東北民宅建筑節(jié)能技術(shù)現(xiàn)狀分析

崔真榕　王晨宇　王銘澤

(東北林業(yè)大學(xué)土木工程學(xué)院，黑龍江 哈爾濱　150040)

?

·綠色環(huán)?！そㄖ?jié)能·

東北民宅建筑節(jié)能技術(shù)現(xiàn)狀分析

崔真榕王晨宇王銘澤

(東北林業(yè)大學(xué)土木工程學(xué)院，黑龍江 哈爾濱150040)

針對(duì)我國(guó)東北嚴(yán)寒地區(qū)的氣候條件，分析了東北民宅建筑的耗能情況，總結(jié)了目前針對(duì)東北建筑特點(diǎn)提出的主要民宅建筑節(jié)能技術(shù)，為綠色建筑的設(shè)計(jì)研究提供了參考。

東北地區(qū)，建筑節(jié)能，外圍護(hù)結(jié)構(gòu)，節(jié)能材料

0　引言

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，人口的逐漸增長(zhǎng)，民宅建筑的數(shù)量與體量也在不斷的增大。但是我國(guó)的建筑節(jié)能效率與發(fā)達(dá)國(guó)家相比仍然有較大的差距，因此為促進(jìn)兩型社會(huì)的發(fā)展，解決我國(guó)建筑節(jié)能的問題尤為重要。我國(guó)東北地區(qū)地處嚴(yán)寒，在冬季的溫度長(zhǎng)期處于-20 ℃以下，因此東北民宅建筑多數(shù)采用集中供暖的方式，每年燒煤耗能巨大。除此以外，由于近年來人民的生活水平有所提升，大功率的家用電器被廣泛使用，其中空調(diào)的增長(zhǎng)率較大，耗電量也較多。因此解決東北嚴(yán)寒地區(qū)的民宅建筑耗能問題十分有必要，對(duì)于東北嚴(yán)寒地區(qū)的民宅建筑，節(jié)能的首要是建筑物自身的保溫節(jié)能，即提高民宅建筑的圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能效率，其次，可以考慮采用新型的節(jié)能材料作為建筑材料，同時(shí)利用可再生能源也是較好的節(jié)能方法。

1　能耗分析

我國(guó)東北地區(qū)的民宅建筑能耗較大，主要部分是由于天氣嚴(yán)寒，民宅建筑與外界環(huán)境進(jìn)行熱交換所產(chǎn)生的能耗，另一部分是由于人民生活水平提高而滿足日常生活需求產(chǎn)生的能耗。因此，我國(guó)東北民宅建筑的能耗影響因素主要可以分為三類：建筑面積、家用電器以及對(duì)建筑舒適度的要求。住宅建筑的建筑面積對(duì)于建筑耗能有直接的影響。建筑表面積越大，就會(huì)與外界環(huán)境引起越大的熱交換，會(huì)產(chǎn)生較大的能耗。家用電器在于住宅建筑耗能方面主要體現(xiàn)在電力，主要是生活用電產(chǎn)生相應(yīng)的能耗。隨著生活質(zhì)量的不斷提高，對(duì)于住宅建筑的舒適度要求也日益提高。住宅舒適度主要包括兩個(gè)方面：對(duì)于住宅內(nèi)部的舒適溫度的要求以及對(duì)于住宅內(nèi)部通風(fēng)狀況的要求。

2　現(xiàn)有東北民宅建筑節(jié)能措施

2.1外圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能措施

民宅建筑的外圍護(hù)結(jié)構(gòu)主要包括外墻，屋頂，門和窗。我國(guó)東北地區(qū)由于其氣候嚴(yán)寒，大部分能耗產(chǎn)生于建筑自身的散熱，因此對(duì)其民宅建筑外圍護(hù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行節(jié)能設(shè)計(jì)是建筑節(jié)能的重要環(huán)節(jié)。建筑外墻是民宅建筑外圍護(hù)結(jié)構(gòu)的主要構(gòu)成，大部分東北民宅建筑散熱途徑是外墻散熱，因此改善外圍護(hù)節(jié)能主要要做好外墻節(jié)能?？梢詫⒖招拇u作為外墻的主要砌筑材料以提高保溫性能，同時(shí)應(yīng)大力提倡復(fù)合型綠色外墻的推廣，也可以加設(shè)外墻的保溫層，即在外墻雙層磚間預(yù)留空間以填充一些保溫材料進(jìn)行節(jié)能。屋頂?shù)谋毓?jié)能措施也是外圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能重點(diǎn)，首先可以選擇保溫性能較好的材料為屋頂材料，通?？梢栽谖蓓?shù)姆浪畬右韵略O(shè)置薄保溫層，主要由玻璃棉和膨脹珍珠巖構(gòu)成。由于窗戶相較于門與墻相對(duì)設(shè)計(jì)較薄，因此需要有較好的節(jié)能設(shè)計(jì)以達(dá)到保溫效果。我國(guó)東北地區(qū)南方獲取的太陽(yáng)能較大，北方窗戶由于獲取太陽(yáng)能較小會(huì)產(chǎn)生冷窗效應(yīng)，因此可以增大民宅建筑南方的窗戶面積占比以達(dá)到節(jié)能效果；由于北方天氣嚴(yán)寒，因此可以選擇雙層玻璃作為窗戶。民宅建筑中外門所占的面積雖然較小，但是由于門是建筑與外界連通的必需開關(guān)，因此門對(duì)于民宅建筑的熱舒適效果的影響較大，首先可以考慮保溫效果較好的材料作為進(jìn)戶門的材料，實(shí)木門的保溫效果較金屬門要好。同時(shí)可以在進(jìn)門處隔離出一小塊空間當(dāng)作空氣閘或者設(shè)置一個(gè)封閉玄關(guān)以避免開門時(shí)候外界冷空氣的直接侵入。

