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【關(guān)鍵詞】:高層建筑;圍護(hù)結(jié)構(gòu);節(jié)能;
復(fù)合墻體節(jié)能是我國(guó)的國(guó)策,建筑節(jié)能是節(jié)能中的重中之重,應(yīng)該列為我國(guó)建設(shè)工作中的重要位置。建筑能論文耗在我國(guó)整個(gè)能耗中的地位也越來(lái)越重要。1996年中國(guó)建筑年消耗3·3億噸標(biāo)準(zhǔn)煤,占能源消耗總量的24%,到2001年已達(dá)到3·76億噸,占總量消耗的27·6%,年增長(zhǎng)比例千分之五;隨著建筑業(yè)的高速發(fā)展和人民生活質(zhì)量的改善,建筑能耗占全社會(huì)總能耗的比例還會(huì)繼續(xù)增長(zhǎng)。據(jù)有關(guān)數(shù)據(jù)顯示,我國(guó)當(dāng)前的房屋建設(shè)規(guī)??胺Q世界第一。目前全國(guó)房屋數(shù)量有400億m2左右,房屋建筑規(guī)??磥?lái)已超過(guò)所有發(fā)達(dá)國(guó)家,僅去年一年房屋竣工面積是19·7億m2,這幾年差不多都是接近這個(gè)數(shù)字。而據(jù)預(yù)測(cè),到2010年,我國(guó)房屋總建筑面積將達(dá)到519億m2,其中城市171億m2。然而,截至到去年,我國(guó)節(jié)能建筑的總面積還只有2·3億m2,在每年近20億m2的竣工面積當(dāng)中,只有五六千萬(wàn)平方米是節(jié)能建筑,只占3%左右,也就是說(shuō)有97%屬于高耗能建筑。我國(guó)的高層建筑有近七十年的歷史,然而城市中任何建筑都是城市設(shè)計(jì)、規(guī)劃的一部分,城市設(shè)計(jì)是一項(xiàng)十分復(fù)雜的工作,我國(guó)在這方面的經(jīng)驗(yàn)不多,而且管理機(jī)制尚不健全,往往受一些因素的影響,工作不甚周密和協(xié)調(diào),甚至失去控制,有許多的問(wèn)題等待我們?nèi)ソ鉀Q,有待于探索和改進(jìn),所以說(shuō),今天的高層建筑設(shè)計(jì)仍處在一個(gè)不太成熟的階段。
高層建筑體形龐大,如容積率過(guò)高,相鄰建筑互相遮擋、不通透,形成大面積陰影區(qū),城市人居環(huán)境質(zhì)量下降,市中心人口膨脹、交通擁擠。除此之外,近些年在某些城市建高層建筑已成風(fēng)氣,設(shè)計(jì)者往往貪大求高,大部分精力放在追求立面形式和使用功能上,而往往忽略生態(tài)環(huán)境的保護(hù)、建筑設(shè)計(jì)節(jié)能意識(shí)淡薄,造成高能耗、低效益,影響常年使用,浪費(fèi)巨大。
建筑節(jié)能包含兩部分內(nèi)容,一部分是加強(qiáng)圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫隔熱能力,另一部分就是從供暖、供冷的熱源、輸送渠道及實(shí)現(xiàn)方式來(lái)節(jié)約能源。一般的房子里,30%的熱量從窗戶跑掉了。如果選用雙層玻璃,中間再充上惰性氣體,就可在一定程度上阻斷熱量散發(fā)。35%熱量從墻體散發(fā),如采用隔熱材料,增加保溫層,節(jié)能效果就很明顯。智能化建筑首先要達(dá)到節(jié)能的標(biāo)準(zhǔn)和良好的居住舒適度,其次才是家具的智能化和安全保衛(wèi)的智能化。實(shí)際上,智能化建筑不一定就是豪華的,但它必須是低能耗的。美國(guó)有些智能化建筑造價(jià)比普通建筑還低15%,因?yàn)樗鼈冏非蠛侠淼慕Y(jié)構(gòu),講究實(shí)用功能和外觀的簡(jiǎn)潔,利用了可回收材料,而不追求豪華裝飾。還可以充分利用地?zé)岜眉夹g(shù),如冰島等國(guó)家,建筑房子時(shí)先在地上打兩個(gè)洞,通過(guò)電泵將地下水循環(huán)起來(lái),為整座房子供熱。惟一耗能的就是電泵。而在丹麥等國(guó),由于地處海邊,太陽(yáng)能和風(fēng)能的利用條件得天獨(dú)厚,使用熱泵技術(shù)時(shí)結(jié)合風(fēng)能與太陽(yáng)能,用風(fēng)能與太陽(yáng)能來(lái)帶動(dòng)電泵就可以做到“零能耗”。所以建筑節(jié)能不僅是建筑本身的節(jié)能,且由城市的綜合環(huán)境、氣候條件、總體布局;建筑物的形體變化、朝向;護(hù)結(jié)構(gòu)保溫、隔熱的性能;門窗質(zhì)量等許多綜合性因素構(gòu)成,因此,高層建筑的節(jié)能首先應(yīng)為設(shè)計(jì)者重視。
1優(yōu)化建筑位置及朝向設(shè)計(jì)高層建筑的定位首先應(yīng)考慮對(duì)城市環(huán)境的影響容積率過(guò)高很難滿足日照要求,陽(yáng)光有著巨大輻射能量。據(jù)有關(guān)資料分析,地球每年接收的能量有60億億千瓦,這么大能量棄之可惜,從某種意義上講地球本身就是巨大的太陽(yáng)能接收器,陽(yáng)光不僅對(duì)人的身體健康有著很大影響,對(duì)建筑的節(jié)能也有著十分重要意義。城市規(guī)劃應(yīng)注重應(yīng)用日照原理,合理的確定建筑位置與朝向,使每幢建筑能接收更多的太陽(yáng)輻射熱能,因此,建筑的方位與節(jié)能有著直接關(guān)系。如,在北緯40°~45°度地區(qū),冬天建筑的朝向所得到的輻射能量幾乎比夏天多兩倍,而在夏天東、西向所得到的能量比南向多2·5倍,不同朝向,不同季節(jié),建筑物所得到的太陽(yáng)輻射熱能量不同,熱損失也不同,尤其是在冬至前后,由于太陽(yáng)高度角低,房間所接收的太陽(yáng)光線的面積比夏天多得多。在確定建筑的方位時(shí)首先應(yīng)考慮環(huán)境情況,按其太陽(yáng)高度角做出日影響圖,以確定冬季每天的日照時(shí)間,建筑南向開窗面積盡可能大些,在滿足采光條件下,北向、東向窗盡可能小些,從而獲得更多的太陽(yáng)光線,減少熱損失,保持室內(nèi)舒適的溫度環(huán)境。
2優(yōu)化圍護(hù)結(jié)構(gòu)墻體設(shè)計(jì)(1)外墻是圍護(hù)結(jié)構(gòu)的主體部分,高層建筑的圍護(hù)結(jié)構(gòu)不同于磚石結(jié)構(gòu)房屋,前者是鋼筋混凝土框架或剪力墻結(jié)構(gòu)承重,因此,圍護(hù)結(jié)構(gòu)屬于填充材料,為了減輕荷載,達(dá)到保溫、隔熱要求,采用輕質(zhì)高效保溫材料,目前在寒冷地區(qū)常用的墻體做法有:頁(yè)巖陶?;炷量招钠鰤K;粘土空心磚與實(shí)心磚復(fù)合墻體;粘土實(shí)心磚或空心磚巖棉夾心復(fù)合墻體等。但存在問(wèn)題較多,節(jié)能的效果仍達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)的要求。圍護(hù)結(jié)構(gòu)的材料布置分外側(cè)和內(nèi)側(cè),在寒冷地區(qū)的同一氣候條件下,由于材料層次布置不同所取得的保溫效果也不盡相同,為防止墻體內(nèi)產(chǎn)生冷凝水,保溫層設(shè)在外側(cè)更為妥些。
(2)高層建筑的圍護(hù)墻體不宜采用外側(cè)保溫的聚苯乙烯泡沫板(舒樂(lè)板、PG板),巖棉板等輕質(zhì)保溫材料。一幢建筑的壽命少則幾十年,多則上百年,材料的應(yīng)用與建筑整體的壽命應(yīng)同步。對(duì)于輕質(zhì)的外保溫復(fù)合墻體,筆者認(rèn)為存在以下不足之處:1)抗震能力差,易松散,與結(jié)構(gòu)構(gòu)件結(jié)合不好,整體性能差。2)不能承受外部裝修貼、掛荷載,如:貼石材,安裝裝飾構(gòu)件等。3)不能承受有振動(dòng)的鑿、刨的裝修,如:剁斧石面層、予留洞、槽易出現(xiàn)冷橋。4)墻表面易出現(xiàn)裂紋。除此之外,復(fù)合墻體由于框架梁拉、剪力墻的嵌入,墻體內(nèi)容易造成冷橋,是保溫、隔熱的薄弱環(huán)節(jié)。據(jù)測(cè)定,高層建筑所出現(xiàn)的冷橋約占整個(gè)熱損失的5%~13%,因此應(yīng)引起設(shè)計(jì)者重視,采取有效構(gòu)造措施盡可能避免產(chǎn)生冷橋。(3)國(guó)外普遍推廣采用混凝土空心砌塊用于高層建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)保溫,歐、美各國(guó)取得不少先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)。如:美國(guó)研制的TB型保溫隔熱復(fù)合砌塊;波蘭的咬合式保溫砌塊,兩塊組合成320厚墻體,在空心砌塊內(nèi)填入高效保溫材料,墻體傳熱系數(shù)K=0·1209W/m2·k~1100W/m2·k;芬蘭研制的一種空心砌塊,空隙之間填入聚胺脂保溫材料,300厚,傳熱系數(shù)K=0·25W/m2·k~0·28W/m2·k。某些歐美國(guó)家50%左右的建筑已應(yīng)用多種形式的混凝土空心砌塊。由于混凝土空心砌塊保溫效果好,又具有一定強(qiáng)度,避免了輕質(zhì)復(fù)合材料墻體的一些弊端。
3影響建筑節(jié)能的其他因素(1)高層建筑護(hù)墻體耗能量較大,占整個(gè)建筑耗能的25%左右。建筑的形體變化是建筑外露面積的主要因素之一,體形系數(shù)越大耗能越多,國(guó)外的一些高層建筑造成圓塔形,比如美國(guó)洛杉磯的好運(yùn)飯店、法國(guó)戴高樂(lè)機(jī)場(chǎng)候機(jī)樓、紐約第三大街53號(hào)辦公樓都是圓型或橢圓形,我們知道,相同的面積,圓的周長(zhǎng)最短,這樣使建筑外露面積較小。因此,基于能量損耗的考慮,高層建筑的形體變化不宜過(guò)多、復(fù)雜。(2)高層建筑的“風(fēng)環(huán)境”是影響建筑耗能因素之一。在冬季,風(fēng)力對(duì)建筑的熱損失很大,增大冷空氣的滲透量,使室內(nèi)熱損失加大。由于建筑某些部位處理不當(dāng),墻體內(nèi)部易產(chǎn)生冷凝水。因此,建筑保溫材料的選用,建筑構(gòu)造的合理性應(yīng)建立在科學(xué)、可靠的基礎(chǔ)上。3·6恢復(fù)補(bǔ)償功能將試件放入水中養(yǎng)護(hù)14天測(cè)其膨脹率,然后放空氣中任其干燥28天。失水后的試件產(chǎn)生微量干縮,重新放入水中后試件恢復(fù)失去的膨脹和自應(yīng)力值,經(jīng)試驗(yàn),第一天恢復(fù)20%~30%;第3天恢復(fù)40%~50%,14天基本全部恢復(fù)。3·7微小裂縫自愈合性能如果蓄水池或建筑物地下室墻板由于某種原因出現(xiàn)微小裂縫,膨脹纖維防水劑中部分成分的AI3+和SO42-在CaSO4、Ca(OH)2溶液中形成針柱狀鈣礬石晶體。當(dāng)重新接觸水后繼續(xù)增長(zhǎng),經(jīng)過(guò)一段時(shí)間會(huì)發(fā)生物理和化學(xué)的結(jié)合,晶體大量填充縫隙,使裂縫愈合。
新建建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的變化是建筑節(jié)能的核心內(nèi)容,其節(jié)能效果主要依靠改善并提高圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫隔熱性能來(lái)實(shí)現(xiàn).建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能主要包括墻體、門窗、屋面、樓地面等部位采取保溫隔熱措施,這些保溫隔熱措施的采用有利于建筑主體結(jié)構(gòu)保護(hù)、新型綠色建材的推廣以及工程質(zhì)量的提高.
