建筑節(jié)能新技術(shù)對(duì)現(xiàn)代建筑的運(yùn)用
【摘要】本文主要講述了現(xiàn)代建筑中建筑節(jié)能新技術(shù)的應(yīng)用,首先本文介紹了開發(fā)建筑節(jié)能技術(shù)的意義,然后從三個(gè)方面介紹了建筑節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用,最后本文根據(jù)廣東省中山市圖書館改建為例對(duì)建筑節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行了具體的介紹,建筑節(jié)能技術(shù)研究是建筑行業(yè)發(fā)展的一個(gè)方向,是建設(shè)和諧社會(huì)的巨大推力。
【關(guān)鍵詞】建筑節(jié)能;外墻保溫;光伏系統(tǒng)
1引言
隨著現(xiàn)在社會(huì)的不斷發(fā)展,科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步,在現(xiàn)代化的建筑發(fā)展模式下,節(jié)能技術(shù)已經(jīng)越來(lái)越多的被應(yīng)用到建筑施工的各個(gè)環(huán)節(jié)中去,可以說(shuō)已成為現(xiàn)代建筑的一個(gè)重要組成部分。對(duì)現(xiàn)代建筑企業(yè)而言,節(jié)能技術(shù)的有效使用,不但能夠推進(jìn)工程建設(shè)的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益,而且對(duì)建筑工程施工技術(shù)的進(jìn)步有著巨大的推動(dòng)作用。在實(shí)際的施工建設(shè)當(dāng)中,很多企業(yè)能夠以科學(xué)的方式將節(jié)能技術(shù)運(yùn)用到建設(shè)當(dāng)中去,但是有些企業(yè)也存在對(duì)節(jié)能技術(shù)不夠重視的現(xiàn)象,因此為推動(dòng)建筑工程技術(shù)的發(fā)展,做好對(duì)節(jié)能技術(shù)的研究有著很重要的意義。
2建筑節(jié)能的定義及意義
建筑節(jié)能指的是在建筑施工中利用有限的資源以及最小的投入來(lái)最大程度的提高資源的利用效率和獲得最大的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。所以說(shuō),建筑節(jié)能是實(shí)現(xiàn)國(guó)家節(jié)能規(guī)劃目標(biāo)、落實(shí)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略以及節(jié)能減排的重要措施,符合全球的發(fā)展趨勢(shì)。從現(xiàn)代日常生活資源的需求進(jìn)行分析,對(duì)建筑施工節(jié)能技術(shù)的研究,一方面可以提高建筑的社會(huì)效益,另一方面還能推動(dòng)我國(guó)節(jié)能環(huán)保事業(yè)的發(fā)展。建筑節(jié)能新技術(shù)的應(yīng)用對(duì)建筑行業(yè)的發(fā)展有重大的意義。
2.1提高施工水平,推動(dòng)行業(yè)發(fā)展
在當(dāng)今建筑施工過(guò)程中,合理的利用節(jié)能技術(shù)不但可以實(shí)現(xiàn)對(duì)能源的有效節(jié)約,而且還可以起到推動(dòng)施工水平的進(jìn)步的作用。在新的節(jié)能技術(shù)以及節(jié)能材料的影響下,原先的一些比較復(fù)雜的施工環(huán)節(jié)開始變得比較簡(jiǎn)單易操作,以往比較笨重的施工材料也逐漸的被許多新型的節(jié)能環(huán)保材料所代替,這在很大程度上降低了建筑施工的難度,提高了建筑施工的水平。從長(zhǎng)遠(yuǎn)的角度來(lái)看建筑行業(yè)的發(fā)展,施工技術(shù)的進(jìn)步與創(chuàng)新才是建筑行業(yè)發(fā)展的根本動(dòng)力,因此建筑節(jié)能技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展對(duì)推動(dòng)建筑行業(yè)發(fā)展有著關(guān)鍵性的作用。
