国内外先进的建筑节能技术简介_图文

1、筑龙网WW W. ZH UL ON G. CO M1 1建筑节能概念及国内外建筑节能介绍内容简介: 本文第一部分简要介绍了建筑节能的概念、标准、影响 建筑物能耗的因素以及建筑节能设计的内涵和最新建筑节能技术。 第 二部分为德国及北欧、法国、加拿大、日本等国家的建筑节能技术情 况。第三部分显示我国两个建筑节能达到 65%项目的工程实例。建筑节能概念建筑节能的概念建筑节能是指在建筑材料生产、房屋建筑施工及使用过程中,合 理地使用、 有效地利用能源, 以便在满足同等需要或达到相同目的的 条件下, 尽可能降低能耗, 以达到提高建筑舒适性和节省能源的目标。 我国建筑节能发展的基本目标:新建采暖居住建筑

2、1986年起,在 19801981年当地通用设计能耗水平基础上普遍降低 30%,1996年 起为第一阶段;2001年起在达到第一阶段要求的基础上再节能 30%, (即总节能 50% 为第二阶段; 2005年起在达到第二阶段要求基础上 再节能 30%(即总节能 65%为第三阶段(目前我省部分城市执行的 是建筑节能 65%的标准;目标要求 2020年建筑能耗达到发达国家 20世纪末的水平。建筑能耗的构成建筑能耗包括建造过程的能耗和使用过程的能 耗两部分(即所谓建筑物全生命周期能耗, 建造过程的能耗是指建筑 材料、建筑构配件、建筑设备的生产和运输,以及建筑施工和安装中筑龙网WW W. ZH UL O

3、N G. CO M2 2的能耗;使用过程的能耗是指建筑在采暖、通风、空调、照明、家用 电器和热水供应中的能耗。 一般情况下, 日常使用能耗与建造能耗之 比,约为 8:29:1。可见,使用过程能耗,特别是采暖和空调能耗 为主,故应将采暖和降温能耗作为建筑节能的重点。建筑节能标准建筑节能应用标准及地域气候分布见下图:我省辖区内跨越寒冷和夏热冬冷两类地区,最新颁布的河南省 居住建筑节能设计标准 (寒冷地区DBJ41/062-2005(节能 65%, 从 2005年 10月 1日起,在郑州、开封、洛阳等有条件的城市率先执 行实施三步节能目标。筑龙网WW W. ZH UL ON G. CO M3 3河南

4、省主要城市建筑物耗热量、采暖耗煤量指标 代表性城市 耗热量指标 q H (w/m2耗煤量指标 q c (kg/m2郑州 14.0 6.6 洛阳 14.0 6.1 新乡 14.1 6.8许昌14.06.1国内外建筑围护结构传热系数标准的比较国 别 屋 顶外 墙窗 户 按热工规范 1.261.76.4 按节能 50%标准 0.8,0.6 1.16,0.82 4.0 按节能 65%标准 0.6 0.6 2.8北京锋 尚0.20.32.0 哈尔滨 按节能 50%新标准 0.52,0.4 2.5 中 国郑州 DBJ41/062-2005节能 65%标准0.60.75(体形系 数0.32.8 瑞 典 南部

5、地区(含斯德哥尔摩 0.12 0.17 2.0 加拿大 (度日数相当于北京地区 0. 23, 0. 31 0.38 2.86 丹 麦 0.2 0.3,0.35 2.9 0.45 0.45 双玻窗 英 国(0.16 (0.35(2.0 美 国 (度日数相当于北京地区 0.19 0.32,0.45 2.04 北海道 0.23 0.42 2.33 日 本 东京都 0.66 0.87 6.51 0.22 0.51.5 德 国 2001年标准 (0.2 (0.2-0.3(1.5注:1、表中传热系数的单位是 w/(m2k。2、国外数据为该国现行标准规定的限值。 3、括号内为更新标准。影响建筑物能耗的因素(

6、1 室 外热环境的影响:建筑物室外热环境,即各种气候因素,通筑龙网WW W. ZH UL ON G. CO M4 4过建筑的围护结构、外门窗及各类开口直接影响室内的气候条 件。与建筑物密切相关的气候因素为:太阳辐射、空气温度、 空气湿度、风及降水等。(2 采 暖区和采暖度日数:采暖区是指一年内日平均气温稳定低于5度的时间超过90天的地区。采暖度日数是指当某天室外日平均气温低于18度时, 将低于18度的度数乘以1天, 并将此乘积累加。其中,18度称为采暖基准温度,凡平均温度低于基准温度的度数,均计入采暖度日数。 若 假定采暖热耗量与室外平均温度同 室内基准温度之差成正比, 则可由采暖度日数估算出