1.1墻體節(jié)能
墻體是建筑護(hù)結(jié)構(gòu)的主體,其所采用材料和砌筑型式直接影響著建筑物的耗熱量.由于單一材料的墻體往往難以同時(shí)滿足較高的保溫隔熱功能,尤其是寒冷和嚴(yán)寒地區(qū),因而可以在單一材料墻體的基礎(chǔ)上增設(shè)一層有保溫功能的材料組成復(fù)合墻體,通常墻體保溫材料有聚苯乙烯硬質(zhì)泡沫塑料、?;⒅椤⒕郾揭蚁┍仡w粒等等.另外,可以通過(guò)墻面的垂直綠化以及色彩的不同,降低墻面太陽(yáng)輻射和較高的吸收太陽(yáng)輻射,而且還美化環(huán)境.
1.2門窗節(jié)能
由于高校建筑的使用學(xué)生數(shù)眾多,為滿足自然的日照、采光、通風(fēng)等要求的前提下,設(shè)計(jì)的門窗洞口尺寸均較大,以致于門窗是能耗散失的最薄弱的部位.戶門和陽(yáng)臺(tái)門應(yīng)結(jié)合防火以及防盜的要求,在門的空腹內(nèi)填放15~18mm厚玻璃棉板或巖棉板.窗戶節(jié)能技術(shù)主要從減少滲透、傳熱和太陽(yáng)輻射三個(gè)方面采取措施.如使用新型的、密封性良好的塑性窗框加上雙層中空玻璃;門窗框與墻間的縫隙可用彈性密閉型材料和邊框設(shè)灰口等密封;窗扇與窗扇之間可用密封條、壓條以及高低縫等形式.
1.3屋面節(jié)能
屋面節(jié)能主要通過(guò)改善屋面的熱工性能阻止熱量的傳遞,主要節(jié)能技術(shù)有:選用密度較小、熱導(dǎo)率較低、吸水率較小的保溫材料做屋面保溫層,如采用膨脹珍珠巖保溫芯板代替常規(guī)的水泥珍珠巖或?yàn)r青珍珠巖;采用架空、蓄水、種植或鋪貼絕熱反射膜等方式做屋面的隔熱層;在屋面構(gòu)造形式上采用目前發(fā)達(dá)國(guó)家流行的倒置保溫做法,即將保溫層置于屋面防水層之上,改變傳統(tǒng)的把無(wú)機(jī)多孔材料(如膨脹珍珠巖、爐焦渣)置于防水層與結(jié)構(gòu)層之間的不利做法.
1.4樓地面節(jié)能
高校建筑主要是公共建筑,使用人數(shù)眾多,顯然做成木地板或類木地板是不合適的.因此,可以將樓地面保溫節(jié)能做成層間樓板(底面不接觸室外冷空氣)和底面接觸室外空氣的架空或懸挑,保溫層可直接設(shè)置在樓板底面;采用不采暖的地下室頂板作為首層的保溫隔熱,加強(qiáng)房間與房間的保溫隔熱.另外,用于樓地面節(jié)能工程的保溫隔熱材料,其厚度、密度、壓縮強(qiáng)度、導(dǎo)熱系數(shù)和阻燃性必須符合設(shè)計(jì)要求和有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定.各種保溫板或保溫層的厚度不得有負(fù)偏差.
1.5利用太陽(yáng)能
我國(guó)太陽(yáng)能資源豐富,陸地每年接受的太陽(yáng)輻射能相當(dāng)于2.4×1012t,大約2/3國(guó)土面積的總輻射量超過(guò)0.6MJ/m2.太陽(yáng)能是可再生能源,不僅資源豐富,免費(fèi)使用,而且對(duì)環(huán)境無(wú)任何污染,有著礦物能源不可比擬的優(yōu)越性.高校作為引領(lǐng)社會(huì)發(fā)展、社會(huì)進(jìn)步的重要力量,在建設(shè)節(jié)約型社會(huì)中起著不容忽視的作用,應(yīng)加大對(duì)太陽(yáng)能源充分利用技術(shù)的相關(guān)研究,在高校這個(gè)耗能大戶里優(yōu)先、全面的使用太陽(yáng)能技術(shù)并積極推廣,以降低整個(gè)社會(huì)對(duì)不可再生能源的需求.太陽(yáng)能在建筑上的利用技術(shù)主要有被動(dòng)式太陽(yáng)能取暖、太陽(yáng)能集熱供熱水、太陽(yáng)能發(fā)電、主動(dòng)式太陽(yáng)能取暖和空調(diào)等.這里面值得一提的是太陽(yáng)能空調(diào),由于在我國(guó)的建筑終端能耗中,空調(diào)能耗占據(jù)著相當(dāng)大的比例.利用太陽(yáng)能制冷主要有兩種途徑:一是利用光電轉(zhuǎn)換器實(shí)現(xiàn)以電制冷;二是利用太陽(yáng)能集熱器實(shí)現(xiàn)光熱轉(zhuǎn)換,以熱制冷.具體實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)能制冷的系統(tǒng)主要有:太陽(yáng)能吸附式制冷系統(tǒng)、太陽(yáng)能吸收式制冷系統(tǒng)、太陽(yáng)能蒸汽噴射式制冷系統(tǒng)、太陽(yáng)能除濕式制冷系統(tǒng)以及太陽(yáng)能蒸汽壓縮式制冷系統(tǒng).安徽省政府、教育廳決定在全省106所高校的教學(xué)科研場(chǎng)所、學(xué)生宿舍和食堂安裝空調(diào),實(shí)施“空調(diào)進(jìn)高校”工程,這對(duì)于高校利用太陽(yáng)能空調(diào)技術(shù)來(lái)建筑節(jié)能,無(wú)疑是一個(gè)重要的發(fā)展平臺(tái)和良好的基礎(chǔ)條件.
2新建建筑節(jié)能檢測(cè)技術(shù)
2.1節(jié)能檢測(cè)技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀
結(jié)合我國(guó)現(xiàn)時(shí)國(guó)情并達(dá)到降低建筑能耗的目的,國(guó)家于2007年頒布并實(shí)施了《建筑節(jié)能工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》(GB50411-2007),這是我國(guó)第一本關(guān)于建筑節(jié)能方面的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn),全面規(guī)定了在建筑節(jié)能工程方面需要驗(yàn)收的項(xiàng)目以及建筑設(shè)計(jì)、施工中部分強(qiáng)制性執(zhí)行的標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)項(xiàng)目,為建筑節(jié)能施工提供了基礎(chǔ)和必要的施工要求和驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn).以后我國(guó)又陸續(xù)頒布并實(shí)施了《公共建筑節(jié)能檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)》(JGJ/T177-2009)、《民用建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》(JGJ26-95)和《居住建筑節(jié)能檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)》(JGJ/T132-2009)等建筑工程行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),為新建建筑的各類節(jié)能現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)方法標(biāo)準(zhǔn)提供了技術(shù)支持和較為科學(xué)的測(cè)試依據(jù).目前新建建筑節(jié)能檢測(cè)技術(shù)主要在建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)方面有所研究,國(guó)內(nèi)外相關(guān)專家、學(xué)者也做過(guò)一些探討和研究[3].如山東建筑大學(xué)潘雷等人對(duì)建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)技術(shù)進(jìn)行了研究,并采用數(shù)值模擬的方法計(jì)算出適用于不同保溫形式圍護(hù)結(jié)構(gòu)的修正系數(shù).北京中建建筑科學(xué)技術(shù)研究院費(fèi)慧慧等人對(duì)新建建筑節(jié)能現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)技術(shù)的影響因素進(jìn)行了分析研究,提出了影響現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)技術(shù)的主要因素及解決方法.山東省建設(shè)發(fā)展研究院的朱傳晟總工對(duì)建筑節(jié)能現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)技術(shù)的基本原理進(jìn)行了研究,如熱流計(jì)法、熱箱法和紅外線攝像儀法,重點(diǎn)對(duì)熱流計(jì)法的檢測(cè)技術(shù)進(jìn)行了深入探討.揚(yáng)州大學(xué)楊鼎宜教授等用冷熱箱法測(cè)定了穩(wěn)定傳熱狀態(tài)下混凝土空心砌塊砌體的保溫隔熱性能等.國(guó)外對(duì)于建筑物圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱工性能的現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)技術(shù)研究及報(bào)道也處于起步階段,而且大多在實(shí)驗(yàn)室里完成對(duì)建筑材料的熱工性能檢測(cè),相關(guān)的檢測(cè)性能參數(shù)也是在穩(wěn)定的狀態(tài)下完成的,如日本對(duì)建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的對(duì)流換熱系數(shù)進(jìn)行了測(cè)試,提出了建筑物圍護(hù)結(jié)構(gòu)對(duì)流換熱系數(shù)和風(fēng)速的關(guān)系式.
2.2新建建筑節(jié)能檢測(cè)技術(shù)
2.2.1熱箱法
熱箱法檢測(cè)技術(shù)是需要人工制造一個(gè)傳熱的模擬環(huán)境.具體做法可以參考如下:分別在試驗(yàn)試件兩側(cè)各布置一個(gè)所需溫度、風(fēng)速和輻射條件的熱箱和一個(gè)冷箱,待試驗(yàn)環(huán)境條件達(dá)到穩(wěn)定后,采用相應(yīng)的儀器設(shè)備,分別量測(cè)冷、熱箱體內(nèi)壁的溫度、模擬環(huán)境的空氣溫度、試件的表面溫度以及計(jì)量箱中的輸入功率,再根據(jù)物理計(jì)算相關(guān)原理和公式,計(jì)算出被測(cè)試試件的傳熱的性能指標(biāo),如熱阻、表面換熱系數(shù)等相關(guān)指標(biāo).熱箱法檢測(cè)測(cè)試技術(shù)適用于室外相對(duì)濕度不高于60%,室外空氣平均溫度不高于25℃的自然環(huán)境,且試驗(yàn)所用熱箱的內(nèi)部溫度不低于室外自然最高溫度8℃的情況[4].在建筑構(gòu)造方面,熱箱法檢測(cè)技術(shù)對(duì)于門窗、樓板、外墻的傳熱性能指標(biāo)的室內(nèi)實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)非常有利,測(cè)試的結(jié)果一般較精確.由于需要模擬試驗(yàn)環(huán)境和條件的限制,此種方法不適宜用于現(xiàn)場(chǎng)施工的檢測(cè),但自然氣溫對(duì)實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)的結(jié)果影響微乎甚微,可以用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作為現(xiàn)場(chǎng)施工的參考.
2.2.2熱流計(jì)法
建筑耗熱測(cè)定中最為常用的儀表就是熱流計(jì),也是傳統(tǒng)的建筑能耗量測(cè)儀表,主要適用于對(duì)各種材料組成的圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱工性能進(jìn)行分析.使用時(shí)將其傳感器埋設(shè)在絕熱結(jié)構(gòu)內(nèi)或貼敷在絕熱結(jié)構(gòu)的外表面,可直接測(cè)量得到熱(冷)損失值.檢測(cè)時(shí)間宜選擇一年中最為寒冷的月份,要求室內(nèi)外自然氣溫差必須大于20℃的條件下才能測(cè)試,而且要求室外氣溫的變化起伏不是很大,測(cè)試的條件應(yīng)放在至少穩(wěn)定7d的人為制造室內(nèi)外溫差或連續(xù)采暖條件下的房間里進(jìn)行,以此來(lái)保證測(cè)試數(shù)據(jù)結(jié)果的準(zhǔn)確性和客觀性.根據(jù)大量的試驗(yàn)數(shù)據(jù)結(jié)果顯示,室內(nèi)外空氣溫差愈大,熱流計(jì)讀數(shù)的誤差相對(duì)愈小,計(jì)算所得之結(jié)果亦較為精確,因此此法受季節(jié)影響較大,一般需要在冬季才采用此法.
