建筑節(jié)能技術(shù)在現(xiàn)代建筑中的應(yīng)用研究

丁 葛 浙江華東工程咨詢有限公司

1 前言

在現(xiàn)代建筑工程中，建筑節(jié)能已成為不可缺少的技術(shù)手段，建筑節(jié)能技術(shù)不僅符合時(shí)代的發(fā)展，而且可以促進(jìn)建筑工程的可持續(xù)發(fā)展。因此，在建筑工程中應(yīng)充分利用建筑節(jié)能技術(shù)，以實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)低耗的建筑建設(shè)目標(biāo)，在保證質(zhì)量的同時(shí)，也能達(dá)到節(jié)能環(huán)保的目的。

2 建筑節(jié)能技術(shù)在現(xiàn)代建筑中的應(yīng)用研究意義

2.1 建筑物節(jié)能技術(shù)概述

建筑物節(jié)能技術(shù)，是指某些建筑物在設(shè)計(jì)、施工時(shí)，按照現(xiàn)代建筑物的節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)，使用節(jié)能型能源系統(tǒng)和可再生能源系統(tǒng)，以降低能耗?？梢猿浞掷米匀毁Y源，最大限度地減少對自然環(huán)境的破壞，將建筑與自然環(huán)境融為一體，提升建筑的價(jià)值為特征。其主要應(yīng)用于建筑材料的選擇和采暖、制冷等設(shè)備上。當(dāng)前我國天然資源嚴(yán)重短缺，為了促進(jìn)國家社會(huì)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展，全國上下都在研究和開發(fā)新的能源。

現(xiàn)在主要實(shí)現(xiàn)了太陽能、風(fēng)能、地?zé)崮艿龋蚱溆行┦强稍偕茉?，成本普遍偏高。在建筑工程施工中，?jié)能建筑材料的有效改良與創(chuàng)新，不僅可以創(chuàng)造良好的生態(tài)環(huán)境，而且可以實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量的施工目標(biāo)。建筑節(jié)能技術(shù)是建筑工程施工進(jìn)步的重要手段。建筑節(jié)能技術(shù)可以高效縮短建筑施工周期和降低建筑工程的造價(jià)，提高了我國建筑工程高質(zhì)量的施工水平，極大地節(jié)約建筑施工的使用能耗。其不僅可以有效減少資源浪費(fèi)，改善環(huán)境污染，而且可以提高建筑工程質(zhì)量，這也必將成為建筑行業(yè)的最新發(fā)展趨勢。將建筑節(jié)能技術(shù)應(yīng)用于建筑工程施工，既能有效地降低建筑能耗，還可以確保使用能源的安全性[1]。

2.2 建筑節(jié)能技術(shù)現(xiàn)狀分析

隨著建筑工程的日益增多，我國的生態(tài)環(huán)境也受到了一定程度的影響，正確地處理建筑與生態(tài)環(huán)境的關(guān)系，已成為我國當(dāng)前建筑工程的重點(diǎn)。不斷創(chuàng)新的建筑項(xiàng)目，可以有效促使生態(tài)環(huán)境更加和諧，為施工企業(yè)帶來更多的經(jīng)濟(jì)效益。目前，建筑節(jié)能技術(shù)在建筑業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用，但是還有很多需要改進(jìn)的地方。比如現(xiàn)在建筑工程所使用的都是環(huán)保的材料，這雖然節(jié)約了很多資源，但是清潔能源尚未得到科學(xué)合理的開發(fā)和利用。此外，其保溫效果也不太好，所用的材料也受到了多種制約，這在較冷地區(qū)的保溫效果要求也較高，但從現(xiàn)狀來看，還無法滿足這一需求。關(guān)于建筑門窗、屋頂?shù)鹊膶?shí)際需要，目前還沒有合理的進(jìn)行利用，有關(guān)部門也沒有給予足夠的重視。由于建設(shè)項(xiàng)目在建設(shè)過程中還需要大量的資源消耗，嚴(yán)重地影響了現(xiàn)有的生態(tài)環(huán)境，因此，為了適應(yīng)現(xiàn)代環(huán)境保護(hù)理念，必須對建筑項(xiàng)目的管理進(jìn)行創(chuàng)新，以減少生態(tài)環(huán)境污染。