7、采暖能耗, 再加上夏季耗冷所需能量,可评价出建筑整个年度的总体能耗 的状况。(3 太 阳辐射强度:冬季晴天多,日照时间长,太阳入射角低,太阳辐射强度大,南向窗户阳光射入深度大,可达到提高室内温 度,节约采暖用能的效果。(4 建 筑的保温隔热和气密性:建筑围护结构的保温隔热性能和门窗的气密性是影响建筑能耗的主要内在因素。围护结构的传热 热损失约占70-80%;门窗缝隙空气渗透的热损失约占20-30%。 据有关资料显示,北京地区,典型多层住宅,通过围护结构的传 热热损失约占全部热损失的77%,门窗缝隙的空气渗透热损失约占 23%。在传热损失中,外墙约占25%,窗户约占24%,楼梯间隔墙约占 11%

8、,屋面约占9%,阳台门下部约占3%,户门约占3%,地面约占2%。 窗户的传热热损失与空气渗透热的损失相加, 约占全部热损失的47%。筑龙网WW W. ZH UL ON G. CO M5 5哈尔滨地区对典型的多层住宅,围护结构热损失约占71%,门窗缝隙 空气渗透热损失约占29%,在传热热损失中,窗户约占28%,外墙约占 28%屋面约占9%,地面约占4%,阳台门下部约占1%,外门约占1%,窗 户的传热热损失与空气渗透热损失相加,约占全部热损失的57%。 可见,加强围护结构的保温,特别是加强窗户,包括阳台门的保温性和气密性,是节约采暖能耗的关键环节。(5 采 暖供热(制冷系统的效率:采暖供热(制冷系

9、统是由热源(冷源、设备、网络和连接用户组成的系统。设备效率和 媒体的经济性是其关键。建筑节能设计:1. 规划设计阶段:节能规划设计就是分析构成气候的决定因素 辐射因素、大气环流因素和地理因素的有利、不利影响,通过 建筑的规划布局对上述因素进行充分利用、改造,如充分重视和 利用太阳能、冬季主导风向、地形和地貌,利用多种自然因素,以优化建筑的微气候环境,形成良好的居住条件,从而有利于节能。2. 建筑设计阶段:在进行建筑设计时,应该从与建筑节能关系密切 的建筑平面设计与组合、窗墙比、建筑体型、建筑体量、各围护 结构、建筑外遮阳诸多方面进行考虑,设计出符合新节能标准要 求的节能建筑(建筑物总能耗不高于

10、当地节能规范标准,其重 点是各围护结构节能指标的满足。筑 龙 网 W W W . Z H UL O N G . C O M 6 6 3. 采暖供热系统的节能设计采暖供热系统应选用节能产品,合理设计热负荷及房间散热 器面积。热力站的设计应选用结构紧凑、传热系数高、自动脱垢或易 于除垢以及使用寿命长的换热器,换热器的传热系数以大于或等于3000/(m2.K。热力站应设置调节装置,为量化管理创造必要条件。 锅炉、鼓风机、引风机、除尘器等设备的选用应符合节能标准。设计热水管网时应选取经济合理的敷设方式, 其供热管道的保温应符 合国家标准设备和管道保温设计导则GB8175。4. 建筑节能材料:1.保温材

11、料:聚苯乙烯泡沫塑料(挤塑 、加气混凝土、憎水性膨胀珍珠岩、聚氨酯保温板、聚苯板、胶粉聚苯颗粒;2.节能玻璃(中空、镀膜、低辐射等、玻璃棉制品:板、管、毡等。3.保温涂料:憎水型复合硅酸盐绝热保温涂料;新型胶粉聚苯颗粒、硅酸盐、硅酸镁等。4. 聚苯乙烯泡沫塑料和聚氨酯泡沫塑料;硅酸铝浇注料。5.岩棉制品、纤维产品、矿棉制品 、各种复合材料等最新建筑节能技术:1、相变贮能技术(活性能量建筑基础系统等 ;2、 各种辐射型采暖空调末端装置节能技术 (混凝土楼板辐射采暖制冷系统、地板采暖系统等 ;筑龙 网WW W.ZHULONG.C O M7 7 3、 新风处理及空调系统的余热回收技术(置换式新风系统