2.2.3紅外熱攝像儀法
紅外熱像技術(shù)是目前新研發(fā)的一種建筑節(jié)能檢測(cè)手段,也是基于紅外線技術(shù)理論以及先進(jìn)的紅外圖像處理技術(shù)、光電子技術(shù)和紅外線探測(cè)器技術(shù)的一種非接觸性的、綜合性的測(cè)量技術(shù)高科技產(chǎn)品.紅外熱像技術(shù)的原理是利用攝像儀對(duì)新建建筑物的圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱工缺陷進(jìn)行檢測(cè),分析檢測(cè)得到的各種熱像圖來(lái)顯示各種建筑構(gòu)造有無(wú)熱工缺陷,并對(duì)分析檢測(cè)結(jié)果做比較參考,以此作為驗(yàn)收、修復(fù)、增強(qiáng)建筑節(jié)能施工措施的理論數(shù)據(jù)依據(jù).紅外熱像技術(shù)既不破壞被測(cè)物體或試件的溫度場(chǎng),又能測(cè)量細(xì)微目標(biāo)和運(yùn)動(dòng)中的目標(biāo)[5].此法具有可利用計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)測(cè)量數(shù)據(jù)和處理分析,方便長(zhǎng)期保存和幾何運(yùn)算;采用不同的顏色來(lái)區(qū)分并顯示被測(cè)物體溫度的熱圖像;對(duì)于溫度的分辨率較高,精度可達(dá)到0.01℃;現(xiàn)場(chǎng)節(jié)能檢測(cè)的紅外熱像儀器具有攜帶方便、操作簡(jiǎn)單、還可以形象、直觀地顯示物體表面的溫度場(chǎng),為簡(jiǎn)化檢測(cè)程序和優(yōu)化檢測(cè)數(shù)據(jù)等都有很大益處.此法具有較多優(yōu)點(diǎn)且不受季節(jié)的限制,還可以遠(yuǎn)距離測(cè)定建筑構(gòu)造的熱工缺陷,這必將會(huì)極大地完善和提高新建建筑節(jié)能現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)技術(shù),所以具有廣闊的應(yīng)用和開發(fā)前景.
3存在的問(wèn)
題(1)檢測(cè)技術(shù)和設(shè)備的不完善性.新建建筑的幾種檢測(cè)方法本身的不完善性給檢測(cè)數(shù)據(jù)結(jié)果的真實(shí)性和客觀性產(chǎn)生影響,因此如何針對(duì)地區(qū)氣候特點(diǎn)和建筑能耗特征研究制定出檢測(cè)精度高、快速準(zhǔn)確的節(jié)能檢測(cè)系統(tǒng)是一個(gè)迫切現(xiàn)實(shí)問(wèn)題[6].(2)現(xiàn)場(chǎng)與實(shí)驗(yàn)室的對(duì)比檢測(cè)結(jié)果差異較大.由于現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)條件受自然氣候條件、新建建筑構(gòu)造自身狀態(tài)、安裝設(shè)備系統(tǒng)運(yùn)行條件等眾多因素的影響和制約,一般地,造成檢測(cè)結(jié)果與標(biāo)準(zhǔn)理想狀態(tài)偏離較大,測(cè)試結(jié)果不具有實(shí)際的指導(dǎo)意義.但在標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)驗(yàn)室條件下,易將被檢測(cè)試件的周邊模擬或制造成近似熱絕緣狀態(tài),對(duì)于檢測(cè)試件的熱工傳導(dǎo)系數(shù)的測(cè)試結(jié)果較為準(zhǔn)確.由此造成雖然采用的是相同的原理和方法進(jìn)行檢測(cè),但是得到的檢測(cè)結(jié)果卻大相徑庭,對(duì)成果的取用造成混亂.(3)檢測(cè)方法有待統(tǒng)一.隨著科技的不斷進(jìn)步和發(fā)展,建筑節(jié)能檢測(cè)方法由傳統(tǒng)的、粗略的檢測(cè)技術(shù)向新型的、精確的測(cè)試方法邁進(jìn),還有一些衍生發(fā)展出來(lái)的檢測(cè)技術(shù)和方法,形成了很多對(duì)有關(guān)熱工傳導(dǎo)系數(shù)的檢測(cè)技術(shù)和方法標(biāo)準(zhǔn).該如何統(tǒng)一規(guī)范測(cè)試條件和檢測(cè)方法,建立一個(gè)比較同種項(xiàng)目的檢測(cè)技術(shù)使用和結(jié)果的平臺(tái),建設(shè)行政主管部門以及相關(guān)高校還須對(duì)檢測(cè)技術(shù)進(jìn)行大力研究和發(fā)展,并根據(jù)實(shí)際情況制定節(jié)能檢測(cè)的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范,以保證行業(yè)的發(fā)展需要.(4)專業(yè)型建筑節(jié)能檢測(cè)人才隊(duì)伍匱乏.目前高校開辦建筑節(jié)能檢測(cè)的本科專業(yè)較少,一般都是研究生以上才有相關(guān)的研究方向,這就造成社會(huì)上的建筑節(jié)能檢測(cè)行業(yè)的從業(yè)人員學(xué)歷水平不高,對(duì)于專業(yè)型的人才更是缺乏.以致目前大多建筑節(jié)能檢測(cè)人員由原實(shí)驗(yàn)室的土木工程材料實(shí)驗(yàn)人員轉(zhuǎn)型而來(lái),專業(yè)知識(shí)水平不高,對(duì)新型檢測(cè)技術(shù)和方法知之甚少.因此,為加快建筑節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展、降低新建建筑能耗量,建筑節(jié)能檢測(cè)專業(yè)人才的培養(yǎng)將是我國(guó)未來(lái)“十三五”規(guī)劃中必不可少的建設(shè)內(nèi)容,也是高校培養(yǎng)人才類型的一個(gè)重要方面.
4結(jié)論與建議
北方既有居住建筑節(jié)能改造項(xiàng)目技術(shù)經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系構(gòu)建
1.構(gòu)建評(píng)價(jià)指標(biāo)體
系筆者遵循系統(tǒng)性、合理性、綜合性、應(yīng)用性的原則,建立評(píng)價(jià)指標(biāo)體系,并參照了《既有居住建筑節(jié)能改造指南》、《民用建筑節(jié)能條例》、《民用建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》、《建筑氣候規(guī)劃標(biāo)準(zhǔn)》、《夏熱冬冷地區(qū)居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》、《嚴(yán)寒和寒冷地區(qū)居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》等相關(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),根據(jù)實(shí)際狀況選取評(píng)價(jià)指標(biāo)。
2.確定指標(biāo)權(quán)重
使用層次分析法計(jì)算其權(quán)重系數(shù),其特點(diǎn)是在對(duì)復(fù)雜決策問(wèn)題的本質(zhì)、影響因素、內(nèi)在關(guān)系等進(jìn)行深入分析之后,構(gòu)建一個(gè)層次結(jié)構(gòu)模型。然后,運(yùn)用較少的定量信息,把決策的思維過(guò)程數(shù)學(xué)化,從而為求解多目標(biāo)、多準(zhǔn)則,或無(wú)結(jié)構(gòu)特性的復(fù)雜決策問(wèn)題。其步驟:一是構(gòu)造層次分析結(jié)構(gòu);二是構(gòu)造判斷矩陣;三是判斷矩陣的一致性檢驗(yàn);四是層次單排序;五是層次總排序;最后是做出決策。
筆者通過(guò)運(yùn)用MCE軟件和Excel,將專家打分通過(guò)軟件輸入,選取層次分析法求取權(quán)重,結(jié)果如表1所示。北方既有居住建筑節(jié)能改造項(xiàng)目評(píng)價(jià)模型構(gòu)建通過(guò)模糊綜合評(píng)判法的原理和公式,建立適合北方既有居住建筑節(jié)能改造項(xiàng)目技術(shù)經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的模糊綜合評(píng)判。
1.建立因素集
第一層為:A={B1,B2,B3}。第二層為:B1={C1,C2},B2={C3,C4},B3={C5,C6,C7}。第三層為:C1={D1,D2,D3,D4,D5,D6},C2={D7,D8,D9},C3={D10,D11},C4={D12,D13,D14},C5={D15,D16},C6={D17,D18},C7={D19,D20}。
2.建立評(píng)價(jià)指標(biāo)的評(píng)語(yǔ)集
為北方既有居住建筑節(jié)能改造項(xiàng)目技術(shù)經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系建立評(píng)語(yǔ)集,其含義有兩點(diǎn):一是此方案的選擇是否能達(dá)到滿意的效果;二是此指標(biāo)值對(duì)于既有建筑節(jié)能改造項(xiàng)目實(shí)施的推動(dòng)作用是否能達(dá)到滿意效果,如項(xiàng)目檢測(cè)指標(biāo)中的圍護(hù)防水效果。V={v1,v2,v3,v4,v5}={非常滿意,滿意,中,差,非常差}3.確定權(quán)重權(quán)重的最終確定值是通過(guò)層次分析法的計(jì)算來(lái)求得,此任務(wù)已完成。第三層權(quán)重記為wDi,第二層權(quán)重記為wCi,第一層權(quán)重記為wBi。4.分層作綜合評(píng)價(jià)以調(diào)查問(wèn)卷的形式,請(qǐng)10位專家對(duì)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系中的第三層進(jìn)行單因素評(píng)價(jià),得到模糊評(píng)判矩陣如下:RCi(i=1,2,3,…,7)單級(jí)綜合評(píng)判BCi=WCi莓RCi。
實(shí)例分析
北方既有居住建筑節(jié)能改造項(xiàng)目技術(shù)經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià),是在項(xiàng)目改造前對(duì)各個(gè)方案進(jìn)行評(píng)價(jià),從而選取最優(yōu)方案。本文以河北省唐山市河北一號(hào)小區(qū)509號(hào)樓為例,對(duì)其進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)。以下項(xiàng)目介紹中的數(shù)值為《既有居住建筑節(jié)能改造評(píng)估報(bào)告》[2]中給出。
1.項(xiàng)目概況
