李琳
黑龙江宝宇天邑房地产开发有限责任公司 黑龙江哈尔滨 50000
摘要:绿色发展,节能环保是当今社会发展的主题之一。各行各业的发展都应以节能环保为理念,重视节能环保技术的应用。建筑行业在很长一段时间内的发展都是粗放式的,虽然施工的质量与效益目标得以实现,但由于缺乏节能环保理念的应用,建筑施工的过程中能源与资源消耗较大,环境破坏较严重。随着城镇化进程的加快,在未来高层住宅工程建设与发展过程中,必须从建筑节能实际出发,切实加强节能环保技术的应用,促进人类与自然的和谐发展。
关键词:高层住宅;建筑节能;节能技术;应用
当前国内建筑的施工和使用过程中能耗较大,与发达国家相比,差距显著。高层住宅建设中加强节能技术的运用已成为建筑行业可持续发展的关键。在保障建筑物质量和使用舒适度的基础上使用节能技术,提高节能技术水平,能有效地减少建筑在施工过程及使用过程中的能耗损失。通过合理高效地使用各种资源来减少资源浪费,在保证施工质量的前提下优选节能效果好的材料,提高住宅节能性能,努力创造宜人之居。
1 高层住宅节能的影响因素
1.1 建筑布局对节能的影响
在建筑布局设计中,合理的建筑布局可以提高建筑适应当地气候环境的能力,提升居住者使用的舒适性。在建筑布局中,建筑朝向的确定通常是以实现夏季更多地自然通风并减少太阳辐射,冬季避开主导风向并且获得更多的日照条件为原则。对于东北等严寒地区,由于夏季时间较短且气候凉爽,冬季气温低且时间漫长,再加上东北地区住宅空调安装率和使用频率不高,东北地区的高层住宅对供暖能耗的需求远大于供冷能耗。在这种气候环境下对建筑布局进行设计时,应更多地考虑如何在冬季避开主导风向,更多地利用太阳辐射获取热量,而住宅朝向是重要的影响因素。由于在很多情况下确定建筑朝向时,最大化利用太阳能和避开冬季主导风向常常是矛盾的,此时应根据建筑功能和气候条件决定二者的优先地位。一般情况来说,建筑进风口设计比太阳能利用更容易适应不太理想的朝向,所以通常以利用太阳能优先。
1.2 平面形状对建筑能耗的影响
在高层住宅的设计过程中,建筑的平面形状直接决定了建筑的功能以及空间布局。在确定建筑平面时,建筑设计师需要综合考虑建筑物场地条件、功能需求、面积指标等因素。高层住宅的平面形状不仅直接影响着住宅的空间布局,也在很大程度上影响着住宅体形系数的大小。在我国的节能标准中,控制建筑体形系数一直是节能标准的规定性指标。在研究平面形状对住宅节能的影响时,也应将体形系数考虑在内。由于板式住宅和塔式住宅在平面形式以及标准层面积上有较大差异,在研究平面形状对建筑物能耗的影响时应分开考虑。
1.3 窗墙比对建筑能耗的影响
控制窗墙比一直是提高高层建筑节能性的重要措施,尤其是在高寒地区。由于窗户的传热系数小于外墙的传热系数,窗墙比过大会增加室内外的换热量。与此同时,外窗玻璃的透射性会使得房间得到更多的太阳辐射,较大的太阳辐射获得的热量有利于降低住宅冬季采暖能耗。
2 高层建筑的常见的节能技术问题
2.1 节能标准不一致
在进行施工图纸绘制时,需要在图纸中对节能设计的要求进行明确的标注,节能审查表中必须包括不同结构的功能和数据,以保障工程施工效果与设计图完全一致。在目前施工设计中,经常会遇到地方节能标注与国家节能标准不一致的问题,甚至有些地方标准远低于国家标准。很多时候因为施工设计图与玻璃材料、外墙材料或屋面情况不一致,影响了工程节能技术的施工。
2.2 节能材料不达标。