2.2加強(qiáng)資源保護(hù),緩解能源危機(jī)
對(duì)發(fā)展建筑施工中節(jié)能技術(shù),可以實(shí)現(xiàn)對(duì)建筑行業(yè)資源的有效保護(hù),能夠使建筑行業(yè)從一個(gè)資源消耗以及浪費(fèi)的形象轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋(gè)節(jié)約資源的角色,從而使建筑行業(yè)像綠色行業(yè)方向發(fā)展。當(dāng)今社會(huì),能源危機(jī)越來(lái)越嚴(yán)重,已經(jīng)嚴(yán)重影響人類的正常生活。建筑行業(yè)在傳統(tǒng)觀念上作為一個(gè)資源、能源消耗的大行業(yè),進(jìn)行節(jié)能減排工作可以有效地緩解在資源和能源方面的需求,而且這也對(duì)緩解能源危機(jī)貢獻(xiàn)一份力量。
2.3實(shí)現(xiàn)資源節(jié)約,促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展
研究建筑節(jié)能技術(shù)的最重要的意義就是為了能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)資源的有效節(jié)約。隨著社會(huì)發(fā)展,人口增長(zhǎng),生活需求的加大,資源能源緊缺的問(wèn)題日益突出。建筑行業(yè)作為資源消耗的大型行業(yè),其在施工過(guò)程中不可避免的會(huì)造成資源的浪費(fèi)。建筑節(jié)能技術(shù)的開發(fā)與研究,可以有效的轉(zhuǎn)變建筑行業(yè)在現(xiàn)代社會(huì)資源使用環(huán)節(jié)中的地位,將其從“能源消耗大戶”轉(zhuǎn)變?yōu)?ldquo;能源節(jié)約大戶”,這不但提升了建筑行業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益,和可以提高資源的利用率,將節(jié)約出來(lái)的資源投入到其它的行業(yè)中去,為建設(shè)社會(huì)主義做出更大的貢獻(xiàn)。
2.4推動(dòng)環(huán)境保護(hù),提高生活質(zhì)量
環(huán)境是人類生存的家園,在現(xiàn)代社會(huì)工業(yè)迅速發(fā)展的大環(huán)境下,環(huán)境已經(jīng)遭到了嚴(yán)重破壞,而且已經(jīng)嚴(yán)重的危及到了人類的生活。作為社會(huì)工業(yè)的一個(gè)重要組成部分,實(shí)現(xiàn)節(jié)能發(fā)展幫助建筑行業(yè)從污染嚴(yán)重的行業(yè)中分化出來(lái),成為環(huán)境保護(hù)產(chǎn)業(yè)的一部分。另一方面,從人類歷史發(fā)展的角度思考,環(huán)境保護(hù)也是刻不容緩,建筑行業(yè)的節(jié)能技術(shù)發(fā)展是人類社會(huì)節(jié)能技術(shù)發(fā)展的一個(gè)重要部分,對(duì)保護(hù)環(huán)境有著重要的意。
3建筑節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用
3.1外墻保溫技術(shù)
建筑外墻的保溫是建筑節(jié)能技術(shù)應(yīng)用的一個(gè)重要體現(xiàn)。以往的建筑外墻的保溫是通過(guò)增加墻體的厚度來(lái)實(shí)現(xiàn)的,這種保溫方法不僅浪費(fèi)很多的建筑材料,而且保溫效果還不是很理想。根據(jù)建筑外墻的實(shí)際情況現(xiàn)在節(jié)能保溫技術(shù)在在原先外墻保溫方式中蛻變出來(lái),主要的方式有以下三種:外墻內(nèi)保溫技術(shù)、外墻夾心保溫技術(shù)以及外墻外保溫技術(shù)。3.1.1外墻夾心保溫技術(shù)外墻夾心保溫技術(shù)的主要原理是通過(guò)在墻體外層和內(nèi)層之間放置保溫材料,從而達(dá)到保溫效果。目前市場(chǎng)上較流行的保溫材料主要有礦渣棉和玻璃棉等。應(yīng)用外墻夾心保溫技術(shù)必須要保證內(nèi)外墻材料的一致性,一般都是采用的混凝土空心砌塊。但是由于外墻夾心保溫技術(shù)的建筑墻體分層因此抗震性能較差,所以在推廣和應(yīng)用上有很大的局限性。