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谈民用建筑节能技术及应用

编辑:环亚娱乐ag88网页    时间:2019-09-24    浏览:48

  我国地大物博,人口众多,随着经济社会的蓬勃发展,既有建筑加上每年新建房屋带来的建筑能耗总量是相当可观的。我国现有的绝大多数民建属于高能耗类建筑,其单位面积的采暖耗能量接近西方发达国家新建住宅的3倍以上,加上全球性的能源危机,使得建筑节能产业在我国的潜力巨大。我们通常所说的建筑能耗,一般是指民用建筑在其使用当中的能量消耗,主要包括建筑体现的功能性能耗,例如制冷、供热、给排水、建筑照明、家用电器、通风、后勤补给等等方面的能耗,其中供暖、制冷、通风这三项的能耗量,几乎可以占到总建筑耗能的2/3左右。建筑节能能否做好,直接影响着我国的能源安全,而且对于能源利用效率的提高和能源结构的优化起着至关重要的作用。

  1、建筑能耗现状及存在的主要问题

  我国虽然幅员辽阔,但是人均资源相对缺乏,随着我国经济实力的不断增强,老百姓生活水平也逐步提高,越来越多的家庭采购了空调等设备,住宅越来越舒适的同时,所消耗的能量也不断增加,但是我国的建筑保温隔热性、气密性相对较差,供热系统效率也不高,这样造成的热损失很大,巨大的能源浪费在冬季供热期间加重了大气污染和温室气体的过量排放,这个矛盾现在已经十分突出,到了必须解决的地步。

  我国建筑节能存在的主要问题:

  1)对于建筑节能的紧迫性和重要性认识不够。大部分人对能源危机和环境保护都有了较强的意识,但是对于建筑节能还比较陌生,也不知道该怎么做,也没有认识到建筑节能带来的巨大效益,而且各地政府对此重视程度不同,也导致了此项工作长期没有取得实质性进展。

  2)缺乏完善的、因地制宜的建筑业法律法规。我国虽然已经出台了《_______节约能源法》等相关法律法规,但是对于建筑节能还没有明确的法律规范,需要进一步完善,这样将极大促进行业快速发展。

  3)缺乏相应的激励和补偿措施。建筑节能改造是一项____的公益事业,一方面需要人民群众的积极配合,另一方面也需要政府的大力支持,政府既要对新建建筑的节能进行严格的检查验收,又必须对既有建筑的节能改造给予大力的财政支持,随着建筑能耗的大大降低,将逐步减少对于环境保护和供热企业的补贴资金,是一项“一劳永逸”的利民工程。

  4)对于建筑行业节能创新、技术支持力度有待加强。作为新兴产业,建筑节能改造的技术储备和施工水平还处于相对初级的阶段,对于新材料和新技术的研发能力较弱,政府应适当给予政策和经济的支持,促进产业的可持续发展。

  5)我国现阶段对于建筑节能的改造还不够彻底,作为一个系统工程,节能改造除了门窗、屋顶、采暖制冷系统以外,建筑围护结构(墙体)的保温也是必不可少的一部分。另外,目前很多供热企业仍然按照建筑面积乘单价的方式收取热费,用户无法根据自身需要调节热量供给,导致部分能源白白浪费,所以建筑节能改造必须多管齐下,才能达到预期的节能目的和经济效益。

  2、建筑节能的热力学原理和主要施工方法

  凡有温度差,就有热量自发地由高温物体向低温物体传导。首先我们来建立一个寒冷季节建筑物墙体导热模型,经过分析可以看出:

  1)建筑物内的空气通过对流换热将能量传给墙壁内表面,同时伴随着辐射换热使室内物体与墙壁进行热交换;

  2)墙的内外表面则通过固体导热的形式进行热交换;

  3)室外寒冷的空气通过对流换热将墙外表面热量带走,同时墙与外界物体通过辐射换热又带走部分热量。如果没有别的变量,建筑物内外的温度差越大,互相传递热量也就越大。

  通过模型可以知道,它们之间的热传递是通过热辐射、对流换热、固体导热这三种方式组合成的。由此可见,墙壁传热的多少与室内外温差成正比,与墙的厚度成反比,而且与墙壁本身的导热性能有关,因此导热量:=λδΔtA。其中,A为壁面积;δ为壁厚;λ为导热系数;Δt为壁两侧表面温差。可见要想降低建筑热损失,可以通过控制这几个变量来实现,对于壁面积的控制,主要通过建筑设计(合理的体形系数)来实现;对于壁厚的控制,主要通过墙体覆盖保温材料来实现;对于导热系数和温差的控制,通过建筑材料和围护结构来实现。

  1)建筑的外表面积与其体积的比值称为建筑体形系数,在其他条件相同的情况下,建筑耗能指标随着体形系数的增长而增长,研究表明,体形系数每增大0.01,能耗指标大约增加2.5%,从有利于节能出发,体形系数应尽可能小,一般控制在0.3以下。