該項(xiàng)目是1976年唐山大地震后所建樓之一,具有很強(qiáng)的抗震性。509號(hào)樓有5層、3個(gè)單元共45戶,建筑面積為2156m2。該建筑沒有地下室,樓宇門已不存在。原有平屋面為鋼筋混凝土樓板,局部的保溫層已濕透。預(yù)制外墻板為11cm厚的鋼筋混凝土、12cm厚輕質(zhì)混凝土夾心層,外加4cm厚的砂漿層。原來(lái)的單玻空腹鋼窗大部分被換成了鋁合金或塑鋼窗,或在外面又裝了一樘窗,有些是單玻窗,有些是雙膛窗。整個(gè)護(hù)結(jié)構(gòu)存在許多問(wèn)題,包括不密封、結(jié)露和防水失效。采暖系統(tǒng)為垂直單管系統(tǒng),并且沒有溫度調(diào)節(jié)手段。下面根據(jù)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系,對(duì)該項(xiàng)目進(jìn)行有針對(duì)性的介紹。(1)技術(shù)性指標(biāo)。第一項(xiàng),項(xiàng)目改造指標(biāo)。專家擬定的具體方案為:對(duì)窗的改造主要采用塑鋼中空內(nèi)平開窗,使用low-e玻璃;對(duì)外墻的改造主要是采用10cmEPS薄抹灰系統(tǒng);對(duì)屋面的改造主要采用是14cmPU暖屋面。供熱計(jì)量方式主要采用熱計(jì)量收費(fèi);采暖系統(tǒng)采用的是垂直雙管和自動(dòng)溫控閥。對(duì)樓宇門的改造主要采用雙扇保溫鋼板門,將門墻縫里內(nèi)外均以硅膠密封,并帶有自閉裝置。第二項(xiàng),項(xiàng)目檢測(cè)指標(biāo)。改造前,對(duì)圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱系數(shù)進(jìn)行測(cè)定,主要包括對(duì)屋面、外墻、外窗、底板的測(cè)量。其傳熱系數(shù)分別為:1.3W/m2k、2.0W/m2k、4.5W/m2k、2.8W/m2k。經(jīng)過(guò)專業(yè)人員檢測(cè),該項(xiàng)目防水效果較差。(2)經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)。第一項(xiàng),預(yù)估指標(biāo)。該項(xiàng)目總費(fèi)用為606.1元/m2,即約為131萬(wàn)元;節(jié)能相關(guān)費(fèi)用約占改造總費(fèi)用的28%;節(jié)煤量為33.72噸,按每噸為500元計(jì)算,共計(jì)16860元。第二項(xiàng),效果指標(biāo)。設(shè)本項(xiàng)目的項(xiàng)目期為30年。靜態(tài)投資回收期=606.1×28%16860÷2156≈22年凈現(xiàn)值=-131×28%+1.686(P/A,5%,30)=-10.75用內(nèi)插法求取內(nèi)部收益率。其計(jì)算過(guò)程為:設(shè)i=2%,經(jīng)計(jì)算,凈現(xiàn)值=1.301設(shè)i=3%,經(jīng)計(jì)算,凈現(xiàn)值=-3.716IRR1=1.301×(3%-2%)1.301+|-3.716|+2%=2.26%(3)社會(huì)性指標(biāo)。第一項(xiàng),環(huán)保性指標(biāo)。該項(xiàng)目改造前采暖消耗量為219592.2kWh/a,建筑面積為2156m2,即每平方米采暖消耗量為101.85kWh/a。改造后,采暖消耗量為141696.6kWh/a。同理,其每平方米采暖消耗量為65.72kWh/a;該項(xiàng)目有害物質(zhì)減少量,是通過(guò)其節(jié)煤量來(lái)計(jì)算的,按工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)《民用建筑節(jié)能設(shè)計(jì)規(guī)程》,每噸標(biāo)煤燃燒產(chǎn)生的有害氣體量包括:二氧化硫?yàn)?.4千克、粉塵為11千克、氮化物為9千克、烷烴類為0.5千克、二氧化碳為2.6噸。經(jīng)計(jì)算,該項(xiàng)目所減少的有害氣體量為:二氧化硫0.047噸、粉塵0.371噸、氮化物0.303噸、烷烴類0.017噸、二氧化碳87.672噸。第二項(xiàng),舒適性指標(biāo)。該項(xiàng)目在改造前室內(nèi)溫度為16度,改造后會(huì)達(dá)到20度以上;其霉變結(jié)露現(xiàn)象較為嚴(yán)重。第三項(xiàng),支持度指標(biāo)。唐山市政府出資370元/m2、中央政府出資54元/m2、德國(guó)技術(shù)合作公司出資140元/m2、居民出資42元/m2。
2.項(xiàng)目技術(shù)經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)
筆者請(qǐng)10位專家對(duì)該項(xiàng)目三級(jí)指標(biāo)進(jìn)行投票,投票結(jié)果如表2所示。由此可知,該項(xiàng)目評(píng)價(jià)中存在稍微不經(jīng)濟(jì)現(xiàn)象。
結(jié)論
近年來(lái)節(jié)能建筑在市場(chǎng)上開始興建,其不僅在規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工和使用過(guò)程中需要執(zhí)行節(jié)能標(biāo)準(zhǔn),而且對(duì)于材料、設(shè)備和施工技術(shù)也要嚴(yán)格按照節(jié)能的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行選用,而且在建筑項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中還要注意對(duì)各種自然資源如太陽(yáng)能、風(fēng)能和地?zé)岬饶茉吹某浞掷?。長(zhǎng)期以來(lái)我國(guó)建筑節(jié)能僅僅體現(xiàn)在住宅建筑的圍護(hù)結(jié)構(gòu)保溫節(jié)能上,隨著節(jié)能的深入進(jìn)行,近年來(lái)對(duì)于一些公用建筑也開始了保溫節(jié)能措施的應(yīng)用。而且在法律法規(guī)和各項(xiàng)規(guī)章制度上也對(duì)建筑節(jié)能工程進(jìn)行了明確的規(guī)定。大量新型的節(jié)能的材料、設(shè)備和工藝也開始在建筑市場(chǎng)上涌現(xiàn)出來(lái),這對(duì)于節(jié)能產(chǎn)生了極大推動(dòng)作用,有效的緩解了當(dāng)前能源緊缺的局面,對(duì)構(gòu)建節(jié)約型的社會(huì)具有極其重要的作用,加快了能源可持續(xù)發(fā)展的實(shí)現(xiàn)。
2建筑節(jié)能工程施工前的監(jiān)理工作要點(diǎn)
2.1對(duì)監(jiān)理人員綜合素質(zhì)要求較高監(jiān)理人員需要具有較高的專業(yè)技術(shù)水平,對(duì)建筑節(jié)能工程具有明確的認(rèn)識(shí),這一方面需要監(jiān)理單位加強(qiáng)對(duì)監(jiān)理人員關(guān)于建筑節(jié)能工程的培訓(xùn),另一方面也需要監(jiān)理人員更好的在監(jiān)理工作中履行好自身的職責(zé)。通過(guò)對(duì)節(jié)能工程項(xiàng)目全方位的監(jiān)控,加強(qiáng)對(duì)合同、信息的管理,更好的在工作中進(jìn)行充分的協(xié)調(diào),從而實(shí)現(xiàn)對(duì)項(xiàng)目的質(zhì)量、進(jìn)度、成本和安全進(jìn)行有效控制。這就需要監(jiān)理人員不僅要具備專業(yè)的技術(shù)知識(shí),而且還要具有良好的管理能力,熟悉相關(guān)合同法的內(nèi)容,可以說(shuō)監(jiān)理人員需要具有各方面的綜合知識(shí),具有較強(qiáng)的綜合素質(zhì),這樣才能確保監(jiān)理隊(duì)伍整體素質(zhì)的提升,公正、科學(xué)的完成監(jiān)理工作。
2.2專業(yè)監(jiān)理注意與各項(xiàng)節(jié)能法律法規(guī)相結(jié)合目前在進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)理機(jī)構(gòu)調(diào)置時(shí),會(huì)根據(jù)各專業(yè)監(jiān)理工程來(lái)對(duì)自己的本專業(yè)的監(jiān)理工作進(jìn)行負(fù)責(zé),同時(shí)建筑節(jié)能監(jiān)理工作也由本專業(yè)的監(jiān)理工程師來(lái)承擔(dān)。但相對(duì)于一般的土建工程來(lái)講,建筑節(jié)能工程具有特殊性和新穎性,所以在進(jìn)行監(jiān)理前,監(jiān)理單位需要結(jié)合各專業(yè)節(jié)能工程的特點(diǎn)來(lái)對(duì)監(jiān)理人員進(jìn)行相關(guān)節(jié)能知識(shí)的培訓(xùn),同時(shí)還要對(duì)的各項(xiàng)法律法規(guī)和規(guī)章制度進(jìn)行必在的關(guān)注,將其具體落實(shí)到各專業(yè)監(jiān)理工作中。
2.3加強(qiáng)對(duì)設(shè)計(jì)文件的熟悉和節(jié)能設(shè)計(jì)的審查只有經(jīng)過(guò)審查機(jī)構(gòu)批準(zhǔn)合格的節(jié)能工程施工圖才能進(jìn)行使用,所以在施工前監(jiān)理人員需要對(duì)節(jié)能工程施工圖審查看是否合格,同時(shí)還要對(duì)備案情況進(jìn)行審查。由于在節(jié)能工程質(zhì)量驗(yàn)收時(shí)不僅需要達(dá)到行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)要求,同時(shí)還要滿足國(guó)家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定要求。所以監(jiān)理人員需要在施工前對(duì)設(shè)計(jì)文件進(jìn)行熟悉,對(duì)施工圖紙進(jìn)行會(huì)審和技術(shù)交底,對(duì)于各節(jié)能分項(xiàng)工程和驗(yàn)收規(guī)范進(jìn)行細(xì)劃,對(duì)各分項(xiàng)工程施工時(shí)的節(jié)能質(zhì)量檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行確定。
2.4審查建筑節(jié)能施工技術(shù)方案對(duì)于施工單位編制的節(jié)能施工標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行審查,并依此來(lái)對(duì)節(jié)能監(jiān)理的實(shí)施細(xì)則進(jìn)行編制,明確各監(jiān)理工程師的分工,將具體責(zé)任落實(shí)到每一個(gè)監(jiān)理人員頭上,確保監(jiān)理過(guò)程中做到責(zé)任分明。
3建筑節(jié)能工程施工中的監(jiān)理工作要點(diǎn)
3.1節(jié)能原材料控制常用的墻體節(jié)能保溫材料有:灰砂磚、粉煤灰砌塊、陶粒混凝土砌塊、復(fù)合輕質(zhì)隔墻板、加氣混凝土等等。對(duì)于進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)的材料,監(jiān)理工程師必須進(jìn)行質(zhì)量的檢驗(yàn),如:進(jìn)場(chǎng)材料應(yīng)具備齊全的生產(chǎn)許可、性能檢測(cè)證明、合格證書等等;砌體材料的外觀、密度、規(guī)格等要符合設(shè)計(jì)時(shí)的要求;材料進(jìn)場(chǎng)后的儲(chǔ)存方式以及對(duì)其的防火措施要符合規(guī)范要求等等。對(duì)于沒有取得監(jiān)理單位的檢驗(yàn)驗(yàn)收或是不合格的原材料等,對(duì)其監(jiān)理人員要嚴(yán)格控制,杜絕讓施工單位將其適用于本工程中。