大力開發(fā)新材料的現(xiàn)狀，近幾年來，我國節(jié)能技術(shù)開始推廣及應(yīng)用，但其發(fā)展時(shí)間并不長，在應(yīng)用上還有許多不足，國家應(yīng)加強(qiáng)對建筑節(jié)能技術(shù)的重視與關(guān)注，積極引進(jìn)先進(jìn)人才，注重對市場現(xiàn)狀的研究與分析，不斷創(chuàng)新技術(shù)，努力在技術(shù)創(chuàng)新上取得進(jìn)步。只有技術(shù)創(chuàng)新才能在我國取得長遠(yuǎn)的發(fā)展，才能合理配置資源，防止浪費(fèi)問題的產(chǎn)生，保護(hù)好環(huán)境。

3 建筑節(jié)能技術(shù)在現(xiàn)代建筑中的應(yīng)用

3.1 水循環(huán)節(jié)能技術(shù)

水循環(huán)技術(shù)的合理利用，是在建筑工程施工過程中將傳統(tǒng)建筑物的一次性排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)為二次或多次回收系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)水資源的循環(huán)利用。在項(xiàng)目的前期建設(shè)過程中，沒有考慮區(qū)分人們的生活污水和廢水。而污水中的冷卻水和生活污水的排放水都不需要經(jīng)過專門的凈化，經(jīng)過處理后即可再次使用。綠色建筑技術(shù)在排水設(shè)計(jì)中，充分考慮了廢水和污水的排放，將可再用與無法再用的污水分開排放。

在我國北方地區(qū)的建筑中，供暖是施工中必須考慮的重要因素。工程建設(shè)中的供暖技術(shù)多采用熱水供暖，但這種供暖系統(tǒng)消耗的能源較多，為了提高供暖技術(shù)水平，還需要不斷改進(jìn)。采用循環(huán)供暖技術(shù)，可對水資源進(jìn)行循環(huán)利用，提高利用率。并且提高了供暖效果，與傳統(tǒng)的供暖方式相比，供暖方式更加環(huán)保，而且投入成本相差不大，因此在綠色節(jié)能建筑施工中被廣泛采用。

循環(huán)水冷卻處理系統(tǒng)是一種在工業(yè)領(lǐng)域?qū)ρh(huán)冷卻水進(jìn)行冷卻和水質(zhì)處理的系統(tǒng)?；厥蘸蟮睦鋮s水變成循環(huán)水，冷卻生產(chǎn)設(shè)備或產(chǎn)品的過程中，盡管物理變化不大，但水溫升高。但是經(jīng)過長時(shí)間的循環(huán)，水中的某些溶質(zhì)被濃縮或消失，塵埃積聚，微生物滋長，導(dǎo)致設(shè)備、管路內(nèi)垢沉積，或?qū)饘僭O(shè)備的管路有腐蝕作用，所以要使循環(huán)水系統(tǒng)正常運(yùn)行，就必須冷卻和穩(wěn)定處理。適用范圍：工業(yè)冷卻循環(huán)水系統(tǒng)，中央空調(diào)冷卻循環(huán)水系統(tǒng)，冷卻水處理工藝等。

3.2 外墻保溫節(jié)能技術(shù)

國內(nèi)傳統(tǒng)的建筑外墻一般使用單一材料加厚墻體，起到保溫的作用，不但占用了大量面積墻體的保溫效果也不是很好。目前，我國房屋的外墻主要有外保溫、內(nèi)保溫、夾心保溫和綜合保溫。建筑外墻外保溫方式直接和有效，是我國墻體保溫應(yīng)用最廣泛的形式之一。外墻外保溫是將保溫材料安裝在墻外，使建筑主體結(jié)構(gòu)受溫差影響較小，減少變形，起到墻體保護(hù)的作用，可以有效延長建筑物的壽命。建筑外墻外保溫系統(tǒng)不僅能降低制冷、制熱系統(tǒng)的能耗，還能使居住環(huán)境更加舒適。所以外墻外保溫技術(shù)被廣泛地應(yīng)用于建筑節(jié)能技術(shù)。

