東北民宅建筑節(jié)能技術(shù)分析

時(shí)間:2022-04-15 11:03:15

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東北民宅建筑節(jié)能技術(shù)分析

摘要:針對我國東北嚴(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。

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

隨著我國經(jīng)濟(jì)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(dá)國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,解決我國建筑節(jié)能的問題尤為重要。我國東北地區(qū)地處嚴(yán)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(yán)寒地區(qū)的民宅建筑耗能問題十分有必要,對于東北嚴(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(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(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。可以將空心磚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(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儲(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.

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能三聯(lián)供系統(tǒng)就是充分利用了太陽能以及地?zé)崮堋H?lián)供系統(tǒng)利用太陽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

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。對東北民宅建筑進(jìn)行節(jié)能設(shè)計(jì)主要應(yīng)該對民宅建筑外圍護(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。

作者:崔真榕 王晨宇 王銘澤 單位:東北林業(yè)大學(xué)土木工程學(xué)院

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