12、等 ;呼吸式双层幕墙系统;4、 保温、隔声外卷帘技术的应用(智能外遮阳系统等 ;5、 高效保温外墙体系(欧文斯科宁外墙外保温体系等;6、 高效保温屋面技术与构造设计;7、 高效玻璃门窗系统的选用与构造技术; 8、 太阳能建筑一体化设计、温屏节能玻璃与太阳能光伏发电;9、 各种媒源热泵技术; 10、 采暖空调系统的控制技术; 11、 建筑热电冷联产技术; 12、 独立除湿空调节电技术; 13、 生态节能建筑技术 14、 红外热反射技术筑 龙 网 W W W . Z H UL O N G . C O M8 8 部分国外建筑节能技术情况简介下文将着重针对德国及北欧、法国、日本等发达国家的先进建筑 节

13、能技术的发展和利用情况作简要介绍。一、德国及北欧的建筑节能技术1. 德国及北欧的能源开发和建筑节能德国把节约能源改善环境作为重要任务,其主要判定指标是燃料 在转变成能源过程中所释放的 CO 2。即CO 2的排放量 单位为 kg/a·kW·h 对大气所造成的污染,从采暖方式而言,独家独户采暖污染最为 严重,小区用油锅炉次之,远程热电联产集中供暖方式较好。为减少空气中 CO 2的排放量,应注重新能源的开发利用。 (1太阳能的利用:北欧计划建成 50个太阳能小区,他们主要从两 方面考虑: 1 从总体布局结合城市规划, 考虑房屋的朝向 (不超过 45度 和遮阳、体型系数,尽量做到布

14、局紧凑合理。 2对具体建筑则要求:首先是保温、隔热;规定热水用量来自 太阳能不得小于 60%;1/3用电来源于太阳能。由于采用太阳能,每年往空气中释放的 CO 2也大大降低。利用太 阳能的住宅建筑 CO 2的排放量为 43kg/户·a,而利用电、油、天然气 采暖的住宅建筑分别为 1053 kg/户·a 、538 kg/户·a 、375 kg/筑 龙 网 W W W . Z H U L ON G . C O M 9 9 户·a。(2地热利用:尽管在德国开发太阳能,但有些学者认为利用太阳 舶可用于加热水,但采暖不可取,用地下水周期长,水质不干净,容 易产生水

15、垢。 他们赞成使用地热热泵技术, 把供热系统和通风系统连 成一体,这种热泵系统在改善环境方面比油、气更可靠。目前,在国际上应用较为广泛,瑞典占 50%,瑞士占 30%40%,奥地利占 20%, 荷兰、 波兰、 捷克也在使用。 热泵不仅能采暖, 也能用于制冷、 空调。 热泵技术的优点是环保效益好,CO 2的排放量比煤和油都小。它的 缺点是一次性投资大,需要经常维修;驱动时需用电,但综合经济效 益还是好的。地热利用可有四种方式;第一种方式是在地下打两口井用泵抽水 供热,这种方式所耗工作时间长,第二种方式是在地下 1.2-1.5m 处 埋入一组排管,放入循环储水池中,可供 150平方米用户使用,每平

16、 方米可达 40-50W 电能; 第三种方式是将四根塑料管埋入地下 30-100m 深处,通过热泵送入用户供热;第四种方式是在地下埋入一组排管, 热水通过第一组热泵进入供热设施送入用户。 回收热通过第二组热泵作为建筑空调用。这种地热装置初始温度为 10o C,泵送时为 40 oC,设备投资回收期约为 10-20年。(3生态建筑:在杜塞尔多夫一个原矿区,建造了一幢世界上最大 的生态建筑,是州内务部的培训中心。这是一幢长 220m,宽 70m,高 16m 的巨大玻璃房子,结构全部为木框架。在这幢大容积的玻璃房子 的内部再修建大部分为 3层的房屋, 其中有办公楼、 培训中心教学楼、筑 龙 网 W W

17、 W . Z H UL O N G . C O M 10 10 培训中心宿舍、 餐厅、 会议厅、 图书馆和大片水池等。 该工程与 1977 年开工, 于 1999年 8月 22日竣工启用。 由于所有建筑物均在这一巨 大玻璃房子内, 室内气温可以进行调节, 其能源来自玻璃顶棚的太阳 能积热板, 该玻璃顶棚总建筑面积为 15000平米, 太阳能集热面积为 1000平米,集热板有大小疏密之分,按天上云彩的形式进行分布, 这一巨大的集热板每年能发 75万 kw.h 电,其自用电仅为 1/3,其余 2/3并入电网。玻璃房子中的建筑物也为木结构建筑,外墙为木板, 板后有防潮层,防潮层后为岩棉保温板,所以室