高层建筑在节能设计过程中,对施工材料的热工参数要求较高,设计时需要准确取值并对蓄热参数、导热参数进行详细说明,确保材料数据能够满足节能要求。但在实际设计工作中,对施工材料的规定并没有考虑选用节能材料,特别是在设计外墙保温材料的时候,并没有考虑饰面材料固定、保温浆料固定。在施工中材料选择时,材料的遮阳系数、传热系数、玻璃类型以及气密性没有明确依据。
2.3 节能计算不准确。
高层建筑物想要获得良好的节能效果,必须对外墙表面温度情况进行准确计算,计算中应重点考虑住宅楼板要求,保障性能在边界条件时也能正常发挥。建筑物的设计和外窗面积应当保持一致。此外,在设计应用中央空调建筑时,逐项逐时的方式计算无法按照空调设计的变化调整总用电量,应避免使用。节能计算时极易出现计算偏差,导致节能计算不准确,造成设计时间和工程资源的浪费。
3 高层住宅节能功能优化
3.1 外墙节能技术优化
可从外墙保温形式、墙体材料和保温材料三方面着手优化高层住宅外墙节能技术。首先,在外墙保温构造体系的选择上,由于外墙外保温体系保温性能良好,施工工艺成熟,应用最为广泛,在严寒地区具有较为明显的优势,因此外墙节能技术体系选取外墙外保温体系。其次,混凝土空心砌块具有较好的隔声、保温、耐火性能,施工工艺成熟,目前应用也最为广泛,因此在外墙节能构造中采用混凝土空心砌块作为墙体材料。最后,保温材料主要可以分为有机保温材料和无机保温材料。
3.2 屋面节能技术优化
优化高层建筑屋面节能技术可从屋面构造形式、保温材料和防水材料三方面着手。第一,构造形式。在选择屋面构造形式时,可选择倒置式屋面作为屋面节能技术体系。这是因为:首先,在耐久性上,相比于正置式屋面新型有机保温材料能够充分发挥其高抗压强度、低吸湿性和使用寿命长的优点,有效地避免了防水材料直接受到外界恶劣环境的影响,从而减少了由于室外温差变化而引起的变形和开裂,进而提高了整个屋面的使用年限;其次,相比于正置式屋面,倒置式屋面不需要设置屋面排汽系统,整体构造上更为简单,降低整体造价;此外,倒置式屋面施工不受天气影响,施工周期更短,可降低屋顶的维修率。第二,保温材料。屋面保温材料的选择上有无机保温材料和有机保温材料。过去常用的水泥膨胀珍珠岩是一种无机保温材料,但其热阻较低、吸湿率较高,材料稳定性较差,所以逐渐被淘汰。在有机保温材料中,XPS板热阻更低,相同传热系数时屋面厚度更小,抗拉强度更高、材料吸水率更低、耐候性更佳,因此更加适合用于屋顶保温系统。第三,防水材料。屋面的防水性能主要取决于防水材料的性能,目前屋面防水材料大致可分为刚性防水材料、柔性防水材料以及防水涂料。
3.3 外窗节能技术优化
外窗是建筑节能工程中最薄弱的部位,外窗的合理选型对于住宅防寒节能十分重要。不同外窗类型热工性能参数差距较大,合理的外窗选型不仅能够降低建筑能耗,而且更够改善室内通风、采光条件。从建筑能耗的角度分析,围护结构中外窗既是耗热构件也是得热构件。住宅不同朝向外窗节能选型需要进行差异化考虑。由于节能标准中仅要求外窗传热系数要低于标准限值,但并未对外窗太阳得热系数提出要求,所以目前在外窗节能选型中常常仅关注传热系数降低,对外窗太阳得热系数关注较少。
4 结束语
随着城市化进程的推进,高层建筑的规模不断扩大。高层建筑容量大,可以有效地拓展城市居住空间。为推动可持续化发展理念的落实,建筑工程的设计与施工应提高绿色环保节能理念,从空间、结构、性能等多个角度出发,合理性设计,使用节能技术为我国的社会稳定发展提供全面支持。
参考文献
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