李剑锋

(黎城县城市经营公司,山西黎城 047600)

0 引言

绿色建筑是指建筑要与自然和谐共融,核心是采用绿色科技,绿色材料,尽可能减少能源使用和资源消耗,尽量不对环境造成破坏。

随着绿色建筑理念的兴起,绿色建筑节能技术也应运而生,它要有科学合理的整体规划,并融合自然通风、自然采光和低能耗的围护结构,倡导使用绿色建材、高效能源以及智能控制等前沿科技,总体而言,它具有合理利用、高效节能、循环共生、环境舒适、功能灵活、排放降低等特点,可在满足建筑需求的基础上做到建筑经济性和资源使用的合理性。

1 建筑绿色节能改造技术

建筑的能耗是指建设中所用材料以及设备的生产和运输能耗、施工能耗、建筑物在使用过程中的能耗以及拆除时的能耗的总和。

现阶段,绿色建筑节能技术发展迅速,在很多方面取得了卓越的成果。比如太阳能、地能等新能源的开发和使用,室内环境控制技术的研究和发展;空调制冷系统的仿真模拟技术以及智能控制技术;墙体、门窗、屋面等新型围护结构的开发和使用;旧建筑围护结构和采暖空调系统等的节能改造等等,都在很大程度上降低了建筑能耗。在整个耗能中,建筑围护结构的能耗占到了使用能耗的80%左右,而在围护结构的能耗中,外墙、门窗和屋面的能耗均能占到20%左右,地面和空气渗透的能耗也比较多,因此做好建筑围护结构的节能改造对于建筑节能来讲是非常重要的。

1.1 外墙保温改造

外墙保温改造及新型墙体技术的应用是绿色节能外墙改造的主要实现方式。

外墙保温通常有:外墙内保温、外墙外保温和夹芯保温三种主要形式。夹芯保温不适合在建筑改造中使用。前两者对比,外墙外保温比内保温更具优势,使用同等规格型号、同样尺寸的保温材料,外保温要具有更明显的效果。使用外墙外保温技术,工程施工灵活、造价较低,不占使用面积,便于保护主体构造,其保温层在使用中要采用耐火轻质、收缩率小、吸水率低的材料,能够减轻墙体的重量,改善居住环境,提高室内保温性能。外保温技术因而得到了广泛应用,更适用于旧建筑的节能改造。

新型太阳能墙体的不同之处是它具有吸收太阳能而用于建筑的能量转换装置。目前业界使用比较成熟的太阳能墙体技术是双层皮幕墙技术和安装有玻璃的墙面这两种。此外还有较为先进的相变蓄热墙体技术和太阳墙技术,但并未得到良好使用。

1.2 门窗改造

毋庸置疑,门窗面积的大小及其热工状况能够极大的影响能耗和室内热环境。门窗改造技术主要有门窗洞口改造和门窗构件的更新。

出于对立面效果和建筑风格的追求,我们能够看到很多的建筑物其开窗位置和开窗面积非常不合理,使得建筑内部要么光线不足要么照射刺眼,不仅使业主居住不适,而且增加取暖和空调负荷,浪费了能源。必须对洞口进行改造,一般有改变门窗洞口面积和改变门窗洞口的形状、朝向,尽可能的利用自然光,并避开太阳直射。

受材料水平和技术水平的制约,早年的房屋建筑中,窗户和玻璃无疑是重点能耗部位,也是最薄弱的环节。窗户的朝向和结构、窗墙连接、窗框密封、玻璃的种类等等,都对建筑热损失造成直接影响。必须要做好整体设计,采取综合措施,做好门窗框的处理、玻璃的选择、玻璃贴膜改造等工艺,将薄弱环节的影响降到最低。

1.3 遮阳改造

很多的建筑得热过度或室内眩光都是因为没有遮阳设施或者遮阳不当造成的,做好遮阳改造可以大幅度的实现建筑节能。由于阳光热量已进入室内,所以百叶帘等内遮阳方式效果并不明显。而外遮阳在阳光进入室内之前被阻挡,对于隔绝热能更为有效。外遮阳必须保证施工细致、牢固可靠,才可抵御外部恶劣自然条件的影响。另外,在设计中,要把遮阳构件作为建筑的一部分和整体结构有机融合起来,使其不仅能够满足遮阳功能还可成为一种风格独特的建筑特色。