建筑外墻外保溫技術(shù)是目前較為常用的一種建筑節(jié)能技術(shù)。該技術(shù)是在外墻外貼上保溫層后對其進(jìn)行裝飾，具有防止保溫墻開裂、方便舊房改造、適用范圍廣等特點(diǎn)。其綜合效果顯著，是用戶首選的建筑外墻外保溫節(jié)能技術(shù)。

外墻夾芯保溫技術(shù)一般將特殊的保溫材料擋在墻之間，而兩邊外側(cè)的墻可采用紅磚或者混凝土，對于墻的內(nèi)側(cè)以里，可以產(chǎn)生有效的保護(hù)，由于它的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，抗震性能差，應(yīng)用范圍并不廣[2]。

3.3 門窗節(jié)能技術(shù)

為了提高房屋建筑的采光和通風(fēng)效果，現(xiàn)代建筑的門窗面積設(shè)置很大，對建筑能耗方面也產(chǎn)生了一定的影響。在建筑節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用中，門窗節(jié)能技術(shù)在一定的層面上體現(xiàn)了門窗材料的質(zhì)量、隔熱、密閉的性質(zhì)的改進(jìn)中，隨著科技的進(jìn)步，人們研發(fā)了多種多樣的新技術(shù)，如橋梁窗框和中空鍍膜玻璃等，這些建筑節(jié)能技術(shù)都能在一定程度上提高窗戶的保溫性能、隔熱性能和密封性能。

現(xiàn)代化建筑的門窗保溫技術(shù)都是需要加強(qiáng)玻璃之間的空氣層，從而提高門窗的保溫性，以此可以降低冬季的采暖能耗。

窗戶框架材料的選擇有鋁合金斷熱型材、鋁木復(fù)合型材、塑木復(fù)合型材以及UPVC塑料型材等，這些窗戶的保溫節(jié)能效果較好，一般都具有導(dǎo)熱系數(shù)小，密封性好，生產(chǎn)應(yīng)用過程能耗低，污染小的特點(diǎn)。

在窗戶玻璃體材料的選擇中有鍍膜玻璃、防火玻璃，甚至智能玻璃，有些可以感知外部光度，一般都具有良好的隔熱性和高透光性，有效降低使用能耗。

3.4 屋面節(jié)能技術(shù)

在傳統(tǒng)的建筑中，冬季住宅頂層的室內(nèi)溫度較低，相反夏季由于光線強(qiáng)度大，室內(nèi)溫度較高。采用綠色節(jié)能技術(shù)，在屋頂施工中，采用保溫效果好的材料施工，減少了頂板受外部環(huán)境影響。既可以采用頂面種植工藝，在不影響防水的前提下，滿足建筑承重范圍，又可以在頂層種植綠植，以減少室外環(huán)境對頂層居民的影響，在夏季更能起到保溫降溫的作用。夏天的陽光輻射較大，頂層的室內(nèi)溫度比底層要高很多，可以在頂層鋪上太陽能板，充分考慮到建筑的供暖制冷系統(tǒng)，不僅可以避免冬冷夏熱現(xiàn)象，還可以利用太陽能，將新能源應(yīng)用于建筑。屋面是建筑節(jié)能的重要部位，也是目前綠色建筑節(jié)能施工的重點(diǎn)。因此有效改善屋頂?shù)谋睾透魺?，可以一定程度減少人們使用空調(diào)的頻率，對降低能源消耗有很大的影響，目前常用的屋面節(jié)能技術(shù)倒置屋面。