3.2施工進(jìn)度控制首先監(jiān)理單位要督促施工單位制定符合合同要求的施工總進(jìn)度計(jì)劃以及各個(gè)分項(xiàng)工程的進(jìn)度計(jì)劃,然后監(jiān)理單位對(duì)其嚴(yán)格認(rèn)真審查,對(duì)于不符合合同要求以及工程實(shí)際情況的進(jìn)行計(jì)劃要提出修改意見。在工程的實(shí)施過(guò)程中,要求施工單位定期進(jìn)行進(jìn)度計(jì)劃和實(shí)際進(jìn)度的對(duì)比,如果出現(xiàn)進(jìn)度后置現(xiàn)象,監(jiān)理單位要協(xié)助施工單位進(jìn)行進(jìn)度調(diào)整,如提高某些分項(xiàng)工程的進(jìn)行,以保證總的施工進(jìn)度得以實(shí)現(xiàn)。
4建筑節(jié)能工程竣工時(shí)的監(jiān)理工作要點(diǎn)
在建筑節(jié)能工程的整個(gè)過(guò)程當(dāng)中,竣工驗(yàn)收關(guān)極具重要性,在該階段需要監(jiān)理人員要嚴(yán)格按照相關(guān)的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)來(lái)對(duì)工程質(zhì)量進(jìn)行驗(yàn)收,及時(shí)發(fā)現(xiàn)工程存在的質(zhì)量隱患,并要求施工單位進(jìn)行整改。對(duì)于完成施工的工程,則首先需要由施工單位自檢完成后,再申請(qǐng)監(jiān)理單位進(jìn)行驗(yàn)收,驗(yàn)收時(shí)對(duì)于不合格部分要求其進(jìn)行限期整改,并進(jìn)行復(fù)驗(yàn),整體工程合格率達(dá)到百分之九十以上監(jiān)理人員才能夠進(jìn)行簽字確保驗(yàn)收合格。對(duì)于節(jié)能工程中某些重要的部分,則需要進(jìn)行專項(xiàng)質(zhì)量評(píng)估,由總監(jiān)理工程師和監(jiān)理單位負(fù)責(zé)人審核簽字認(rèn)可。在進(jìn)行節(jié)能工程監(jiān)理工作中,監(jiān)理人員還要對(duì)各項(xiàng)資料進(jìn)行收集和整理,做好工作總結(jié),并進(jìn)行歸檔。以便于日后查找或是為其他工程做參考。
5結(jié)束語(yǔ)
1.1綠色建筑的概念
綠色建筑是在建筑建筑過(guò)程中充分地運(yùn)用環(huán)保理念,充分利用自然資源和天然材料,在建筑的整個(gè)過(guò)程中實(shí)現(xiàn)資源最大限度節(jié)約,使其環(huán)保功能更為突出,從而為人們提供一個(gè)擁有舒適、健康環(huán)境的建筑。而且在現(xiàn)代建筑體系當(dāng)中,綠色系統(tǒng)我們也較為常見,通常以屋頂、室外和室內(nèi)等處綠化為主。
1.2發(fā)展綠色節(jié)能建筑的重要性
能源緊缺已不再是一個(gè)地區(qū)或是一個(gè)國(guó)家的事情,當(dāng)前全世界各國(guó)都面臨著嚴(yán)竣的能源緊缺問(wèn)題。特別是近年來(lái),我國(guó)加快了城鄉(xiāng)建筑化的進(jìn)程,這就使建筑行業(yè)的發(fā)展速度不斷加快,這也導(dǎo)致建筑行業(yè)的能源消耗量越來(lái)越大,而且占全國(guó)總能源的一半左右。由于建筑的高耗能,從而使我們能源緊缺的現(xiàn)象更為嚴(yán)竣。在這種情況下,則需要加快建筑設(shè)計(jì)理念的轉(zhuǎn)變,加快建筑設(shè)計(jì)方法的改良,在建筑設(shè)計(jì)過(guò)程中有效地融入節(jié)能環(huán)保的理念,采取切實(shí)可行的措施和方法有效地降低建筑的能耗,實(shí)現(xiàn)對(duì)能源和環(huán)境的有效保護(hù),確保建筑、人與自然環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展。
2綠色節(jié)能建筑的設(shè)計(jì)原則
2.1環(huán)保節(jié)能
建筑行業(yè)屬于高能耗行業(yè),需要大量的資源,但對(duì)資源利用率卻較低,而且在施工過(guò)程中會(huì)對(duì)人類生存的環(huán)境帶來(lái)較大的破壞,所以在綠色節(jié)能建筑設(shè)計(jì)過(guò)程中,應(yīng)充分的遵循環(huán)保節(jié)能的原則,從而實(shí)現(xiàn)建筑的綠色化和環(huán)?;?。
2.2與自然生態(tài)環(huán)境以及人文環(huán)境相結(jié)合
在綠色節(jié)能建筑設(shè)計(jì)過(guò)程中,需要充分地利用當(dāng)?shù)氐奈幕厣?,因地制宜,就地取材,與當(dāng)?shù)氐慕ㄖY源及氣候條件有效結(jié)合,使建筑不僅具有較好的地域特色,而且能夠與自然生態(tài)環(huán)境和人文環(huán)境有效地融合在一起,實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)性的平衡,從而實(shí)現(xiàn)建筑、自然環(huán)境和人的和諧統(tǒng)一,使其成為一個(gè)整體共同發(fā)展。
2.3健康宜居
建筑物具有較高的價(jià)值,但其價(jià)值更多的是體現(xiàn)在使用功能上,能夠有效地滿足居住、辦公及其他功能性需求。
3綠色節(jié)能建筑的設(shè)計(jì)技術(shù)
3.1電氣節(jié)能技術(shù)
在現(xiàn)代建筑的實(shí)施過(guò)程中,電氣化節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)成為綠色節(jié)能設(shè)計(jì)的重要方法,其在節(jié)約能源方面起到重要的作用。電氣化節(jié)能技術(shù)通常包含以下幾個(gè)方面:(1)配置供配電系統(tǒng)時(shí),盡可能簡(jiǎn)單安全,通常不要讓同一個(gè)電壓變配電的級(jí)數(shù)高于兩級(jí),另外變配電所應(yīng)盡可能貼近負(fù)荷中心,這樣線路電壓能夠持續(xù)穩(wěn)定,減少能源的損失;應(yīng)該選擇節(jié)能型的變壓器,降低變壓器的空載損耗;選擇適用的配電干線電纜,這能起到減少電壓損失、保持熱穩(wěn)定性等作用。(2)照明。照明設(shè)計(jì)是綠色節(jié)能技術(shù)的重要組成部分,因?yàn)檎彰魇乾F(xiàn)代建筑的必須設(shè)計(jì)環(huán)節(jié),良好的照明設(shè)計(jì)可以營(yíng)造舒適、高效、節(jié)能的建筑空間。照明設(shè)計(jì)不是隨便配置照明燈具就可以了,必須遵循合理的照度標(biāo)準(zhǔn)。設(shè)計(jì)合理的照度值可以減少電氣系統(tǒng)的能源損失,實(shí)現(xiàn)節(jié)約能源的目的。(3)電機(jī)。電機(jī)是一種感性負(fù)載設(shè)備,其會(huì)產(chǎn)生無(wú)功電流,從而引發(fā)滯后作用。如果無(wú)功電流經(jīng)由高低壓線路傳到用電設(shè)備的末端,就會(huì)加大變壓器與線路的功率消耗。
3.2隔熱技術(shù)
利用隔熱技術(shù)能夠起到有效地降低能耗的作用。建筑能耗會(huì)受到圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱傳導(dǎo)性能的影響,一旦圍護(hù)結(jié)構(gòu)隔熱性能較差時(shí),當(dāng)定外溫度較高時(shí),則會(huì)導(dǎo)致熱量傳導(dǎo)到室內(nèi),給制冷系統(tǒng)增加負(fù)荷,而在冬季,圍護(hù)結(jié)構(gòu)則會(huì)將室內(nèi)的熱量散發(fā)到室外,從而導(dǎo)致室內(nèi)溫度降低。因此采用先進(jìn)的隔熱技術(shù),對(duì)圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳導(dǎo)性進(jìn)行有效控制,可以降低能耗。(1)選用合適的外墻材料,可以對(duì)外墻傳熱指數(shù)進(jìn)行有效控制,這樣通過(guò)降低墻體的傳熱性能,同時(shí)在設(shè)計(jì)可以選擇適宜的外墻結(jié)構(gòu),并設(shè)計(jì)保溫的墻體結(jié)構(gòu)。通過(guò)外墻保溫的設(shè)計(jì),可以有效避免冷熱橋現(xiàn)象的發(fā)生,而且還能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)主體結(jié)構(gòu)的有效保護(hù),有利于樓房使用期限的延長(zhǎng),對(duì)節(jié)約資源和提高能源的利用率具有極其重要的意義。(2)在綠色節(jié)能設(shè)計(jì)過(guò)程中,需要加強(qiáng)對(duì)門窗的隔熱改造。近年來(lái),我國(guó)建筑在設(shè)計(jì)過(guò)程中多使用落地窗、玻璃門和外飄窗等,這樣對(duì)于采光和通風(fēng)起到非常好的效果,但隔熱性能較差,所以在具體設(shè)計(jì)時(shí),需要選擇與當(dāng)?shù)貧夂蛱攸c(diǎn)及室內(nèi)需求相適應(yīng)的玻璃,有效提高門窗的密封性能,避免產(chǎn)生不必要的能耗。
3.3可持續(xù)資源利用技術(shù)
如今,清潔能源利用技術(shù)的應(yīng)用可以緩解一部分能源壓力,并且清潔能源幾乎不會(huì)產(chǎn)生污染,十分符合“健康宜居”的要求。主要的清潔能源有:(1)自然光源。自然光免費(fèi)而且適宜人類的視覺承受力,因此在建筑設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)該考慮如何最大程度利用自然光源,相關(guān)的技術(shù)有光線的折射、反射以及衍射原理,還可以利用導(dǎo)光管、棱鏡以及采光窗等進(jìn)行光源利用。(2)太陽(yáng)能。當(dāng)前在建筑設(shè)計(jì)中太陽(yáng)能技術(shù)應(yīng)用較多。近年來(lái),利用太陽(yáng)能來(lái)進(jìn)行供電也得以應(yīng)用,但由于其技術(shù)設(shè)備較為復(fù)雜,而且設(shè)備較為昂貴,所以太陽(yáng)能發(fā)電技術(shù)廣泛推廣具有一定的難度。(3)風(fēng)能。目前風(fēng)能的利用率相對(duì)較高。風(fēng)能的利用形式很多,可轉(zhuǎn)化為電能、熱能、機(jī)械能等,隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步,風(fēng)能將更多地應(yīng)用到建筑行業(yè)中去。
4結(jié)束語(yǔ)
關(guān)鍵字:環(huán)境,節(jié)能,環(huán)保
會(huì)所是源于西方的具有鮮明的亞文化屬性的康樂(lè)建筑類型。一般來(lái)說(shuō),可以分為專業(yè)會(huì)所和住區(qū)會(huì)所兩大類。住區(qū)會(huì)所是一類廣泛普及的集物質(zhì)和文化于一體的建筑形式,同時(shí)與房地產(chǎn)開發(fā)也密切相關(guān)。一方面,住區(qū)會(huì)所內(nèi)部各項(xiàng)目、功能的原型都來(lái)自于康樂(lè)建筑,同時(shí)又包含有滿足小區(qū)居民物質(zhì)生活需求的設(shè)施;另一方面,它隨著所從屬的物業(yè)開發(fā)項(xiàng)目的特征呈現(xiàn)出多樣化,有著自身的內(nèi)在規(guī)律,是以所在物業(yè)業(yè)主為主要服務(wù)對(duì)象的綜合性康體娛樂(lè)設(shè)施。[1]這就決定了會(huì)所建筑是一個(gè)人流量較大而且相對(duì)集中,建筑的能源消耗是巨大的。所以,建筑的節(jié)能應(yīng)該予以高度重視。