1.4 屋面以及过渡空间的改造

屋面的能耗是能耗损失的重要位置,统计表明其能耗可以占到围护结构能耗总值的20%以上。大部分现有建筑的屋面保温隔热性差,尤其是平屋面,甚至不如外墙的保温隔热能力强,非常有必要进行绿色节能改造。传统屋面改造方式有:顶加设保温层、顶增设架空保温层或者屋顶改坡屋顶。绿色屋面系统改造主要指种植节能屋面。种植屋面指的是利用植物光合作用、叶面蒸发作用以及对太阳辐射热的遮挡作用来降低热辐射、降低温度,利用植物培植基质材料的热阻与热惰性,降低屋面内表面温度与温度振幅。研究结果显示,种植屋面的内表面温度比同等条件下其他屋面能够降低3℃甚至7℃。

建筑外走廊、楼梯间、阳台、门厅等部位是建筑与室外环境过渡部分,是一种过渡空间,也直接连接了建筑使用空间,它的保温隔热等性能会直接影响到建筑内部的舒适性,要通过阳台、外走廊、楼梯间等的改造做好节能措施。

2 “被动建筑”节能技术

“被动建筑”概念的兴起来源于德国、瑞典等欧洲国家。它是基于被动式设计建造的节能建筑物,不是借助于传统采暖方式和主动的空调形式来实现室内环境需求,设计的主要目的是用极小能耗来带动室内温度的调节,核心是实现建筑冷暖使用能耗的最小化。“被动建筑”首先是基于对需求的有效控制,采用的是可再生能源,通过提高能源使用效率等等手段完成优化供给,以此节约能源、降低能耗。“被动建筑”不仅仅是一种节能建筑类型,更重要的是它已成为一种可持续性的建筑设计手法,即被动式节能方法。

“被动建筑”旨在极大限度、最大可能来降低建筑热损失,加强建筑围护结构体系的保温性能、提高建筑的气密性能以及机械送风和热回收系统的应用是其主要的技术实现手段。其中,加强保温性能是实现建筑节能的先决条件,通风换气是保证室内良好空气品质的前提和技术措施。测试研究结果表明,通过被动建筑设计优化,建筑能耗仅为传统建筑平均能耗的一成左右,而建筑每年的总能耗可以降低约三成,碳排放量可降低一半。

以下举例说明被动建筑的实现手段,如:加强保温措施:采取400 mm~500 mm厚度的保温层,满足各围护结构规定限制;减少热桥效应:保温层要连续性覆盖建筑的外围护结构,尽量避免内层伸出外部的构件,减少没有保温层的构件;太阳能或地热源的被动利用:可在建筑立面安装太阳能集热器或利用热泵作为建筑热源;有组织通风排气的热回收:可使用热交换器,利用排出的热空气的热量来对进入的冷空气进行加热,降低冷风渗透和无组织通风造成的热量损失;高效率的热水供应:保证热水管道的良好保温,最好是循环热水管系统;空气质量传感器:保证室内空气质量,控制各个房间的进风量,尽量减少换气量;红外热反射技术:在建筑物内外表面采用高效热反射材料反射大部分红外热,对建筑物起到保温隔热作用。

[1]程肖琼.绿色建筑设计与绿色节能建筑的关系[J].四川建材,2009(4):78-79.

[2]黄宜喜.绿色节能建筑设计的探讨[J].建材技术与应用,2010(8):112-113.

[3]袁 剑,彭小云,尹洪妍.我国生态节能建筑发展的对策研究[J].浙江建筑,2009(1):32-34.

[4]王晓微.绿色节能建筑发展前景探索[J].山西建筑,2009,35(15):219-220.

[5]卢 求.中国生态节能建筑发展现状[J].中国住宅设施,2008(3):49-51.