通過壁泵泵入建筑,節(jié)省了中央空調的能耗。鋪設鋁板的費用可在3年后從節(jié)能成本中回收。中國2008年奧運會也大量使用了太陽能技術,明確提出運動員村和場館要最大限度地利用太陽能。比如奧運場館外墻將貼太陽能電池,場館周邊80%~90%的道路將由太陽能供電,洗浴用熱水90%由太陽能集熱技術提供。中國已經(jīng)成為使用太陽能最多的國家。
3.2建筑節(jié)能玻璃
節(jié)能玻璃的選擇在建筑節(jié)能中起著重要的作用。目前已知的玻璃節(jié)能材料有雙層通風玻璃幕墻、中空玻璃、真空玻璃、調光玻璃、鍍膜玻璃、自潔玻璃、光致變色玻璃。節(jié)能玻璃的使用特點是可以減少太陽輻射能量,節(jié)省建筑空調的設備和電力成本,還可以減少廢氣的排放。
3.3工業(yè)廢物的再利用
3.3.1建筑廢物的回收
在大多數(shù)工業(yè)化發(fā)達國家,建筑垃圾的人均排放量達到1.1t?;厥者@些垃圾可以減少5%的自然資源消耗。建筑垃圾的回收利用不僅可以保護自然資源,還可以減少建筑垃圾對環(huán)境的影響。
3.3.2工業(yè)廢渣的回收
粉煤灰是燃煤電廠的廢棄物,我國每年排放近1億噸,燃燒利用率不足40%。磨細礦粉是由高爐水淬礦渣經(jīng)干燥、磨細后制成的超細粉體材料,是制備高性能水泥和混凝土的優(yōu)質混合材料。
3.3.3廢橡膠的回收
在混凝土中加入粉煤灰、礦渣、硅灰等工業(yè)廢棄物,有效地促進了混凝土技術的進步,大大改善了混凝土的性能,但混凝土的韌性并沒有發(fā)生顯著變化。
4結論
建筑節(jié)能已經(jīng)影響到民生,關系到整個社會的可持續(xù)發(fā)展。大力推廣節(jié)能建筑,對于合理利用有限的資源和能源,減少空氣污染,改善人居環(huán)境具有重要意義。