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民用建筑節(jié)能技術(shù)要點和經(jīng)濟前景淺析

作者：鋼結(jié)構(gòu)網(wǎng)    
時間：2009-12-23 10:02:46 [收藏]

    民用建筑節(jié)能指在保證民用建筑使用功能和室內(nèi)熱環(huán)境質(zhì)量的前提下，降低其使用過程中能源消耗的活動。
    節(jié)約能源是社會發(fā)展所必須遵循的一項原則，建筑節(jié)能是我國節(jié)能工作的一個重要領(lǐng)域。我國城市住房用地目前占整個城市用地的30%，城市住房能耗占全國總能耗的37%。與發(fā)達國家相比，我國城市住宅能耗平均高出3.5倍。國家“十一五”規(guī)劃提出節(jié)能目標(biāo)為20%，即5年內(nèi)實現(xiàn)平均年4%左右的節(jié)能率。圍繞此宏觀強制性指標(biāo)，控制國內(nèi)生產(chǎn)總值中的單位能耗，建設(shè)節(jié)約型社會在各行業(yè)展開?！豆?jié)約能源法》、《節(jié)能中長期專項規(guī)劃》、《民用建筑節(jié)能管理規(guī)定》、《民用建筑節(jié)能條例》等規(guī)劃、法律、條例的相繼出臺和施行，為民用建筑節(jié)能工作指明了方向，提供了法律保障。

    建筑節(jié)能是一項復(fù)雜的系統(tǒng)工程，涉及規(guī)劃設(shè)計、建設(shè)施工、建筑節(jié)能產(chǎn)品等多個環(huán)節(jié)，甚至延伸到整個建筑的全周期。因此，推行建筑節(jié)能性能認證和公示制度，不僅可以正確評價建筑物的節(jié)能效果，推動建筑節(jié)能市場的形成和產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整，提高資源利用效率，而且可以帶動建筑業(yè)及相關(guān)產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展。

    我國國土面積大，不同地區(qū)和類型的建筑物熱環(huán)境要求不同，節(jié)能措施也就不同。民用建筑在總平面布置時迎風(fēng)面一側(cè)不宜布置過多的高大附屬建筑物、構(gòu)筑物，進風(fēng)面應(yīng)與夏季主導(dǎo)風(fēng)向成60°~90°角，一般不宜小于45°角。設(shè)計時應(yīng)充分利用自然通風(fēng)改善室內(nèi)空氣環(huán)境，盡量減少室內(nèi)環(huán)境控制的能耗，建筑物朝向宜采用南北向或接近南北向，主要房間宜避開冬季主導(dǎo)風(fēng)向。建筑物體形系數(shù)宜控制在0.3及0.3以下，控制民用建筑物的窗墻面積比。

    我國建筑能耗高于發(fā)達國家，主要表現(xiàn)在建筑物保溫與供熱系統(tǒng)狀況差。
    建筑物節(jié)能分為圍護結(jié)構(gòu)節(jié)能和建筑設(shè)備系統(tǒng)(供水、供熱采暖、空調(diào)制冷、照明、熱水供應(yīng))節(jié)能。墻體、門窗、屋面、樓板和不采暖樓梯間的隔墻等圍護結(jié)構(gòu)，其傳熱阻大于或等于所在地區(qū)要求的最小傳熱阻，即Ro.min=[（ti-te）／△t].n•Ri，其中ti為冬季室內(nèi)計算溫度，te為圍繞結(jié)構(gòu)外計算溫度，n為溫差修正系數(shù)，Ri為圍護結(jié)構(gòu)內(nèi)表面換熱阻，△t為室內(nèi)空氣與圍護結(jié)構(gòu)內(nèi)表面之間的允許溫差。
    隨著墻體保溫技術(shù)的廣泛應(yīng)用，人們越來越關(guān)心外墻保溫的經(jīng)濟性。設(shè)采暖住宅外墻造價W（元/平方米），房屋使用年限Zc（年）。外墻的相當(dāng)年費用A的經(jīng)濟表達式或經(jīng)濟函數(shù)為A=PiW+KW+ηw+υW（其中Pi為年折舊費，K為材料墻體的總傳熱系數(shù)，η為年利潤率，υ為維修費用系數(shù)）。通過上式可對不同外墻進行經(jīng)濟評價，也可用它對同一外墻進行經(jīng)濟評價，也可用它對同一外墻的不同方案做經(jīng)濟比較，求得最佳熱阻或保溫層的最佳厚度。

