建筑节能技术发展现状及完善措施

2019-10-17 版权声明 举报文章

1.我国建筑节能技术的发展现状

1.1能源消耗大

我国每年建成的房屋面积高达16亿至20亿平方米,在世界上稳居第一,但是,我国95%以上的建筑都属于高能耗建筑,我国单位建筑面积能源消耗率为发达国家新建建筑的3倍以上。随着社会的不断进步和建筑业的高速发展,我国建筑能源消耗占全国总能耗的比例将继续增长,我国的能源消耗问题将十分严峻。据统计资料显示,1996年我国建筑年消耗3.35吨标准煤,占全国能源总消耗量的24%,2001年我国建筑年消耗3.58吨标准煤,占全国能源总消耗量的27.5%。

1.2能源利用率低

我国建筑能源利用率远远低于发达国家。我国建筑围护结构的保温隔热性能和气密性能较差,与同纬度的发达国家相比,我国外墙和窗户的传热系数高达3-4倍以上,因此我国住宅单位采暖面积要多消耗2-3倍以上的能源,并且居民居住的舒适性较差。以多层住宅为例,外墙的单位面积能耗是4-5倍,屋顶是2.5-5.5倍,外窗是1.5-2.2倍,门窗空气渗透率是3-6倍。由此可见,我国单位建筑面积采暖能耗与发达国家存在较大的差距。

1.3环境污染严重

由于我国建筑围护结构的保温隔热性能较差,我国居民的供暖设备和制冷设施大规模使用,排放出大量的温室气体,造成严重的环境污染。据统计,在我国由建筑能耗产生的二氧化碳排放量占到全国二氧化碳排放总量的1/4左右。由于我国的建筑绝大部门为高能耗建筑,因此我国排放的温室气体也是欧洲国家的2-3倍。我国北方城市大部分都安装有冬季供暖设施,因此北方城市成为我国大气污染的主要污染源。

2.我国建筑节能技术的完善措施

2.1提升建筑围护结构节能技术

建筑围护结构包括门窗、墙体、屋面等,改善建筑围护结构的保温隔热能力,能减少建筑物热能通过围护架构的流失,从而提高建筑物热能的利用率。

(1)墙体节能。在建筑护结构中,采暖能耗在墙体上的占有最大的比例,因此需要提高墙体的保温性能。目前我国的建筑中,外墙节能住宅分为外墙外保温,外墙内保温,单一材料墙体保温和夹心复合墙体保温四种。一般而言,外墙外保温是最直接的保温方式,保温效果也最好,所以成为我国推广使用最广泛的建筑保温技术。

(2)门窗节能。门窗连接着室内和室外,是建筑物的重要组成部分,热量、光线及通风效果,很大程度上取决于门窗设计是否合理。建筑门窗既能将室外的热量进行隔离,又能加强室内外热量的交流,因此,提高门窗的保温隔热性能,是提高室内环境质量的重要环节。首先,要尽量在南北方向开大窗,采用活动式或者活固定式的遮阳方法,增强窗户的遮阳性能。其次,要根据建筑环境、气候选择合适的玻璃来降低门窗的传热性。另外,可以选择冲入氩气的玻璃降低门窗的传热性能。

(3)屋面节能。要增强屋顶的保温隔热效果,可以采用以下几种方式:其一,屋面层选用密度小、导热性低、吸水率高的绝缘材料,并在屋面设排气孔。其二,选用岩棉板聚苯板代替常规的沥青珍珠岩或水泥珍珠岩为材料,铺在屋面上进行隔热,形成节能复合型屋面,充分利用屋面来改善城市的生态环境。其三,可以在屋面防水层上设置保温层,使用的材料要具有很好的防水性和耐气候性,这样避免阳光直射到防水层上,防止防水层因温度过高、温差过大而开裂,一方面增加了防水层的使用寿命,另一方面也解决了屋面内部的吸湿问题。

2.2开发利用可再生能源

我国能源建设现在正实行着“开发与节约并举,把节能放在首位”的能源发展战略方针[1]。开发使用可再生能源是建筑节能技术的发展方向。可再生能源主要包括风能、水能、地热能、太阳能、生物质能、海洋能等多种能源。以下列举几个可再生能源在建筑节能方面应用的实例:

(1)太阳能。太阳能指太阳照射到地面所辐射的总能量,太阳能在建筑方面的应用比较常见,例如被动式太阳房、独立型太阳能光伏发电技术、太阳能热水系统、太阳能取暖和制冷等。被动式太阳房,是通过设计房屋朝向及合理利用周边环境,巧妙设计房屋内、外部形体,选用合适的建筑材料,极大程度上提高太阳能利用率,使房屋能在冬天进行太阳能的采集、保存及配送,从而解决房屋内部的采暖问题。这项技术如果能在广大农村应用,既可以解决老百姓的取暖问题,又可以节约能源,减少环境污染。

(2)生物质能。生物质是指通过光合作用形成的各种有机体。生物质能是指太阳能以化学能的形式贮存在生物质中的能量,它以生物质为载体,直接或问接地来源于绿色植物的光合作用,可转化为常规的固态、液态和气态燃料,替代煤炭、石油和天然气等化石燃料[2]。我国的沼气产业经过多年的研究和开发,我国农村户用沼气技术已居世界领先水平。我国农村户用沼气规模的不断扩大,既有效利用了农村废弃物资源,又提高了农民生活水平,逐步实现了农民生活用能的现代化、清洁化和优质化。

(3)地热能。地热能是储存在地下岩石和流体中的热能,可以用来发电,也可以用来为建筑物供热和制冷。比如在建筑中通过使用中低温地热来进行采暖,既可以节约不可再生能源,又可以满足居民的生活需求。再如地源热泵系统,通过大地作为冷热对流系统对建筑物进行温度调节,可以节约水、电、气等多种能源,降低居民的生活费用,这一节能技术在城市商业建筑和民用住宅中具有广阔的前景。

3.结语

综上所述,随着我国能源危机的不断加剧,建筑节能已是必然的发展趋势。我国通过不断改进建筑节能技术,充分利用可再生能源,可以缓解能源危机、解决建筑业巨大能耗问题,从而提高居民生活水平,实现我国经济的可持续发展。

作者:吴加杰 单位:平湖市建筑工程管理处

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