建筑節(jié)能是可持續(xù)發(fā)展概念的具體體現(xiàn),也是世界的建筑設(shè)計(jì)大潮流,同時(shí)又是建筑科學(xué)技術(shù)的一個(gè)新的增長(zhǎng)點(diǎn)。設(shè)計(jì)、建造使用節(jié)能建筑有利于國(guó)民經(jīng)濟(jì)持續(xù)、快速、健康發(fā)展,保護(hù)生態(tài)環(huán)境。同時(shí)建筑節(jié)能促使建筑物護(hù)結(jié)構(gòu)形式的變化、采暖調(diào)控系統(tǒng)的技術(shù)進(jìn)步和建筑構(gòu)件產(chǎn)品、建筑機(jī)構(gòu)的變化。[2]
國(guó)內(nèi)外建筑節(jié)能現(xiàn)狀
1973年能源危機(jī)之后,各發(fā)達(dá)國(guó)家在建筑節(jié)能方面取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步,有了顯著的特點(diǎn)。具體節(jié)能技術(shù)措施有以下幾個(gè)方面:(1)在規(guī)劃設(shè)計(jì)上有利于節(jié)能的建筑朝向和平面形狀。限制建筑物的體形系數(shù);限制建筑物的窗墻比。(2)改善護(hù)結(jié)構(gòu)的熱工性能。(3)改善窗戶設(shè)計(jì),減少能耗。(4)利用自然條件減少能耗。[3]而我國(guó)的建筑節(jié)能工作開始于80年代初期,但是由于認(rèn)識(shí)上的不足、體制上的不順、法規(guī)上的不健全、技術(shù)上的不配套等,嚴(yán)重制約了建筑節(jié)能的發(fā)展。不過(guò)在可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略思想的知道下,以及國(guó)家下定決心作出了很大的努力還是取得了一定的成績(jī)。[4]
會(huì)所建筑的節(jié)能措施
影響建筑節(jié)能的因素有很多,如建筑物體形系數(shù)、圍護(hù)結(jié)構(gòu)和傳熱系數(shù)、窗墻面積比、換氣次數(shù)等,因此建筑節(jié)能應(yīng)從這幾個(gè)因素入手。[5]重慶夏季常年出現(xiàn)連晴高溫天氣,夜間室外溫度也居高不下,超過(guò)舒適性溫度,需要強(qiáng)有力的降溫措施。冬季雖然室外氣溫較高,但日照率太低,室外綜合溫度低,仍需要供暖才能維持房間熱舒適,所以對(duì)建筑節(jié)能和環(huán)境質(zhì)量的要求就會(huì)比較特殊。冬天要求保溫節(jié)能,夏天則要求隔熱節(jié)能。建筑保溫與建筑隔熱有相似之處,有的保溫措施同樣可以達(dá)到隔熱的目的,只是兩者的熱流方向相反,兩者的構(gòu)造措施各有特點(diǎn)。[6]
綜合國(guó)內(nèi)外的研究成果,建筑節(jié)能大致有以下幾個(gè)途徑:1墻體節(jié)能,2門窗節(jié)能,3屋面節(jié)能4采暖節(jié)能,5通風(fēng)節(jié)能。[7]
1.墻體節(jié)能
墻體是建筑護(hù)結(jié)構(gòu)的主體,所以墻體的節(jié)能設(shè)計(jì)直接影響到建筑的耗能。墻體的節(jié)能有以下兩個(gè)途徑:
(1)建筑保溫節(jié)能設(shè)計(jì)
建筑保溫分為建筑內(nèi)保溫和建筑外保溫兩種。建筑內(nèi)保溫就是在建筑外墻的內(nèi)表面上加設(shè)保溫材料,再在其上粉刷、涂料等,其優(yōu)點(diǎn)是墻體內(nèi)表面不用加強(qiáng)防水層,構(gòu)造處理簡(jiǎn)單,保溫材料可以免受室外雨水的影響,是一種簡(jiǎn)單但是效果很好的建筑保溫方式。
建筑外保溫是在外墻外表面上做保溫材料,覆以防水層,再設(shè)外墻裝修的構(gòu)造方法。其優(yōu)點(diǎn)有很多。首先其保溫層設(shè)在外表面,可以有效的保護(hù)外墻砌體免受太陽(yáng)輻射的影響,減小墻體應(yīng)力損害;其次外保溫對(duì)建筑柱、梁、墻角等敏感部位處理容易,可以減少熱橋的產(chǎn)生,并可避免內(nèi)表面結(jié)露;再次圍護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)側(cè)為重質(zhì)砌體,有較高的熱容性,可以減少室溫的波動(dòng);最后在夏季,外保溫材料又起到很好的隔熱作用,使墻體不會(huì)升溫過(guò)快,內(nèi)表面溫度降低,增加了室內(nèi)舒適度。
(2)建筑隔熱節(jié)能設(shè)計(jì)
隔熱除考慮外墻部位需設(shè)置外,屋頂由于受太陽(yáng)輻射影響最大,所以也要進(jìn)行隔熱設(shè)計(jì)。隔熱設(shè)計(jì)主要有隔熱材料隔熱和隔熱構(gòu)造隔熱。隔熱材料有填充類、板塊類和熱反射類。而現(xiàn)在有一種很廉價(jià)的隔熱方式:空氣層的隔熱。這是一種將“空氣”作為隔熱材料的特殊做法,其隔熱性能良好,所以在隔熱構(gòu)造設(shè)計(jì)中被經(jīng)常用到。其隔熱原理是通過(guò)降低傳熱達(dá)到隔熱的目的,而影響其隔熱性能的原因有:空氣間層厚度、熱流方向、空氣間層的密閉程度和兩側(cè)表面的光潔度。這種隔熱方式現(xiàn)在主要被用于炎熱氣候地區(qū)的屋面、墻體、雙層窗中,隔熱效果好。同時(shí)空氣間層設(shè)于墻體部分,起隔熱和保溫雙重效果,不過(guò)水平構(gòu)件只有隔熱作用。而根據(jù)重慶地區(qū)的氣候特點(diǎn)和人體對(duì)室內(nèi)空氣質(zhì)量的要求,空氣間層保溫技術(shù)是最佳選擇。[8]
2.門窗節(jié)能
衡量門窗性能的指標(biāo)包括四個(gè)方面:隔熱保溫性能、陽(yáng)光得熱性能、采光性能和空氣滲透性能等。由于玻璃的傳熱能力比磚墻大許多,所以充分利用保溫隔熱性能好的玻璃窗能有效降低建筑物的能耗。改善門窗絕熱性能的首要措施是增加窗玻璃層數(shù),在內(nèi)外層玻璃之間形成封閉空氣層。同時(shí)可以在窗上加貼透明聚酯膜,也是個(gè)有效的方法。還可以加設(shè)門窗密封條提高門窗氣密性。[9]
3.屋面節(jié)能
國(guó)內(nèi)常用的幾種節(jié)能屋面是:高效保溫材料屋面、架空型保溫屋面、浮石砂保溫屋面和倒置型保溫屋面。平屋頂多采用加氣混凝土保溫,厚度增加到50-100mm。有的用水泥聚苯板、水泥珍珠巖或浮石砂保溫。有的則在架空混凝土薄板下設(shè)袋裝膨脹珍珠巖,保溫效果很好。坡屋頂為便于設(shè)置保溫層,可以在坡頂內(nèi)鋪釘玻璃棉氈或巖棉氈,或者在天棚上鋪設(shè)上述絕熱材料。4.采暖節(jié)能
現(xiàn)在有一種性能穩(wěn)定、節(jié)能、環(huán)保、經(jīng)濟(jì)的系統(tǒng)方式——水源熱泵系統(tǒng)。水源熱泵技術(shù)是利用地球表面淺層水源(如地下水、河流、湖泊)中吸收的太陽(yáng)能和地?zé)崮芏纬傻牡蜏氐臀粺崮苜Y源,采用熱泵原理,通過(guò)少量的高位電能輸入,實(shí)現(xiàn)低位熱能轉(zhuǎn)移的一種技術(shù)。眾所周知,地下水溫度在一年內(nèi)波動(dòng)遠(yuǎn)小于室外空氣,是很好的熱泵熱源和空調(diào)冷源。同時(shí),在冬季不存在結(jié)露、結(jié)霜等問(wèn)題;在夏季有些情況下甚至可以直接從地下水作為冷源給用戶供冷,而不用開啟水源熱泵,從而有很大程度上的節(jié)能??紤]到人體對(duì)室內(nèi)熱舒適的要求,室內(nèi)應(yīng)采用地板采暖和吊頂冷輻射技術(shù)。人們的舒適感覺是“足暖頭寒”,所以通過(guò)輻射方式供冷、供熱可以增強(qiáng)室內(nèi)環(huán)境的熱舒適性。研究表明,冬天如果采用地板采暖,當(dāng)房間溫度為16度時(shí),人們熱舒適感覺相當(dāng)于約18度時(shí)的水平。所以,這種方式可以降低采暖能耗,達(dá)到舒適、節(jié)能的雙重目的。[11]
5.通風(fēng)節(jié)能
在夏季,為了滿足室內(nèi)舒適條件常采取空調(diào)方式,但是高能耗、高污染,未來(lái)城市環(huán)境要求“免空調(diào)”的制涼方式,也就是建筑要回歸自然。良好的建筑通風(fēng)對(duì)于建筑、人和環(huán)境都有較大的作用:熱舒適作用,空氣對(duì)流可以有效的帶走室內(nèi)的熱量,并且是降低室內(nèi)空氣濕度的自然方式;空氣品質(zhì)的提高,由于建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)材料、室內(nèi)裝修材料其成分或溶劑中含有相當(dāng)?shù)挠泻ξ铮胰梭w及日常生活也會(huì)影響室內(nèi)的空氣品質(zhì),所以良好的建筑通風(fēng)可以更新室內(nèi)空氣、帶走有害物;最后,它所帶來(lái)的節(jié)能效果是很明顯的?,F(xiàn)在的通風(fēng)節(jié)能技術(shù)主要有以下三種,地下風(fēng)涼應(yīng)用、煙囪效應(yīng)應(yīng)用和風(fēng)洞效應(yīng)應(yīng)用。[12]具體設(shè)計(jì)做法將在設(shè)計(jì)中體現(xiàn)。
總的來(lái)說(shuō),建筑節(jié)能一次投資可能比較大,但是帶來(lái)的效應(yīng)是無(wú)法用金錢來(lái)衡量的?,F(xiàn)在有些人不明白花那么多的錢去做節(jié)能是得不償失,但是他們沒有想到的是我們的能源是有限的,所以建筑節(jié)能是大勢(shì)所趨,勢(shì)在必行。
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低碳節(jié)能設(shè)計(jì)指的是在保證建筑使用舒適性、建筑質(zhì)量的前提下,通過(guò)提高設(shè)計(jì)技術(shù)的同時(shí)改善管理水平方式實(shí)現(xiàn)節(jié)約資源、保護(hù)環(huán)境的目標(biāo)。四節(jié)環(huán)保作為當(dāng)前最主要的綠色設(shè)計(jì)方式,它指的是節(jié)財(cái)、節(jié)地、節(jié)水、節(jié)能以及環(huán)境保護(hù)等。綠色節(jié)能技術(shù)一種傳統(tǒng)的和高新的科學(xué)技術(shù),它不僅可以使人們可以在心理和生理上得到滿足,還可以使資源和能源得到最少的消耗。設(shè)計(jì)充分體現(xiàn)“綠色、低碳、環(huán)保、節(jié)能”的理念,合理利用原有建筑空間,通過(guò)技術(shù)手段,使建筑達(dá)到節(jié)地、節(jié)水、節(jié)材、節(jié)能和環(huán)境保護(hù)的目的。隨著人們居住環(huán)境的變化和建筑行業(yè)的發(fā)展,建筑能耗問(wèn)題不斷深化,所占整個(gè)能耗的比例逐漸增加,嚴(yán)重影響的可持續(xù)發(fā)展。我國(guó)每年都會(huì)新建和改建大批建筑,耗材多,同時(shí),在建設(shè)的過(guò)程中還存在土地資源利用率低、環(huán)境污染嚴(yán)重、自然環(huán)境日益惡化的問(wèn)題,嚴(yán)重破壞了建筑系統(tǒng)內(nèi)外環(huán)境的良性物質(zhì)循環(huán),影響了能量的有效轉(zhuǎn)換,嚴(yán)重的會(huì)破壞當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境。針對(duì)以上問(wèn)題,必須進(jìn)行合理的環(huán)保設(shè)計(jì)。在建筑環(huán)保設(shè)計(jì)中,環(huán)保節(jié)能與環(huán)境保護(hù)、生態(tài)平衡是緊密相連的,人類自主營(yíng)建的舒適的建筑環(huán)境需要依賴于良好的通風(fēng)、溫控、照明等設(shè)備,這些設(shè)備的耗能較大,長(zhǎng)期過(guò)度消耗會(huì)形成能源危機(jī),影響人類的生存發(fā)展。因此在進(jìn)行建筑的設(shè)計(jì)工作時(shí),要充分考慮到環(huán)保問(wèn)題,注意人與自然關(guān)系的和諧統(tǒng)一,提高資源的利用率,堅(jiān)持可持續(xù)發(fā)展。
