小议建筑节能设计

作者：周　炜

摘　要:分析了住宅的主要空间与建筑节能设计的关系,通过对几种外墙保温技术的介绍,探讨了外墙保温技术对于建筑节能设计的重要性,以达到更好地利用自然能源,提高住宅建筑中能源利用率的良好效果。

关键词:建筑节能,住宅空间,外墙保温技术

中图分类号:TU201.5文献标识码:A

　　建筑是用能大户,建筑节能是发展建筑业的需要。国家建设部在1995年颁布了《城市建筑节能实施细则》等文件,把JGJ 26-95民用建筑节能设计标准采暖居住建筑部分列为强制性标准,同时建设部又于2000年10月1日发布了第76号令《民用建筑节能管理规定》,对不符合节能标准的项目,不得批准建设。

在这样一系列的节能政策、法规、标准和强制性条文的指导下,我国住宅建设的节能工作不断深入,节能标准不断提高,引进开发了许多新型的节能技术和材料,在住宅建筑中大力推广使用。我国目前的建筑节能水平还远低于发达国家,而且建筑单位面积能耗仍是气候相近的发达国家的3倍~5倍。北方寒冷地区的建筑采暖能耗已占当地全社会能耗的20%以上,且绝大部分都是采用火力发电和燃煤锅炉,同时给环境带来严重的污染。如何在住宅建筑设计中,更好地利用自然能源,提高住宅建筑中能源利用效率,则是建筑师需要探讨的课题。

1　住宅的主要空间与建筑节能设计

在我国早期的城市住宅设计中,多以卧室为中心,卧室是住宅中的主要居住空间。当时的住宅,卧室是住宅中唯一的主要空间。在住宅的空间设计中,显然要将所有的卧室置于日照通风条件最佳的位置,置于南向,为住户提供最好的享用自然能源的环境。

近年来,随着国家经济的发展,人们生活水平的提高,住房条件不断地改善。设计人员经过多年的推敲、探讨,住宅内部的休息区、起居活动区及厨卫服务区三大功能,分区更趋向明确合理。住宅中的卧室不再是多功能的,已被更合理地理解为休息区,主要功能是供睡眠、休息兼存放衣物,要求轻松宁静,有一定的私密性空间。白天人们工作、学习、外出,即使在家各种起居活动也不在卧室中。因此以夜间睡眠用为主,白天多是空关着的卧室,向南还是向北,有无直接日照,对于建筑节能而言差别不大。在满足通风采光,保证窗户的气密性和隔热性的要求下,卧室不向南不影响建筑节能。因此,一套住宅中,卧室已经不是争取占据南向的唯一主要空间。“厅”在现代住宅中,已成为居住者各种起居活动的主要空间。白天的日照、阳光对于起居活动中心的“厅”来讲,更有直接的节能意义。对于上班族来讲,由于实行双休日制度后,白天在家的天数增多了,约占全年总天数的1/4,对于老年人、婴幼儿来讲,则多数时间是呆在厅里的,即便学生,寒暑假、星期天在家,主要活动空间也是在厅里,所以现在的住宅中,厅的面积远比一个卧室大。白天,厅的使用频率比卧室高得多,起居厅已是住宅中的活动中心,是现代住宅中的主要空间。所以如果起居厅向南,白天的阳光照在起居厅活动的人们,其节能效应是不言而喻的。如果是南向起居厅,室内的自然热环境较好,可以大大地节约采暖和空调的耗能。

2　外墙保温技术与建筑节能设计

在建筑中,外围护结构的热损耗较大,外围护结构中墙体又占了很大份额。所以,建筑墙体的改革与墙体节能技术的发展是建筑节能技术一个最重要的环节,发展外墙保温技术及节能材料则是建筑节能的主要实现方式。