    圍護結(jié)構(gòu)中的熱橋部位應(yīng)進行保溫驗算，避免熱橋部位表面結(jié)露。外墻傳熱系數(shù)計算方法為K=1/Ri+Ro+Re（其中Ri為內(nèi)表面換熱阻，Ro為圍護結(jié)傳熱阻，Re為外表面換熱阻）。相同條件下，導(dǎo)熱系數(shù)越大，熱阻越小，傳熱系數(shù)越大，保溫性能越差。

    要提高保溫效果可考慮采取使用導(dǎo)熱系數(shù)小的保溫材料加強保溫。窗戶類保溫材料包括斷熱橋鋁合金中空玻璃窗、斷熱橋鋁合金LOW_E中空玻璃窗、塑鋼中空玻璃窗、塑鋼LOW_E中空玻璃窗。對于北向窗戶不宜采用飄窗，窗戶的氣密性不應(yīng)低于現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑外窗空氣滲透性能分級及其檢測方法》（GB/T7017）規(guī)定的等級水平。外門和外窗框靠墻體部位的縫隙，采用高效保溫材料填堵，窗框四周與摸灰層之間的縫隙，宜采用保溫材料和嵌縫密封膏密封。玻璃幕墻的氣密性不應(yīng)低于《建筑幕墻物理性能分級》（GB/T-15225）規(guī)定等級。建筑設(shè)備節(jié)能指建筑的供排水、供電、冷暖空調(diào)燃氣等維護室內(nèi)功能的系統(tǒng)工程。建筑給水系統(tǒng)是將城鎮(zhèn)給水管網(wǎng)或自備水源的水經(jīng)引入管送至建筑內(nèi)的生活和消防設(shè)備，并滿足各用水點的水質(zhì)、水量和水壓要求的冷水供應(yīng)系統(tǒng)。

    給水方式有直接給水、單設(shè)水箱和水泵給水、單設(shè)氣壓給水設(shè)備的給水、分區(qū)給水四種最基本給水方式。給水方式按照水平干管在建筑內(nèi)敷設(shè)的位置分上行下給式和下行上給式和兩種兼用的管路布置。高層建筑由于層數(shù)多，必須進行豎向分區(qū)，避免管中的壓力超過其工作壓力而損壞管道，避免靜壓過大使出水產(chǎn)生噴射。室內(nèi)生活排水分污水和廢水排水系統(tǒng)，建筑中水工程是利用生活廢水經(jīng)適當(dāng)處理后回用于建筑物、小區(qū)供生活雜用，中水處理方法可分為生物處理法、物理化學(xué)處理法和膜處理法，適用于缺水地區(qū)的各類民用建筑的新建、擴建和改建工程。天然氣作為一種潔凈、廉價的能源，目前在城市生活燃料源中頗受關(guān)注，天然氣的利用按市場經(jīng)濟運作前景廣闊。房間的采光充分利用天然光，辦公、商業(yè)、旅館、醫(yī)院建筑照明功率密度值不應(yīng)大于規(guī)定值。

    民用建筑的照度要求隨類別和功能按我國頒布的民用建筑照度標(biāo)準(zhǔn)進行設(shè)計，在照度標(biāo)準(zhǔn)中按照視力條件將各類民用建筑歸納為居住建筑、科教辦公建筑、醫(yī)療建筑、體育建筑、商業(yè)建筑、機電用房等11大類，每類中按房間的功能不同執(zhí)行相應(yīng)的照度標(biāo)準(zhǔn)。利用系數(shù)法，根據(jù)建筑的功能要求，房間的照度標(biāo)準(zhǔn)，選擇合理的照明方式，并根據(jù)房間對配光、光色、顯色性及環(huán)境條件來選擇光源和燈型。