18、内基本上恒温,内外 温差仅 5,6 oC。2.保温材料及建筑应用(1保温材料 1 建筑保温材料的种类。 主要有有机泡沫材料, 如发泡泡沫聚苯、 挤塑聚苯、保温浆料和聚氨酯等。还有有机的植物和动物纤维,如再 生的木材、废纸、棉花、麻丝、羊毛、废软木塞、椰子壳、谷物的壳 等。2如何保证材料质量a.证明材料的可用性(相当我国的准用证 。新材料则要通过复杂的方法进行检测才能得到可用性证明(一 般材料只要符合工业产品标准就可以 ,并定期对成品、原材料和生 产工艺进行检测。b.厂方自检(相当于我国的企业标准 。厂方经常检测产品材料性 能,如热导率、耐火、抗压等指标。筑 龙 网 W W W . Z H UL

19、 O N G . C O M 11 11 c.独立的检测机构检测。这是一个政府和厂方之外第三者的独立 检测机构,每年下厂抽样检测两次。按国家标准检测,只要一项指标 不合格就得停产整顿, 两次不合格就不准销售, 一直到合格后才能发 给证书,再度进入市场。d.建材标准的限值。德国对建材厂均按标准进行严格考核,这一标准不仅本国承认, 并得到国际承认, 除此以外还有一些法律之外的附加规定,从发展趋势看,这些标准、规范将由欧共体来统一制订。 (2节能建筑的围护结构构造1墙体。目前德国墙体没有内保温做法,国家要求的传热系数 指标是 0.4-0.5W/m2K。基本上是两类:一类是外保温外装饰层,墙体 材料用

20、混凝土小型空心砌块、 粘土空心砖和加气混凝土砌块, 外面使 用的保温材料视建筑外饰面情况而定。 如外饰面用涂料时, 一般均粘 贴泡沫聚苯板,密度为 15kg/m3,厚度 120-160mm,外贴抗裂砂浆玻 璃纤维网格布, 外涂涂料饰面。 如外部为装饰砖 (如普通粘土单砖墙 则在墙体与装饰砖层的空间, 填塞岩棉和玻璃棉, 墙体与装饰砖之间 用专用连接件连接; 如混凝土空心砌块外贴泡沫聚苯, 采用装饰砖饰 面, 则中间留空气层。 若采用框架结构时在框架竖向龙骨之间铺设岩 棉或玻璃棉, 外挂纤维板或刨花板, 外贴防潮层, 饰面层一般挂木质、 塑料或金属的装饰板; 第二类是单一材料做法, 如加气混凝土

21、和轻质 多孔砌块,外墙厚度都比较厚,外做饰面层;当使用高效保温单一材 料,外面还用保温材料时如.300mm 厚加气混凝土墙体外放 100mm 厚 岩棉和 120mm 厚单砖墙,总厚度为 520mm,这种构造基本上可以不安筑 龙 网 W W W . ZH U L O N G . C O M 12 12 装暖气。2屋面。德国住宅建筑的屋面绝大部分是坡屋面,基本上用棉 类保温材料,厚度为 200mm 左右,即便使用 100mm 厚加气混凝土,上 部也铺厚 200mm 的聚苯板或岩棉。屋面传热系数的国家标准是 0.25-0.3 W/m2K。 3楼地面。一般楼面也放置聚苯板,目的不是保温而是隔声。使用的

22、聚苯有两种:一种是挤塑聚苯, 一种是经过压缩过的普通聚苯。 地面一般用复合做法, 如采用加气混凝土板上铺 100厚聚苯, 一般均铺 200-300厚岩棉,楼地面传热系数国家标准是 0.30 W/m2K。4窗户。德国窗户均为空气双玻璃窗,较多为塑钢窗,窗户传热系数国家标准是 1.8 W/m2K ,还没有达到欧共体 1.3 W/m2K 的标准。 (3材料的回收利用;废品主要是 EPS,因其具有较好的弹性、抗 渗性、耐冲击性、轻质,大部分用于包装材料和房屋保温。政府规定 对废品一定要重复利用和回收。收集废料的用途是:1粉碎后加入外加剂,制成泡沫塑料,该项占总废品的 30%。2与粘土混合后改良土壤。3

23、 与粘土混合后经过烧结制成轻质砖, 该项约占总废品量的 60%。4加热后熔化再压制成形,生产再生塑料,该项约占废品量的 10%。5作为燃料。3.能源计量由于德国的住宅房屋多数是 20世纪 50-60年代所建,其户内供暖筑 龙 网 W W W . Z H UL O N G . C O M 13 13 都有温度控制,却没有热量计量。对暖气计量用一种暖气计量仪,它 的原理是通过暖气的热量蒸发来计量。 目前正在发展热水和冷水计量 仪,可在水管中装一翼轮式机械装置,在热水管上装一传感器,它可 以得出三个参数,一是进水温度,二是流量,三是温差。在每个房间 设置电缆。 给设定房间室温、 并逐一进行热量计量,

