東北民宅建筑節(jié)能技術(shù)分析
時間:2022-04-15 11:03:15
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摘要:針對我國東北嚴寒地區(qū)的氣候條件,分析了東北民宅建筑的耗能情況,總結(jié)了目前針對東北建筑特點提出的主要民宅建筑節(jié)能技術(shù),為綠色建筑的設(shè)計研究提供了參考。
關(guān)鍵詞:東北地區(qū),建筑節(jié)能,外圍護結(jié)構(gòu),節(jié)能材料
隨著我國經(jīng)濟的不斷發(fā)展,人口的逐漸增長,民宅建筑的數(shù)量與體量也在不斷的增大。但是我國的建筑節(jié)能效率與發(fā)達國家相比仍然有較大的差距,因此為促進兩型社會的發(fā)展,解決我國建筑節(jié)能的問題尤為重要。我國東北地區(qū)地處嚴寒,在冬季的溫度長期處于-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)的增長率較大,耗電量也較多。因此解決東北嚴寒地區(qū)的民宅建筑耗能問題十分有必要,對于東北嚴寒地區(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,同時利用可再生能源也是較好的節(jié)能方法。
1能耗分析
我國東北地區(qū)的民宅建筑能耗較大,主要部分是由于天氣嚴寒,民宅建筑與外界環(huán)境進行熱交換所產(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、家用電器以及對建筑舒適度的要求。住宅建筑的建筑面積對于建筑耗能有直接的影響。建筑表面積越大,就會與外界環(huán)境引起越大的熱交換,會產(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)生相應的能耗。隨著生活質(zhì)量的不斷提高,對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方面:對于住宅內(nèi)部的舒適溫度的要求以及對于住宅內(nèi)部通風狀況的要求。
2現(xiàn)有東北民宅建筑節(jié)能措施
2.1外圍護結(jié)構(gòu)節(jié)能措施
民宅建筑的外圍護結(jié)構(gòu)主要包括外墻,屋頂,門和窗。我國東北地區(qū)由于其氣候嚴寒,大部分能耗產(chǎn)生于建筑自身的散熱,因此對其民宅建筑外圍護結(jié)構(gòu)進行節(jié)能設(shè)計是建筑節(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,同時應大力提倡復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留空間以填充一些保溫材料進行節(jié)能。屋頂?shù)谋毓?jié)能措施也是外圍護結(jié)構(gòu)節(jié)能重點,首先可以選擇保溫性能較好的材料為屋頂材料,通常可以在屋頂?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設(shè)計較薄,因此需要有較好的節(jié)能設(shè)計以達到保溫效果。我國東北地區(qū)南方獲取的太陽能較大,北方窗戶由于獲取太陽能較小會產(chǎn)生冷窗效應,因此可以增大民宅建筑南方的窗戶面積占比以達到節(jié)能效果;由于北方天氣嚴寒,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戶門的材料,實木門的保溫效果較金屬門要好。同時可以在進門處隔離出一小塊空間當作空氣閘或者設(shè)置一個封閉玄關(guān)以避免開門時候外界冷空氣的直接侵入。
2.2相變儲能材料的利用
相變儲能材料可以將多余或者不用的能量儲存起來,在需要時候再釋放出來,是一種建筑節(jié)能的新型復合材料。在建筑材料中使用相變儲能材料,可以充分利用太陽能等能量,降低住宅內(nèi)部的能源消耗,進而可以提高屋內(nèi)溫度,提升住戶的居住舒適度。相變儲能材料在民宅建筑中的應用主要分為兩類,一種是將相變儲能材料用于建筑圍護結(jié)構(gòu),建筑成為相變儲能圍護結(jié)構(gòu),可以調(diào)控住宅的溫度;另一種是將相變儲能材料與混凝土材料結(jié)合,制作出相變儲能混凝土,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.
2.3可再生能源的利用
利用可再生能源實現(xiàn)建筑節(jié)能是國內(nèi)外的研究熱點,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能、風能以及地熱能。其中現(xiàn)在在北方地區(qū)常用的民宅建筑太陽能三聯(lián)供系統(tǒng)就是充分利用了太陽能以及地熱能。三聯(lián)供系統(tǒng)利用太陽能集熱器加熱水并存儲在熱水箱,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冷熱泵機產(chǎn)生了低溫水儲存在膨脹水箱中用于制冷,同時,三聯(lián)供系統(tǒng)采用了低溫熱水地板的熱輻射進行采暖。
3結(jié)語
東北地區(qū)民宅建筑耗能較大,隨著現(xiàn)代兩型社會發(fā)展的逐漸推進,民宅建筑節(jié)能越發(fā)受到重視。對東北民宅建筑進行節(jié)能設(shè)計主要應該對民宅建筑外圍護結(jié)構(gòu)進行節(jié)能設(shè)計,以減少能源消耗,同時采用相變儲能材料進行建筑保溫處理,在民宅建筑中引進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。
作者:崔真榕 王晨宇 王銘澤 單位:東北林業(yè)大學土木工程學院
參考文獻:
[1]王信剛,馬保國,王凱,等.相變儲能建筑材料的研究進展[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)能理論研究進展[J].山東建筑大學學報,2013(4):358-362,374.
[4]馮國會.東北嚴寒地區(qū)復合能源綜合利用技術(shù)適宜性分析[J].工程建設(shè)標準化,2014(9):11-12.
[5]周春艷.東北地區(qū)農(nóng)村住宅圍護結(jié)構(gòu)節(jié)能技術(shù)適宜性評價研究[D].哈爾濱:哈爾濱工業(yè)大學,2011.
[6]張晉蓉.嚴寒地區(qū)居住建筑節(jié)能優(yōu)化設(shè)計研究[D].沈陽:沈陽建筑大學,2013.