3.1.2外墻外保溫技術(shù)外墻外保溫技術(shù)的主要原理是通過(guò)在外墻上涂抹保溫層,從而達(dá)到保溫效果。一方面外墻外保溫技術(shù)能夠有效的降低外界溫度對(duì)室內(nèi)的影響,另一方面還可以對(duì)建筑的主體結(jié)構(gòu)進(jìn)行有效的保護(hù),是現(xiàn)在市場(chǎng)上應(yīng)用比較廣泛的保溫技術(shù)。從現(xiàn)在外墻保溫需求以及實(shí)際施工技術(shù)角度考慮,玻璃纖維以及膨脹聚苯乙烯泡沫塑料板是當(dāng)下最理想的保溫材料。3.1.3外墻內(nèi)保溫技術(shù)外墻內(nèi)保溫技術(shù)是通過(guò)在外墻內(nèi)側(cè)安裝保溫材料,因此來(lái)達(dá)到保溫節(jié)能的目的。由于外墻內(nèi)保溫技術(shù)在室內(nèi)施工,不受環(huán)境干擾的限制,因此應(yīng)用范圍也是比較廣泛,F(xiàn)在,比較流行的內(nèi)保溫材料主要有苯板、擠塑聚乙烯板保溫砂漿。
3.2門窗節(jié)能技術(shù)
據(jù)有關(guān)資料顯示,建筑能量有一半以上的消耗來(lái)自于門窗,門窗在建筑中起著通風(fēng)、保溫的作用,所以在門窗中做好節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用有著很大的意義。從門窗實(shí)際的功能性角度出發(fā)進(jìn)行分析,想要在門窗中提高節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用就必須提高門窗的密封性以及門窗材料的隔熱性,從而起到保護(hù)建筑能量的目的。門窗保溫技術(shù)的主要原理是通過(guò)增加玻璃間的空氣層來(lái)達(dá)到保溫效果的。選擇門窗材料時(shí),我們應(yīng)該首要選擇像UPVC塑料材料、鋁木復(fù)合材料和鋁合金斷熱材料等的這類材料,因?yàn)檫@類材料具有導(dǎo)熱系數(shù)小、選擇污染小、以及密閉性良好的優(yōu)點(diǎn)。對(duì)于玻璃材料的選擇,應(yīng)主要選擇那種透光效果好以及隔熱性好的材料,比如鍍膜玻璃等。在選擇密閉材料時(shí)要選擇彈性不易發(fā)生變形以及高粘結(jié)性好的密閉材料,保證門窗的密閉性,達(dá)到節(jié)能的效果。材料例如聚硫橡膠和聚氨酯等。
3.3屋面節(jié)能技術(shù)
屋面作為建筑結(jié)構(gòu)的外部是直接承受陽(yáng)關(guān)照射的部分,因此屋面的溫度比室內(nèi)溫度要高2~4℃,在這種前提下,對(duì)屋面的節(jié)能研究也是有著很大的作用。當(dāng)下常見的屋面節(jié)能技術(shù)主要有倒置式節(jié)能技術(shù)、綠化技術(shù)等。倒置式屋面技術(shù)的主要原理是將屋頂結(jié)構(gòu)防水層和保溫層的位置進(jìn)行交換,以此來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)屋面能源的有效解決。在采取這種技術(shù)的時(shí)候,對(duì)保溫材料具有一定的要求,吸水性要強(qiáng)、導(dǎo)熱系數(shù)要高,比如水泥蛭石等。倒置式屋面技能技術(shù)由于具有施工簡(jiǎn)單、隔熱效果好以及對(duì)屋面結(jié)構(gòu)造成負(fù)荷小的優(yōu)勢(shì)的優(yōu)點(diǎn),目前在建筑屋面節(jié)能環(huán)節(jié)中被廣泛應(yīng)用。綠化技術(shù)主要是在建筑物的頂部種植一些植被,這樣在美化環(huán)境的同時(shí),又能夠?qū)ㄖ镯敳窟M(jìn)行降溫和散熱。但這采用這種技術(shù)的時(shí)候,要尤其注意屋面的防水工程,要避免在給植被進(jìn)行澆水的時(shí)候而影響了建筑物功能的發(fā)揮。
4實(shí)例分析
我們以廣東省中山市圖書館改擴(kuò)建項(xiàng)目為例進(jìn)行建筑節(jié)能技術(shù)應(yīng)用的的分析。
4.1節(jié)能技術(shù)應(yīng)用情況