倒置式屋面就是將屋頂中保溫的那層和防水那層互相置換，主要是利用防水的保溫材料，其吸水性對比于傳統(tǒng)的屋面保溫來說較好，易于加強(qiáng)其導(dǎo)熱性，在安裝時(shí)，可以將保溫的那層放在防水層的外側(cè)，能夠防止防水層老化。其屋面節(jié)能技術(shù)具有施工簡便，保溫效果好，屋頂結(jié)構(gòu)荷載小，防水層老化性低，是當(dāng)前建筑節(jié)能技術(shù)中較常用的屋頂節(jié)能技術(shù)。屋頂節(jié)能技術(shù)可有效降低能耗、綠化環(huán)境，改善空氣質(zhì)量等，推動(dòng)了屋頂節(jié)能技術(shù)的有效發(fā)展。

3.5 實(shí)例展示

“筑夢緣”住宅小區(qū)位于湖南省懷化市，為原市建筑工程公司二工區(qū)家屬區(qū)所在地，總用地面積28194m2（合同面積42.29畝），建筑面積約6萬平方米，其中有12層小高層住宅，此建筑為懷化市建筑節(jié)能示范試點(diǎn)項(xiàng)目。

此建筑項(xiàng)目外墻保溫節(jié)能技術(shù)使用內(nèi)保溫技術(shù)，通過與外保溫技術(shù)對比，其保溫技術(shù)性能的施工要求相對來說沒有很嚴(yán)格、成本相對較低，非常符合開發(fā)商的成本管控，外墻外保溫材料選用臺(tái)灣邱氏涂料公司生產(chǎn)的QS建筑保溫砂漿，其在溫度25℃以下，導(dǎo)熱系數(shù)為0.078W/(m·K)，達(dá)到了0.085W/(m·K)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)限值要求。

外墻內(nèi)保溫技術(shù)缺點(diǎn)是，不能很好地解決地?zé)針蚪ㄖ鈬o(hù)結(jié)構(gòu)的問題。熱橋是指位于外墻和屋面等圍護(hù)結(jié)構(gòu)中的地鋼筋混凝土或金屬梁、柱、肋等部位。由于這些部位傳熱能力強(qiáng)，熱流密集，內(nèi)表面對地?zé)針蛉缤鈮ν獗叵到y(tǒng)的鋼筋混凝土抗震柱、圈梁、門窗過梁，鋼筋混凝溫度較低，因此被稱為熱橋。常土或金屬屋面板中的地邊肋或小肋，以及金屬窗中的地金屬框和金屬窗中的框料，通過測試，對地?zé)針虻墓?jié)點(diǎn)部分，施工前將各節(jié)點(diǎn)大樣圖掛起來，并按大樣圖的要求進(jìn)行檢查驗(yàn)收，經(jīng)過測試，該方法很好地解決了地?zé)針虻膬?nèi)在問題。

建筑外門窗節(jié)能技術(shù)，將窗墻比限制，南北向≤0.25，東西向≤0.3，南北向≤0.35。外門窗采用單框雙玻塑鋼窗，透風(fēng)系數(shù)為2.47W/(m·K)，入戶門和陽臺(tái)門采用隔熱門的節(jié)能應(yīng)用。

屋頂為坡屋頂形式，采用30mm厚、密度為18kg/m3的自熄型XPS聚苯板做保溫層，傳熱系數(shù)為0.042W/(m·K)，防水層為TS高分子卷材。

該小區(qū)現(xiàn)已建成并使用，該項(xiàng)目由湖南省懷化市建筑節(jié)能監(jiān)督檢驗(yàn)站對該工程進(jìn)行現(xiàn)場測量，將測量得到的圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱系數(shù)在原工程熱工計(jì)算書中進(jìn)行復(fù)算，得出該工程的總熱量消耗為18.63W/m3，達(dá)到建筑節(jié)能50%的要求。

4 結(jié)束語

隨著我國城市的高速發(fā)展，能源消耗的日益增多，建筑節(jié)能逐漸成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)。文章分析了建筑節(jié)能技術(shù)在現(xiàn)代建筑中應(yīng)用的重要性，從墻體保溫節(jié)能技術(shù)、屋面保溫節(jié)能技術(shù)和門窗保溫節(jié)能技術(shù)三個(gè)方面分析了其應(yīng)用情況，說明了采用現(xiàn)代建筑節(jié)能技術(shù)可以有效地降低能耗，達(dá)到節(jié)能目的。