    光照要求高的場所，需選用便于啟動的白熾燈，高大的房間宜選用壽命長、效率高的光源，辦公室宜選用光效高、顯色性好、表面亮度低的熒光燈作光源。利用太陽能、地?zé)崮堋L(fēng)能等可再生能源，是實現(xiàn)建筑節(jié)能減少能耗非常有效的措施，是從供暖、供給的熱源、輸送渠道及實現(xiàn)方式來節(jié)約能源。對民用建筑節(jié)能工程施工質(zhì)量驗收，在保溫材料的厚度、導(dǎo)熱系數(shù)復(fù)測結(jié)果、外窗傳熱系數(shù)、氣密性復(fù)測結(jié)果以及屋面保溫隔熱材料的導(dǎo)熱系數(shù)、密度、抗壓強度或壓縮強度、燃氣性能等方面，應(yīng)符合設(shè)計文件規(guī)定的要求。我國每年新增建筑面積18億至20億平方米，民用建筑節(jié)能潛力很大。國家推廣使用民用建筑節(jié)能的新技術(shù)、新工藝、新材料和新設(shè)備，限制使用或者禁止使用能源消耗高的技術(shù)、工藝、材料和設(shè)備。

    《民用建筑節(jié)能條例》明確要求：編制城市詳細規(guī)劃、鎮(zhèn)詳細規(guī)劃，應(yīng)當(dāng)按照民用建筑節(jié)能的要求，確定建筑的布局、形狀和朝向。對不符合民用建筑節(jié)能強制性標(biāo)準(zhǔn)的，不得頒發(fā)建設(shè)工程規(guī)劃許可證。對于新建集中供熱的采暖系統(tǒng)，應(yīng)進行熱水連續(xù)采暖設(shè)計，室內(nèi)采暖系統(tǒng)的共用部分應(yīng)當(dāng)使用雙管系統(tǒng)，應(yīng)能實施分室溫度調(diào)節(jié)和分化瓦解計量控制。采暖供熱系統(tǒng)規(guī)模較大時，宜采用間接連接的一、二次水系統(tǒng)，供暖保溫材料層厚度按”經(jīng)濟厚度”方法計算。條例指出，實行集中供熱的建筑應(yīng)當(dāng)安裝供熱系統(tǒng)調(diào)控裝置，用熱計量裝置和室內(nèi)溫度調(diào)控裝置。居住建筑安裝的用熱計量裝置應(yīng)當(dāng)滿足分戶計量的要求。對具備可再生能源利用條件的建筑，建設(shè)單位應(yīng)當(dāng)選擇合適的可再生能源，用于采暖、制冷、照明和熱水供應(yīng)等。對即有建筑節(jié)能的改造原則，優(yōu)先采用遮陽、改善通風(fēng)等低成本改造措施，建筑圍護結(jié)構(gòu)改造和供熱系統(tǒng)改造同步，供熱系統(tǒng)采用熱水為熱媒集中供熱采暖，分戶計量。
    改造費用負擔(dān)方式采取國家機關(guān)辦公建筑的節(jié)能改造費用由縣級以上政府財政負擔(dān)，居住和公益用公共建筑節(jié)約改造由政府和權(quán)益人共同負擔(dān)。國家鼓勵和扶持在新建建筑和既有建筑節(jié)能改造中采用太陽能、地?zé)崮艿瓤稍偕茉?。《民用建筑?jié)能條例》將于2008年10月1日起施行，我國的建筑節(jié)能工程也必將邁入一個嶄新的發(fā)展階段，如何把握好建筑節(jié)能工程的技術(shù)要點，并從經(jīng)濟角度和長遠的觀點算好經(jīng)濟賬，也是我們建設(shè)領(lǐng)域行業(yè)人員直接面對的問題，本文是結(jié)合多年建筑施工一線的心得，以及行業(yè)發(fā)展趨勢所做的分析，望對大家有一點啟示。
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