24、 这样可节能 20%。经过进一步发展, 可把每个房间集中在一起设定温度进行计量, 直接在控制中心接受信号计量,不必到每户去查表计量。 二、加拿大的建筑节能技术 1. 制定节能法规,开展全面节能加拿大是北美发达的资本主义国家,人口 3000多万,土地 997万 km 2,人均占有土地 0.33 km2,是我国的 42倍。加拿大还是一个 能源丰富的国家,盛产石油、天然气、煤,并且是世界上最大的林 业出口国,森林面积占世界森林总面积的 10%,占国土的 50%。尽 管如此, 加拿大政府依然十分重视节约能源和资源, 保护生态环境, 制定了一系列政策和法规。 我们过去所理解的建筑节能,一般只从建筑本身的

25、构造技术, 如屋顶、墙体的保温,隔热性能等方面考虑。在加拿大,对节能的 概念不仅限于这些, 而且包括了节水、 节电、材料再回收等。 例如, 他们在建造新的小区住宅时,建造前期就把该留的路,该立的路灯 灯杆和绿化用地都考虑进去。还考虑了施工过程中旧材料和建筑垃 圾的再利用、污水的净化处理、环境的改善等。筑 龙 网 W W W . Z H UL O N G . C O M 14 14 2.采用先进节能材料与节能技术1屋面保温主要采用玻璃棉、岩棉、矿棉、发泡聚苯乙烯等保 温材料,坡屋顶一般采用在阁楼内铺或喷保温材料的作法。平屋顶 一般采用外保温做法,即在屋面防水层上作保温层。也有的在屋面 上铺一种特

26、制复合岩棉板,板上贴有一层改性的沥青油毡,上面根 据需要做保护层。这种屋面的保温和防水性能都比较好。2墙体一般采用阻燃性发泡聚苯乙烯、玻璃棉或岩棉等保温材料同 其他墙体复合而成。 在加拿大居住建筑中多采用木框架、 填充墙的结 构形式。一、二层的住宅墙体主要以木质蒙皮板和 120-150mm 厚的 聚乙烯泡沫塑料夹层结合而成。蒙皮板与夹层墙板还可采用制造地 板、屋顶,其中间填实的绝热保温夹层可以有效地隔断热量、空气和 水汽的流通。板上可粘各种装饰贴面、壁板,作内外装饰,也可以简 单地饰以涂料。 用双层泡沫聚苯乙烯板制成的预制板采用干砌法, 成 为具有高度绝热保温性能的永久性模板。 内外模板之间的

27、空心层经过 混凝土灌注和适当的钢筋加固, 形成建筑的墙体。 此外, 还有空心墙、 夹壁墙等。3在门窗的保温方面,加拿大做得非常严谨,窗多是双层的,也有 三层的,根据业主的要求有的中间填充氩气,其保温性能更佳。在窗 与边框之间有的还装有双腔的橡皮密封条。 门窗绝大部分是木质、 塑 料以及铝木复合而成的,钢门窗用得较少。3. 太阳能建筑多伦多郊外的青少年活动营地上有两幢节能建筑, 由 多伦多大学西蒙(Simon 教授设计。设计的指导思想是让青少年了筑 龙 网 W W W . Z H UL O N G . C O M 15 15 解人类如何应用自然资源, 它的最大特点是充分利用太阳能并把节能 与环保

28、结合起来。第一幢是个外形新颖、色彩明快、富有雕塑感的建筑,建筑面积 380m 2。南向采用大面积玻璃斜屋顶。该建筑所需能量 70%来源于太 阳能, 30%是外界的电力支持。由于室内太阳光大面积的照射,能量 的吸取很充足,冬季室内在没有空调的情况下,温度可保持在 20o C 左右, 完全可以满足住户及活动者的需求。 一套恒温器控制能量的储 存和转换,太阳能热水器供应热水。在外窗的顶上配有遮挡装置,由 多块百页形的挡板组成,冬季可拉上去,夏季可放下来。窗户设有三 层玻璃,在玻璃之间充氩气。木质架空地板层厚 700-800mm ,上铺 10mm 厚的橡皮地毯,下面做绝缘层,起隔热作用。夏天晚间通过地