4.1.1低能耗圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能技術(shù)建筑物的圍護(hù)結(jié)構(gòu)對(duì)節(jié)能保溫效果影響明顯,此次工程針對(duì)擴(kuò)建工程以及新建工程的門窗、外墻以及屋面等結(jié)構(gòu)采用增加隔熱層、保溫層、冷橋特殊處理以及屋面隔熱綠化等措施來(lái)進(jìn)行節(jié)能技術(shù)應(yīng)用的介紹。外窗:對(duì)原有的建筑中單層普通玻璃鋁合金窗更換為隔熱性能優(yōu)良的單層(部分中空)涂膜玻璃鋁合金窗;對(duì)新建的建筑物均采用后一種鋁合金窗。外墻:在原先的建筑外墻表面覆蓋20mm厚的聚苯顆粒保溫砂漿,新建的建筑物使用加氣混凝土砌塊以及外墻厚20mm的聚苯顆粒保溫砂漿。屋面:采用了綠化技術(shù),首先在原先的建筑屋面上增加了30mm厚的,然后再種植500mm厚的綠色植物;對(duì)于新建建筑屋面類似于原先的建筑屋面,只是擠塑型聚苯乙烯板隔熱層的厚度25mm就足夠了。對(duì)于不能進(jìn)行綠化的部位,可以使用復(fù)合泡沫板,其主要的保溫隔熱材料為厚度達(dá)35mm的聚苯乙烯泡沫。圖書館大樓集展覽、辦公書庫(kù)儲(chǔ)藏以及借閱于一體,建筑形式復(fù)雜多樣。在進(jìn)行能耗預(yù)測(cè)時(shí),為了讓計(jì)算結(jié)果最大程度的符合實(shí)際的運(yùn)行狀況,我們使用了清華大學(xué)的建筑能耗模擬分析軟件DEST對(duì)建筑的辦公區(qū)、書庫(kù)區(qū)以及辦公區(qū)分別進(jìn)行建模,以滿足設(shè)計(jì)要求。
4.2太陽(yáng)能光伏系統(tǒng)技術(shù)
太陽(yáng)能光伏發(fā)電技術(shù)作為國(guó)家在“十一五”期間的一項(xiàng)重要推廣技術(shù),是國(guó)家可再生能源專項(xiàng)資金大力支持的項(xiàng)目。在建筑物節(jié)能技術(shù)推廣應(yīng)用中有著重要的作用,通過(guò)對(duì)圖書館擴(kuò)建項(xiàng)目進(jìn)行嚴(yán)格的論證以及分析,此次在新建的建筑物上安裝峰值功率達(dá)到181kW的太陽(yáng)能光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)。這個(gè)系統(tǒng)通過(guò)太陽(yáng)能光伏組件把太陽(yáng)能轉(zhuǎn)變成直流電能,然后再經(jīng)過(guò)并網(wǎng)逆變器把直流電逆變成230V/50Hz的單相交流電或者是400V/50Hz的三相交流電。逆變器的輸出端通過(guò)配電柜與變電所內(nèi)的變壓器低壓側(cè)并聯(lián),實(shí)現(xiàn)低壓并網(wǎng)。表1為光伏系統(tǒng)電池組件選型和參數(shù)。并網(wǎng)逆變器具有雷電保護(hù)、輸入過(guò)載保護(hù)、輸入接反保護(hù)、輸出短路保護(hù)以及輸入欠/過(guò)壓保護(hù)等保護(hù)功能,而且效率不低于92%。確保了系統(tǒng)的安全運(yùn)行;同時(shí)配有RS485/RS232通訊接口和計(jì)算機(jī)進(jìn)行連接,對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行長(zhǎng)期采集并時(shí)刻進(jìn)行記錄當(dāng)前的發(fā)電總量以及電流。電壓和輸出功率情況以及二氧化鈦減少量等指標(biāo)。
5小結(jié)
從目前我國(guó)的建筑水平和未來(lái)發(fā)展的角度考慮,建筑節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展不單單是建筑行業(yè)發(fā)展的一個(gè)方向,同時(shí)也是和諧的社會(huì)環(huán)境對(duì)建筑行業(yè)的一個(gè)基本的要求,所以建筑節(jié)能技術(shù)的研究對(duì)建筑行業(yè)的發(fā)展有著非常非常重要的意義。在廣東省中山市圖書館的擴(kuò)建中我們可以看出,對(duì)于不同的建筑物區(qū)域有著不同的節(jié)能技術(shù)。建筑企業(yè)應(yīng)該根據(jù)不同的施工區(qū)域?qū)?jié)能技術(shù)進(jìn)行開發(fā)和研究,為建設(shè)環(huán)保型社會(huì)做出更大的貢獻(xiàn)。
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