外保温与内保温相比,技术合理,有其明显的优越性,使用同样规格、同样尺寸和性能的保温材料,外保温比内保温的效果好。外保温技术不仅适用于新建的结构工程,也适用于旧楼改造,适用范围广,技术含量高;外保温包在主体结构的外侧,能够保护主体结构,延长建筑物的寿命;有效减少了建筑结构的热桥,增加建筑的有效空间;同时消除了冷凝,提高了居住的舒适度。目前比较成熟的外墙保温技术主要有外挂式外保温、聚苯板与墙体一次浇筑成型、聚苯颗粒保温料浆外墙保温等几种。

外挂式外保温材料有岩(矿)棉、玻璃棉毡、聚苯乙烯泡沫板(简称聚苯板,EPS,XPS)、陶粒混凝土复合聚苯仿石装饰保温板、钢丝网架夹芯墙板等。其中聚苯板具有优良的物理性能和廉价的成本,已经在全世界范围内的外墙保温外挂技术中被广泛应用。

聚苯板与墙体一次浇筑成型技术是在混凝土框—剪体系中将聚苯板内置于建筑模板内,在即将浇筑的墙体外侧,然后浇筑混凝土,混凝土与聚苯板一次浇筑成型为复合墙体。该技术解决了外挂式外保温的主要问题,其优势是很明显的。由于外墙主体与保温层一次成活,工效提高,工期大大缩短,且施工人员的安全性得到了保证,而且在冬季施工时,聚苯板起保温的作用,可减少外围护保温措施。其中内置的聚苯板可以是双面钢丝网,也可以是单面钢丝网。双面钢丝网聚苯板与混凝土的连接,主要是依靠内侧钢丝网架与墙体外侧配筋相绑扎及混凝土与聚苯板的粘结力,其结合性能良好,具有较高的安全度。单面钢丝网聚苯板与混凝土的连接,主要依靠混凝土与聚苯板的粘结力以及斜插钢筋、L型钢等与混凝土墙体的锚固力,结合性能也较好。与双钢丝网相比较,单面钢丝网技术因取消了内侧钢丝网和安装保温板前的板外侧抹灰,节省了工时和材料。将废弃的聚苯乙烯塑料(简称为EPS)加工破碎成为0.5 mm~4 mm的颗粒,作为轻集料来配制保温砂浆。该技术包含保温层、抗裂防护层和抗渗保护面层(或是面层防渗抗裂二合一砂浆层)。

聚苯颗粒保温料浆外墙保温施工技术简便,可以减少劳动强度,提高工作效率;不受结构质量差异的影响,对有缺陷的墙体施工时墙面不需修补找平,直接用保温料浆找补即可,避免了其他的保温施工技术因找平抹灰过厚而脱落的现象。同时该技术解决了外墙保温工程中因使用条件恶劣造成界面层易脱粘空鼓、面层易开裂等问题,从而实现外墙外保温技术的重要突破。与其他的外保温相比较,在达到同样保温效果的情况下,其成本较低,可降低房屋建筑造价。例如与聚苯板外保温相比较,每平方米可降低25元左右。在天津云琅新居高层外墙保温工程中采用的就是此种技术。此外,节能保温墙体技术中还有将墙体做成夹层,把珍珠岩、木屑、矿棉、玻璃棉、聚苯乙烯泡沫塑料、聚氨酯泡沫塑料(也可以现场发泡)等填入夹层中,形成保温层。

3　结语

我国建筑不仅耗能高,而且能源利用效率很低,单位建筑能耗比同等气候条件下国家高出2倍~3倍。为了加快节能建设和使建筑节能有序发展,应编制建筑节能的规划和实施计划等。在新建住宅中,要严格执行国家关于《夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准》、《民用建筑节能管理实施办法》、《民用建筑热环境与节能设计标准》,使建筑能耗满足规定的标准要求,通过行政立法,把推广建筑节能从一种号召性行为转变为一种强制性行为,以全面启动全国建筑节能工作,并加强落实和监督管理。对旧的住宅可调整、完善和改造的,也应采取相应措施逐步进行改造。只有采取强化节能的措施和提高效能的政策,走“能源消耗最少,环境污染最小”的发展道路,才能形成能源可持续发展的新机制,为今后城市建设更长远的循环发展奠定基础。

参考文献:

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