29、 板下的 5根通风管道把房间多余的热散发出去。第二幢节能建筑隐藏在绿树丛中。西蒙敦授将建筑的一半埋在土 里,屋顶局部外露,其他都被泥土、绿化、树木所覆盖,冬暖夏凉。 该建筑除了利用太阳能外,还有粪便、污水的处理设备,它的工作程 序是:粪便 _封闭式蓄粪池 _细菌分解 _净化 _滤化 _重新使用。以上程序运行中配有抽风系统,使位于地下室的排污和化粪设施, 没有任何气味。污水的处理是一个生化过程,用海棉吸附的方法,成 本非常低。另外,该幢建筑的地下室设有自动配电盘,蓄电池可将太 阳能转化为电能曹存在蓄电池中。 该幢建筑把太阳能利用、 建筑节能 和环境保护有机地结合在一起, 这种节能建筑目前为数并不

30、多, 它的 设计是成功的。筑龙 网WW W.ZHULONG .CO M16 16 加拿大是个资源和能源都极为丰富的国家,却十分重视能源的节 约、回收和再利用。这对我们是一个很大的启发和促进。筑 龙 网 W W W . Z H UL O N G . C O M17 17 三、法国的建筑节能技术法国十分重视建筑节能,政府指定专门机构负责制定有关节能标 准,进行节能方面的技术研究和监督检查,在维护结构的保温、室内 采暖和太阳能利用等方面都采用了一些行之有效的技术和做法, 从而 在建筑节能上取得了显著成效。1. 法国的节能途径和技术政策1973年后,因世界石油危机,不得不采取节能措施,减少生活中 的能

31、源消耗。政府规定新建住宅需考虑节能。对 1973年以前建成的 住宅,政府鼓励住户进行节能改造。经改造后的住宅室内温度、舒适 度也要达到规定的指标和要求。 至于采用什么样的保温技术, 用何种 保温材料,可自由选择。法国政府每年拨款 3亿法郎,用以研究节能、防火、隔声、环保 以及气候和光污染等问题。 新技术方面包括太阳能和风能利用、 维护 结构构造和采暖、 通风技术等。 法国建筑科学技术中心负责建筑技术 项目的研究、开发,推荐并对有关节能材料和产品进行严格检测,编 制有关的标准和质量体系并督促执行。对于建筑材料质量、性能,制 造商要在材料下贴签标明, 而法国科学技术中心会对这些产品一年抽 查 2次

32、, 如发现产品质量和性能与标签不相符合, 则被取消在市场上 销售的资格。在法国卖房时,要标明这幢建筑是否节能,所报数字要经得起有 关部门的检查。筑 龙 网 W W W . Z H UL O N G . C O M 18 18 2.围护结构保温技术与构造(1外墙外保温:20世纪 70年代墙体外保温技术还不够成熟,墙 体保温基本上采用内保温做法, 但后来由于大批旧房需要改造, 内保 温做法巳不适用,因此,就部分采用外保温做法。墙体结构的保温效果, 一是看保温材料本身的性能, 二是看它和其他 材料组合在一起总体性能如何。岩棉、矿棉、玻璃棉、阻燃型发泡聚苯乙烯和聚氨酯等保温材料在法国应用较多。 并在组

33、成各种复合的墙 体时, 根据不同的要求加以选择和搭配。 聚苯板外保温的具体做法是 将聚苯板用聚合物砂浆粘贴或机械固定在墙面上, 然后外抹聚合物砂 浆,砂浆上铺耐碱玻璃纤维网格布增强,再做饰面涂层。外墙外保温通常有几种作法:1 保温层外抹聚合物砂浆, 用玻璃纤维网布增强, 再作饰面涂层,这种做法约占 50%。2 保温层外砌砖,外层砖墙与内层墙体拉接。3 外墙面装龙骨,龙骨间放置保温材料,龙骨外复合饰面板。2和 3两种做法共约占 40%。4 预制复合保温板直接挂在外墙面上,约有 10%用这种做法。 保温层一般采用阻燃型发泡聚苯乙烯板或密度为 120kg/m3 的岩棉 板。如果采用纤维垂直于墙面的特

34、制玻璃棉板,用密度为 50kg/m3的 即可。 楼房防潮层以下的外保温材料, 通常采用挤出型的发泡聚苯乙 烯板,而且要求覆盖抗拉强度更高的玻璃纤维网格布。玻璃纤维网格布种类繁多,应用非常广泛。用于墙体抹灰的要求筑 龙 网 W W W . Z H UL O N G . C O M 19 19 挂胶, 主要是达到防腐和坚挺不易变形的目的。 对所挂胶的种类和挂 胶量, 也有不同的要求, 还要测定其浸泡在碱溶液中 30d、 60d 和 90d 的抗拉强度和重量损失率。(2屋顶保温:法国住房大多数为坡屋顶,不少是木结构,仅有少 量的平屋顶,屋顶的保温要求很高,北部地区传热系数要求达到 0.2 W/m2&