2.2相變儲(chǔ)能材料的利用

相變儲(chǔ)能材料可以將多余或者不用的能量?jī)?chǔ)存起來，在需要時(shí)候再釋放出來，是一種建筑節(jié)能的新型復(fù)合材料。在建筑材料中使用相變儲(chǔ)能材料，可以充分利用太陽(yáng)能等能量，降低住宅內(nèi)部的能源消耗，進(jìn)而可以提高屋內(nèi)溫度，提升住戶的居住舒適度。

相變儲(chǔ)能材料在民宅建筑中的應(yīng)用主要分為兩類，一種是將相變儲(chǔ)能材料用于建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)，建筑成為相變儲(chǔ)能圍護(hù)結(jié)構(gòu)，可以調(diào)控住宅的溫度；另一種是將相變儲(chǔ)能材料與混凝土材料結(jié)合，制作出相變儲(chǔ)能混凝土，在高層建筑或者是大跨度建筑里，這種特殊混凝土能減緩水泥水化熱放熱速率，減少大體積混凝土中因水化熱放熱引起的微裂縫，相變儲(chǔ)能混凝土的內(nèi)部溫度隨時(shí)間變化如圖1所示[1]。

2.3可再生能源的利用

利用可再生能源實(shí)現(xiàn)建筑節(jié)能是國(guó)內(nèi)外的研究熱點(diǎn)，通過可再生能源在民宅建筑中的利用率，可以降低傳統(tǒng)耗能資源在民宅建筑中的比重，可以有效的促進(jìn)建筑行業(yè)的低碳轉(zhuǎn)型。東北地區(qū)的可再生能源主要是太陽(yáng)能、風(fēng)能以及地?zé)崮?。其中現(xiàn)在在北方地區(qū)常用的民宅建筑太陽(yáng)能三聯(lián)供系統(tǒng)就是充分利用了太陽(yáng)能以及地?zé)崮?。三?lián)供系統(tǒng)利用太陽(yáng)能集熱器加熱水并存儲(chǔ)在熱水箱，其中一部分水存入生活水箱提供生活熱水，另一部分的水利用了風(fēng)冷熱泵機(jī)產(chǎn)生了低溫水儲(chǔ)存在膨脹水箱中用于制冷，同時(shí)，三聯(lián)供系統(tǒng)采用了低溫?zé)崴匕宓臒彷椛溥M(jìn)行采暖。

3　結(jié)語(yǔ)

東北地區(qū)民宅建筑耗能較大，隨著現(xiàn)代兩型社會(huì)發(fā)展的逐漸推進(jìn)，民宅建筑節(jié)能越發(fā)受到重視。對(duì)東北民宅建筑進(jìn)行節(jié)能設(shè)計(jì)主要應(yīng)該對(duì)民宅建筑外圍護(hù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行節(jié)能設(shè)計(jì)，以減少能源消耗，同時(shí)采用相變儲(chǔ)能材料進(jìn)行建筑保溫處理，在民宅建筑中引進(jìn)可再生能源替代常規(guī)能源也是非常有效的建筑節(jié)能方式。

[1]王信剛,馬保國(guó),王凱,等.相變儲(chǔ)能建筑材料的研究進(jìn)展[J].節(jié)能,2005(12):2，10-14.

[2]戴小珍,包勁松,丁力行,等.夏熱冬冷地區(qū)居住建筑節(jié)能研究的進(jìn)展[J].節(jié)能技術(shù),2001(5):21-24.

[3]房勤英,李媛媛,葛玉全.現(xiàn)代建筑節(jié)能理論研究進(jìn)展[J].山東建筑大學(xué)學(xué)報(bào),2013(4):358-362，374.

[4]馮國(guó)會(huì).東北嚴(yán)寒地區(qū)復(fù)合能源綜合利用技術(shù)適宜性分析[J].工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化,2014(9):11-12.

[5]周春艷.東北地區(qū)農(nóng)村住宅圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能技術(shù)適宜性評(píng)價(jià)研究[D].哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學(xué),2011.

[6]張晉蓉.嚴(yán)寒地區(qū)居住建筑節(jié)能優(yōu)化設(shè)計(jì)研究[D].沈陽(yáng)：沈陽(yáng)建筑大學(xué),2013.

Analysis of current situation of northeast civil building energy saving technology

Cui ZhenrongWang ChenyuWang Mingze

(SchoolofCivilEngi.,NortheastForestryUniv.,Harbin150040,China)

According to climatic conditions in the northeast cold area of our country, analysis the energy consumption of northeast China residential construction, summarizes the main houses at present in view of the characteristics of the building in northeast proposed the construction of energy-saving technologies, so as to provide some reference for the design and research of green building.

northeast China, building energy efficiency, retaining structure, energy saving materials

1009-6825(2016)08-0212-02

2015-12-22

崔真榕(1993- )，女，在讀本科生；王晨宇(1994- )，男，在讀本科生；王銘澤(1995- )，男，在讀本科生

TU201.5

A