2為什么要低碳節(jié)能建筑
1)低碳節(jié)能建筑適應(yīng)于一年四季。古老傳統(tǒng)的建筑和自然環(huán)境完全分離,這樣和外界隔離的室內(nèi)環(huán)境對(duì)健康非常不利,然而節(jié)能建筑的里、外用的是有效連接,自動(dòng)調(diào)節(jié)氣候變化。2)低碳節(jié)能建筑消耗能量非常低。根據(jù)統(tǒng)計(jì),有50%的能源是建筑在筑造與使用過(guò)程中消耗的,并且產(chǎn)生出34%的環(huán)境破壞物。3)建筑新的美學(xué)便是低碳節(jié)能的建筑。節(jié)能建筑可以最小程度的減少對(duì)大自然的索取,這種建筑,不僅可以讓人體驗(yàn)新的建筑藝術(shù),同時(shí)還可以進(jìn)一步享受快樂(lè)、舒適的生活。4)從一而終的節(jié)能建筑環(huán)保理念。能建筑不同之處在原材料的開發(fā)、運(yùn)輸、加工和利用,一直到建筑物失去利用價(jià)值的全過(guò)程,環(huán)保和節(jié)能的理念從一而終,重點(diǎn)是建筑要對(duì)得起全世界全人類。
3建筑設(shè)計(jì)的低碳概念
從建筑的外觀上來(lái)說(shuō),以人為本、簡(jiǎn)潔美觀是低碳節(jié)能的建筑設(shè)計(jì)原則。設(shè)計(jì)出來(lái)的建筑應(yīng)充分利用天然能源以使得低碳節(jié)能成為低碳建筑設(shè)計(jì)的核心,格局布置和選址的合理性,應(yīng)充分體現(xiàn)出空間流動(dòng)感和陽(yáng)光感。在設(shè)計(jì)方面還要考慮這兩個(gè)方面的內(nèi)容:一是要足夠重視低碳節(jié)能,把節(jié)能技術(shù)合理積極的運(yùn)用到建筑設(shè)計(jì)上,節(jié)能的重要性要從思想上深刻體會(huì)到。二是應(yīng)用能源資源和先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)也可以達(dá)到資源節(jié)約的目的,使得建筑的環(huán)境質(zhì)量和整體文化品質(zhì)得到明顯的提升。
4低碳節(jié)能建筑設(shè)計(jì)的方法
在低碳節(jié)能的建筑設(shè)計(jì)中,低碳的設(shè)計(jì)貫穿整個(gè)的構(gòu)造、設(shè)計(jì)、使用和廢棄等環(huán)節(jié),每一環(huán)節(jié)都需要全面考慮低排放、低消耗以及低污染的一系列重要問(wèn)題。以下幾個(gè)方面對(duì)低碳節(jié)能建筑的設(shè)計(jì)進(jìn)行分析。
4.1建筑形式上的低碳節(jié)能設(shè)計(jì)
1)對(duì)于屋面的建筑方法和節(jié)能設(shè)計(jì)。最常見的屋面是蓄水和覆土種植屋面的保溫隔熱設(shè)計(jì)方法。它可以一定程度上緩解城市的“熱島效應(yīng)”,因?yàn)樗奈菝婢G化和墻體垂直綠化合并使用,這樣不但可以充分利用雨水、遮擋東西向的陽(yáng)光以及美化建筑環(huán)境,而且蒸發(fā)的水蒸氣還可以凈化空氣,調(diào)節(jié)屋面和室內(nèi)的溫度。2)墻體的結(jié)構(gòu)造型和對(duì)太陽(yáng)能的開發(fā)利用。建筑物節(jié)能指標(biāo)的達(dá)成決定因素就是建筑物的墻體對(duì)溫度的保持性能是不是完美,許多國(guó)家都在這方面進(jìn)行了開發(fā)研究。整個(gè)建筑的耗能影響也要看墻體的顏色、材料以及構(gòu)造方式等。
4.2低碳建筑材料的挑選
1)盡量選用合適的綠色材料。地球環(huán)境的變化以及龐大的能源耗損其中一部分原因是由于裝修、建筑等材料的生產(chǎn)、使用等環(huán)節(jié)造成的。如今城市的房屋建筑的結(jié)構(gòu)分析,大部分是用鋼筋水泥為首的結(jié)構(gòu)形式,水泥是能耗比較高的物質(zhì),會(huì)給環(huán)境造成嚴(yán)重的污染,特別是在拆除建筑廢棄物時(shí)這些混凝土常常是非常難處理的。耗能低、功效高、維修與施工便捷、可以合理的對(duì)室內(nèi)的環(huán)境進(jìn)行有效的調(diào)節(jié)是選取內(nèi)部裝修所需的材料要注意的方面。2)充分利用材料。進(jìn)行低碳建筑設(shè)計(jì)的過(guò)程時(shí),要充分利用材料和資源,因此設(shè)計(jì)要節(jié)約,讓資源的利用達(dá)到最優(yōu),還要加深對(duì)建筑材料特性的學(xué)習(xí)并掌握使用方法,這樣才能更好的利用材料優(yōu)勢(shì)和特性,將它們有效的與建筑緊密相結(jié)合,做到有效的減少施工材料的浪費(fèi)現(xiàn)象,更好的保護(hù)環(huán)境。
4.3區(qū)域的氣候與建設(shè)方式的統(tǒng)一
資源的有效節(jié)約,減少有害氣體的排放量和該地方區(qū)域氣候的濕度以及降雨量等多種因素創(chuàng)造循環(huán)、可再生的環(huán)境系統(tǒng)與建筑形式的合理密不可分。窗戶的采光效果反映了氣候中兩大基本的要素是光與熱。在標(biāo)準(zhǔn)采光得以滿足的條件下適當(dāng)?shù)倪x用較小的窗墻和隔熱玻璃、鋁制窗框等材料在建筑施工的過(guò)程中能夠在一定程度上降低耗能和有害氣體的釋放量。而合理適度的選取遮陽(yáng)散熱方式,不僅可以讓建筑表面對(duì)外界氣候資源的利用率得到提升,還能為建筑內(nèi)部空間給予通暢的氣候回流循環(huán)的環(huán)境。
5結(jié)束語(yǔ)
關(guān)鍵詞:民用建筑;節(jié)能;對(duì)策
1民用建筑節(jié)能必要性
節(jié)能源于全球性的能源危機(jī),能源是社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展不可缺少的動(dòng)力,但是它又是有限的,存在枯竭、用完的時(shí)間。我國(guó)當(dāng)前能源形勢(shì)十分嚴(yán)峻,能源高速生產(chǎn),煤、電、油、運(yùn)持續(xù)緊張。建筑是耗能大戶。建筑運(yùn)行能耗占我國(guó)能源總消費(fèi)量的比例已由上世紀(jì)70年代末的10%上升到目前的26.7%,發(fā)達(dá)國(guó)家的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)表明,這個(gè)比例還將提高到35%左右。建筑能耗不僅是消費(fèi)過(guò)程的運(yùn)行能耗,還應(yīng)包括建造房屋生產(chǎn)環(huán)節(jié)的能耗,據(jù)估算,加上這部分間接能耗,建筑能耗的總量應(yīng)占到社會(huì)總能耗的46.7%上下。建筑節(jié)能已是我國(guó)節(jié)能工作的重點(diǎn)內(nèi)容。
我國(guó)建筑規(guī)模巨大,發(fā)展迅速。每年新建建筑竣工面積大于各發(fā)達(dá)國(guó)家每年新建建筑竣工面積之和,我國(guó)正以世界上前所未有的規(guī)模和速度建造高耗能建筑。這些高耗能建筑已帶來(lái)嚴(yán)重的環(huán)境問(wèn)題,建筑用能排放的溫室氣體已占全國(guó)總量的25%,北方城市冬季煤煙型污染指數(shù)超過(guò)世界衛(wèi)生組織提出的最高值的2~3倍,已對(duì)公眾健康造成較明顯的損害,這明顯背離了科學(xué)發(fā)展觀和可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略。
改革開放后。我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展,人民生活水平的不斷提高,促使了人們對(duì)建筑熱舒適性的要求越來(lái)越高,采暖和空調(diào)的使用越來(lái)越普遍;也促使了居民家庭家用電器品種數(shù)量日益增多,家用熱水明顯增加。這些都造成了建筑能耗的快速增加,帶來(lái)了能源緊張和環(huán)境污染等許多問(wèn)題,但我們不能因噎廢食,發(fā)展是硬道理,建設(shè)要繼續(xù),環(huán)境要改善,生活質(zhì)量要提高,出路就在全面推進(jìn)建筑節(jié)能。
2民用建筑節(jié)能技術(shù)原理
2.1影響建筑節(jié)能的幾個(gè)建筑因素
2.1.1建筑物體形系數(shù)
建筑物體形系數(shù)愈大,其傳熱量也就愈大。從建筑節(jié)能的觀點(diǎn)出發(fā),毫無(wú)疑問(wèn)應(yīng)盡力減小建筑物體形系數(shù)。
2.1.2圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱系數(shù)
圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱耗熱量占建筑物總耗熱量的71%~77%,因此,大幅度降低圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱系數(shù),選擇合適的圍護(hù)材料是重要的。
2.1.3窗墻面積比
開窗面積增大,會(huì)增加傳熱耗熱量和空氣滲透耗熱量,對(duì)建筑節(jié)能不利,理論上應(yīng)盡可能降低窗墻面積比。然而,窗墻面積比還受建筑立面、室內(nèi)采光、通風(fēng)因素控制。因此,建筑節(jié)能設(shè)計(jì)中,應(yīng)針對(duì)不同地區(qū)的環(huán)境和習(xí)慣區(qū)別對(duì)待,不宜過(guò)分縮小窗墻面積比。
2.1.4建筑朝向和建筑布局
相關(guān)研究結(jié)果表明,無(wú)論是為了降低冬季采暖能耗,還是為了降低夏季空調(diào)制冷負(fù)荷,建筑物朝向均宜采用南北向或者接近南北向,盡量避免東西向。建筑平面布局總的原則應(yīng)根據(jù)地形、地勢(shì)和朝向等條件靈活布置。
2.2民用建筑節(jié)能技術(shù)措施
2.2.1墻體節(jié)能
墻體節(jié)能,關(guān)鍵要降低墻體傳熱系數(shù)值。目前墻體節(jié)能措施主要有:
(1)單一材料外墻,指采用保溫、隔熱性能較好的材料所做的外墻。(2)保溫夾心復(fù)合墻,指把保溫材料放在墻體中間,形成夾心墻。(3)外墻內(nèi)保溫,指在外墻內(nèi)側(cè)增加保溫措施。有貼保溫板做法、粉刷石膏做法和聚苯顆粒膠粉做法等。(4)外墻外保溫,指在外墻外側(cè)粘結(jié)保溫層,并在保溫層的外側(cè)抹聚合物砂漿、加網(wǎng)格布和做飾面層。
2.2.2門窗節(jié)能
門窗能量損失方式主要是輻射、對(duì)流、傳導(dǎo)和空氣滲透,輻射是門窗能量損失的主要方式。提高門窗節(jié)能效果的技術(shù)措施主要有:
(1)重視門窗的節(jié)能設(shè)計(jì),尤其要綜合考慮好門窗朝向和窗墻面積比。(2)合理選用原片玻璃,控制通過(guò)門窗的輻射傳熱。(3)改進(jìn)中空玻璃間隔層氣體性能。(4)優(yōu)化節(jié)能窗框材料,進(jìn)一步改善窗框密封性能。
2.2.3屋頂節(jié)能
屋面由于直接受太陽(yáng)大面積、長(zhǎng)時(shí)間輻射,而成為節(jié)能設(shè)計(jì)的關(guān)鍵部位。常有如下幾種做法:架空型保溫屋面、倒鋪型保溫屋面、蓄水屋頂和種植屋頂?shù)取?/p>
倒鋪型保溫屋面是把保溫層置于防水層的上側(cè),類似于外墻外保溫墻體,屋面結(jié)構(gòu)層不直接受太陽(yáng)輻射,表面溫度升降幅度較小。延緩防水層老化,是一種比較保險(xiǎn)的做法,值得大力推廣應(yīng)用。
2.3新能源在建筑中的應(yīng)用
2.3.1太陽(yáng)能應(yīng)用