35、#183;K以下。当顶层阁楼住人时,保温层直按做在屋顶,一般多为 内保温做法, 顶层阁楼不住人时, 则可直接在顶棚上铺设玻璃棉等保 温材料。坡屋顶的做法主要有:屋面瓦与木望板间铺有保温材料,如岩棉 或玻璃棉毡等,总厚度 10 cm 左右。用长的螺钉将这些材料直接钉在 檩条上。在保温层上再做防水层。几乎每幢坡履顶上都有采光窗,并 有一定的倾斜角度, 它既是采光的需要, 也具有吸收太阳能量的功能。 有些公共设施,如大会议厅、体育馆等。屋顶在考虑采光的同时,也 考虑太阳能的利用和能量转换的问题。 屋顶的构架上大片暴露的玻璃 顶和南向成片的玻璃窗, 使建筑成为一个被动式的太阳房, 可以适当 补充所需的

36、能量。平屋顶一般均为外保温做法。以往多在屋面铺设发泡聚苯乙烯板, 再做防水和保护层; 也有倒铺法, 即在防水层上铺挤出型发泡聚苯乙 烯板, 然后在上面铺小卵石压顶。 这种做法是由于温度的周期性变化 聚苯板多次伸缩, 很容易导致接缝处下面部位防水层开裂渗漏。 屋面 铺小卵石还容易积土, 久而久之会生长杂草甚至小树。 现在的做法是 在屋面上铺一种特制的岩棉板, 这种岩棉板表面预先复合一层 SBS 改筑 龙 网 W W W . Z H UL O N G . C O M 20 20 性沥青油毡,然后在现场用热熔(或冷粘法再铺一层 SBS 改性沥青 油毡, 其上再根据需要做保温层。 这种屋面的保温和防水

37、的性能都比 较可靠。(3PVC 塑料保温窗:法国历史上用木窗较多,后来采用铝合金窗, 现在铝合金窗也逐渐被淘汰,近十多年来政府推荐住户采用塑料门 窗。法国新建住宅,大多数采用 PVC 塑料窗。一般装有中空玻璃,周 边嵌橡胶密封条。窗框与墙体接缝处,采用现场发泡聚氨酯封严。为 了室内的卫生和保持适当的换气, 在外墙窗框上留有人工调节的微流 量通风器。 玻璃窗上配有外挂式的 PVC 保温帘或金属卷帘, 以便关闭 后起到遮阳、隔离太阳辐射热、保温和降低噪声对室内干扰的作用, 深受住户的欢迎。3.室内保暖与太阳能利用法国除了通过建筑物围护结构控制能耗 外, 还对室内采暖和热水系统进行节能控制, 室内采

38、暖主要有电热和 水热两种,而政府鼓励大家多用电,用天然气和石油等能源者不足 50%,这是法国目前在能源利用方面的一个发展趋势。法国在 20世纪 50年代便研究试用地板采暖,开始并不理想。因为当时其用水温度与用于散热器上的温度一样(近 90oC ,采暖时地 面温度过高, 采暖与不采暖时地面温度变化过大, 对地板材料很不利, 对人们生理健康的影响也不好。后逐渐发展为低温水(45oC 左右地 板采暖。地板表面的温度不大于 20o C。由于保温材料的发展,实现了地板中的热量主要向上散发而不向下传递。 这样热量的损失小, 自下 而上温度均匀、舒适,且隔声效果好。1986年以后,地板采暖采用筑 龙 网 W

39、 W W . Z H UL O N G . C O M 21 21 电热,或用聚乙烯热水管,效果更好,但造价较高。目前约有 30%的 独立式住宅采用地板采暖。为解决热水管网水力平衡问题,在各住户管网中加一个平衡阀, 使各住户的室温趋超于均衡,一般可使采暖系统节能 30%(最少也可 节能 5%,所以旧房节能改造时,普遍都加装了平衡阀。由于法国所有的住户都是自费用热,必须计量收费。目前采暖计费的方法有几种:用电采暖者,用电计量可以解决,分散的独立住户 采暖,无论用天然气或石油作燃料,都无需对用热单独计价,只计油 气用量即可:原有尚未进行节能改造的福利楼房, 仍根据全楼的用热 量,采用按使用面积分摊

40、采暖费;已进行节能改造的住宅建筑,大多 在各组暖气片上安装蒸发式热量分配计, 然后根据总用热量, 再按各 蒸发式热量分配计的计数, 按比例计费; 新建的住宅一般都采用热量 表计量收费。 计量表一般设在户外管道间或专门的表箱中, 不必进户 便可查表。住户若逾期不交费,主管部门可中断暖气供应。所有住宅的各级暖气片上,都装有温控阀,用户可根据使用时间 和所需温度进行流量调节, 以充分利用自由热和捉高舒适度, 又可减 少不必要的开支。据统计,设置计量装置和可调控制装置的系统,比 不设置的可节能约 10%。“生态节能学派”是法国新的建筑学派,它的设计思想是尽量利 用太阳能,作为采暖的辅助能源,建议建筑师