我國(guó)是太陽(yáng)能十分豐富和得天獨(dú)厚的國(guó)家,三分之二以上的國(guó)土面積日照在2200小時(shí)以上。當(dāng)今,將被動(dòng)太陽(yáng)采暖、太陽(yáng)熱水、太陽(yáng)電池發(fā)電應(yīng)用于建筑,并與建筑一體化的新型太陽(yáng)能建筑已在我國(guó)得到應(yīng)用,公眾反映熱烈。
2.3.2地?zé)岬膽?yīng)用
地?zé)崾且环N可再生的能源,跟民用建筑相關(guān)的地?zé)崂弥饕堑卦礋岜眉夹g(shù)。地源熱泵技術(shù)是利用包括土壤、井水、湖泊等與建筑物室溫的差別,通過(guò)熱交換達(dá)到采暖降溫的目的,其優(yōu)點(diǎn)是耗電量低,節(jié)省空間和土地。
3民用建筑節(jié)能經(jīng)濟(jì)原理
3.1節(jié)能建筑相關(guān)主體的利益關(guān)系
與節(jié)能建筑相關(guān)的主體包括政府、房地產(chǎn)商、業(yè)主和建材產(chǎn)商等。
3.1.1政府
節(jié)能、環(huán)保,利于國(guó)家今后的長(zhǎng)期可持續(xù)發(fā)展,政府要自上而下地推動(dòng)建筑節(jié)能工作的開展。
3.1.2房地產(chǎn)商
房地產(chǎn)商開發(fā)節(jié)能建筑是否有成熟的節(jié)能技術(shù)支持和有利可圖是至關(guān)重要的。一般而言,房地產(chǎn)商可以從以下幾點(diǎn)獲得良好的效益:
(1)節(jié)能建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)重量輕,減輕了荷載,在地基和基礎(chǔ)上節(jié)省了費(fèi)用。(2)節(jié)能建筑室內(nèi)熱環(huán)境好,相應(yīng)減少了鍋爐、空調(diào)等設(shè)備和場(chǎng)地的投資。(3)試點(diǎn)先行可以得到國(guó)家經(jīng)濟(jì)上的支持和政策上的優(yōu)惠。
3.1.3業(yè)主
在現(xiàn)行體制下,由于各方面的政策法規(guī)和相應(yīng)的技術(shù)沒有跟上,節(jié)能建筑的吸引力并不高,業(yè)主只是一個(gè)被動(dòng)的參與者。只有將業(yè)主的經(jīng)濟(jì)利益和建筑能耗切實(shí)的聯(lián)系起來(lái),才有可能從根本上推動(dòng)節(jié)能建筑的發(fā)展。節(jié)能建筑能使業(yè)主獲得如下好處:
(1)舒適健康的居住工作環(huán)境。(2)日后維持費(fèi)用低。(3)節(jié)能建筑墻體薄,在建筑面積相同的情況下擴(kuò)大了使用面積。
3.1.4建材廠商
隨著節(jié)能建筑的推廣,市場(chǎng)對(duì)新型建材的需求量大幅增加,無(wú)疑為建材廠商提供了廣闊的市場(chǎng)機(jī)會(huì)。
3.2對(duì)我國(guó)建筑節(jié)能經(jīng)濟(jì)激勵(lì)政策的建議
(1)繼續(xù)加強(qiáng)新型墻體材料專項(xiàng)基金的征收和使用管理。充分發(fā)揮專項(xiàng)基金的調(diào)控作用,促進(jìn)墻體革新工作的快速健康發(fā)展。(2)對(duì)于執(zhí)行建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)的房地產(chǎn)商可以給予適當(dāng)?shù)亩愂諆?yōu)惠。(3)對(duì)于達(dá)到節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)的建筑適當(dāng)減免市政配套設(shè)施費(fèi)。(4)經(jīng)過(guò)認(rèn)證合格的節(jié)能門窗、保溫隔熱材料減半征收增值稅。(5)制定可行的鼓勵(lì)太陽(yáng)能、地?zé)帷L(fēng)能和生物能等清潔可再生能源在建筑上應(yīng)用的經(jīng)濟(jì)激勵(lì)政策。
4民用建筑節(jié)能措施
(1)建立健全建筑節(jié)能法規(guī)、政策和標(biāo)準(zhǔn)體系。立法是推進(jìn)建筑節(jié)能的根本。我國(guó)應(yīng)盡快完善《節(jié)約能源法》、《可再生能源法》和《建筑法》中與現(xiàn)狀脫離的內(nèi)容,繼續(xù)加大《建筑節(jié)能管理?xiàng)l例》的執(zhí)行監(jiān)督力度。此外,要加快編制各類有關(guān)節(jié)能的技術(shù)法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范,以盡快覆蓋建筑節(jié)能的各個(gè)領(lǐng)域和環(huán)節(jié)。
(2)深化供熱體制改革,理順熱價(jià)。只有堅(jiān)持供熱的商品化、市場(chǎng)化,才能徹底改變寧可欠熱費(fèi)、降低供熱質(zhì)量。也不愿建設(shè)節(jié)能建筑的情況。為此,我國(guó)應(yīng)加快推行小區(qū)采暖系統(tǒng)分室調(diào)控室溫和熱量按戶計(jì)量收費(fèi)的技術(shù)和管理政策。
(3)開展既有建筑節(jié)能改造。與新建筑相比,既有建筑總是占絕大多數(shù),能耗要高得多,只有既有建筑節(jié)能改造取得成效,全國(guó)建筑能耗才能大幅度降下來(lái)。
(4)推動(dòng)建筑節(jié)能技術(shù)進(jìn)步。不少開展建筑節(jié)能的地區(qū),反映建筑節(jié)能技術(shù)選擇困難,為此,要盡快開發(fā)并形成不同地區(qū)不同建筑適用的多種建筑節(jié)能配套技術(shù)。同時(shí),大力推進(jìn)太陽(yáng)能、地?zé)帷L(fēng)能等可再生能源的開發(fā)和利用。
(5)不斷建造節(jié)能示范建筑。真正好的節(jié)能建筑示范效應(yīng)很大。要求各地年年建造節(jié)能示范建筑、示范小區(qū)。示范建筑不能只是房地產(chǎn)商的賣點(diǎn),而要在該地區(qū)真正起到引領(lǐng)建筑節(jié)能技術(shù)潮流的作用。
建筑內(nèi)供配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì),需要根據(jù)整個(gè)建筑的負(fù)荷容量和供電距離及設(shè)備的特點(diǎn)來(lái)進(jìn)行具體考慮,在此基礎(chǔ)上對(duì)供配電系統(tǒng)進(jìn)行合理設(shè)計(jì),確保供配電系統(tǒng)穩(wěn)定,不僅操作簡(jiǎn)便,而且結(jié)構(gòu)上簡(jiǎn)單可靠,在進(jìn)行變配電所設(shè)計(jì)時(shí),越接近負(fù)荷中心越好,通過(guò)將配電半徑進(jìn)行有效的縮短,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)線路損耗的有效控制。
2合理選擇變壓器的容量
變壓器能耗量較大,所以對(duì)于建筑內(nèi)變壓器臺(tái)數(shù)和容量選擇時(shí)需要根據(jù)負(fù)荷的情況進(jìn)行合理設(shè)計(jì),同時(shí)還要對(duì)不同季節(jié)負(fù)荷的變化進(jìn)行充分的考慮,確保變壓器能夠做到靈活的投切,確保其運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性,對(duì)于可能導(dǎo)致?lián)p失的輕載運(yùn)行則盡量避免。因此對(duì)于季節(jié)性用電設(shè)備,則宜設(shè)立單獨(dú)的變壓器,同時(shí)將一些重要的負(fù)荷和維持正常工作需要的負(fù)荷要集中在一臺(tái)或是幾臺(tái)變壓器上,其他不重要的設(shè)備另設(shè)變壓器,這樣有利于在使用備用電源時(shí)方便切除。
3合理選擇導(dǎo)線的經(jīng)濟(jì)截面
長(zhǎng)期以來(lái)在對(duì)電力電纜選擇時(shí),通常電纜的截面會(huì)根據(jù)發(fā)熱載流量、短路電流和電壓來(lái)選擇,以滿足安全為基礎(chǔ),然后確保截面的最小化,這樣可以實(shí)現(xiàn)節(jié)約。但這樣進(jìn)行設(shè)計(jì)的結(jié)果往往導(dǎo)致電能損耗費(fèi)用增加,進(jìn)而導(dǎo)致運(yùn)行成本的增加。所以對(duì)于電纜截面的選擇,還需要考慮到經(jīng)濟(jì)載流量,確保選擇的導(dǎo)線截面具有較好的合量性,降低線路的損耗,確保在電纜的生命周期內(nèi)實(shí)現(xiàn)總費(fèi)用的最小化,按電纜的經(jīng)濟(jì)載流量(經(jīng)濟(jì)電流密度)合理選擇導(dǎo)線的經(jīng)濟(jì)截面,減少線路損耗,并使得電纜在壽命周期內(nèi)總費(fèi)用最低。而且經(jīng)濟(jì)截面要大于發(fā)熱截面,這就確保了電纜運(yùn)行上的安全性,減少了安全隱患的發(fā)生。同時(shí)在選擇導(dǎo)線時(shí),還要對(duì)電阻率進(jìn)行充分的考慮,以選擇盡量小的電阻率為宜,設(shè)計(jì)中避免導(dǎo)線長(zhǎng)度過(guò)長(zhǎng),使負(fù)荷中心與變電所能夠盡可能的靠近,以實(shí)現(xiàn)供電距離最短,從而實(shí)現(xiàn)節(jié)能的目的。
4配電線路的節(jié)能
4.1選用電導(dǎo)率較小的材質(zhì)做導(dǎo)線。以銅芯最佳,鋁芯次之。國(guó)家從節(jié)能、環(huán)保的角度出發(fā),提倡采用銅質(zhì)導(dǎo)體。
4.2減小導(dǎo)線長(zhǎng)度。首先,變配電室應(yīng)盡量靠近負(fù)荷中心,以縮短供電半徑,減少線路損耗;其次,線路盡可能走直線,少走彎路和回頭路,減少導(dǎo)線長(zhǎng)度;最后,對(duì)于環(huán)形供電方式,為降低線路的電阻值,宜將開環(huán)運(yùn)行改為閉環(huán)運(yùn)行??擅黠@降低線路損耗。
4.3增大導(dǎo)線截面。按經(jīng)濟(jì)電流密度法合理選擇導(dǎo)線截面,以減少損耗;對(duì)于比較長(zhǎng)的線路,除滿足載流量、熱穩(wěn)定、保護(hù)的配合及電壓損失等要求外,宜加大一級(jí)導(dǎo)線截面;除消防等重要負(fù)荷或大容量負(fù)荷外,應(yīng)優(yōu)先采用母干線分支方式配電。
5照明系統(tǒng)的節(jié)能
照明系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計(jì),一方面照度、色溫、顯色指數(shù)要達(dá)標(biāo),另一方面又要達(dá)到節(jié)能的目的。由于電氣照明設(shè)備的耗電量與照明設(shè)備用電使用時(shí)間、照明設(shè)備的損耗、房間面積、照明器數(shù)量等因素成正比關(guān)系,與照明電氣的發(fā)光效率成反比關(guān)系。因此,照明系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計(jì)可從以下方面來(lái)考慮。
5.1減少設(shè)備使用時(shí)間。在設(shè)計(jì)的時(shí)候,樓梯間、走廊這樣的公共場(chǎng)所可采用自動(dòng)控制的方式,做到人來(lái)燈亮,人走燈滅。考慮到線路損耗,對(duì)于面積小的房間可采用一燈一控或二燈一控:面積較大的房間采用多燈一控的方式。同時(shí),設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)充分利用天然光。
5.2提高光源的利用效率。首先要改善環(huán)境的反射條件。即建筑物內(nèi)的墻壁、天頂、地面以及家具的表面盡量光滑、色彩盡量選用淺色。當(dāng)然考慮到健康因素,屋頂和墻面的光反射系數(shù)宜在55%~60%之間,地面宜為15%~35%。
6結(jié)束語(yǔ)