41、在设计建筑立面时,考 虑南向大面积开窗,同时用一定的技术手段,把太阳能转化为电能, 加以储存, 为建筑供电和加热热水。 他们推荐采用 “集热型节能墙体” ,筑龙 网WW W.ZHULONG .CO M22 22 即墙体外侧用玻璃覆盖, 两者之间有空隙, 透过玻璃进入的太阳辐射 热被储存在墙体中, 冷空气流经墙体时就被加热后引入室内。 有些房 屋还考虑了夏季隔热, 在窗上设光电遮阳板, 既起遮阳作用又能回收 能量,在朝向有利的情况下,可节能 50%。筑 龙 网 W W W . Z H UL O N G . C O M23 23 四、日本的暖通空调及建筑节能现状日本建筑物的暖通空调技术,在世界上仅

42、稍逊于美国,而且发展 速度极快, 现在日本的所有公共建筑, 如影剧院、 商店、 工厂、 旅馆、 医院、办公大楼以及 70%的住宅都有空调设备,近年新建的所有建筑 几乎都安装有空调设备。 据统计, 日本用于暖遁空凋以及制冷中的能 耗量,约占全国总能耗的 10%,相当于 4000万 t 石油的能源。1、 日本建筑节能的途径日本在建筑业中实施的节能途径有以下 三方面:1 改善围护结构的保温性能。2 提高暖通空调制冷设备的效率。3 积极发展建筑节能研究。日本除了大力研究和改善建筑围护结构的保温性能之外,还重点 研究空调制冷技术的节能问题。 其做法是, 事先对空调系统各个单项 作出耗能特性曲线, 从中选

43、择最优化的空调方案。 这些工作都是由电 子计算机对建筑物本身的位置及周围环境作出合理的规划设计, 如在 建筑物周围多种树木、草坪,以减少地面反射玻璃等造成的冷负荷; 再如尽量减少相邻建筑物外墙反射玻璃等造成的冷负荷; 在建筑物的 两侧设置喷水池也可以减少冷负荷; 此外建筑方位也是考虑因素, 最 佳方位是南北向,其全年的冷、热负荷最小,东西向的负荷最大,故 应尽量避免东西向的方位;对于节能来说,建筑本身的长宽比以 1:1 为最佳;建筑层数以 6-7 层的全年冷热负荷最小,2 层的建筑物筑 龙 网 W W W . ZH UL O N G . C O M 24 24 负荷最大;建筑物的出入口,设在下

44、风向为宜,在出入口处以及楼梯 口处多采用空气隔断措施; 对于外墙体的保温层应置于外侧, 从而可 减少热桥;外窗面积越小,越有利于节能,窗户一般都设有遮阳台或 遮阳帘; 多采用双层窗, 日本现代建筑又多采用铝合金窗, 制作严密, 可以基本解决冷空气渗透问题。2、空调、供热与节能日本的空调方式,一般多为集中式的变水流量与变风流量系统。在新风与排风之间,设有全热交换器。 日本空调系统的热源主要采用新型锅炉,有真空式锅炉和直流式 锅炉。真空式锅炉的压力是处于真空状态,保证安全,锅炉多为燃油 型,一般锅炉效率都在 88%左右。热源的另一途径是采用热泵系统。 同时热泵又是很有效的节能措施之一, 所以热泵的

45、研究在日本倍受重 视,热泵的热源主要是采用自然能。日本空调系统的另一种方式是水气混合式,目前日本多采用分层 空调机组与风机盘管方式,对于居住建筑一般都采用全水式盘管机 组。当前,窗式空调机大量发展,使用窗式空调机比集中式空调系统 更经济。日本的城市供热多发展区域供热,一般采用 1800的高温水供暖,回水温度为 120,并采用蒸汽加压方式。日本的生活用热水系统,一般是采用太阳能集热器和空气热源热 泵相结合的方式。对于高层建筑的排水,都有排水再生利用装置。 日本的太阳能供热装置都与热泵系统相结合, 这是日本热泵系境的一 大特点。日本的太阳能蓄热,主要应用于一些特殊情况下,如在电影筑 龙 网 W W

46、 W . Z H UL O N G . C O M 25 25 院等一类建筑物中, 往往都是在集中时间内出现高峰负荷, 此时则多 用蓄热来补偿。再一种是用于当负荷时间与冷热源设备运行发生不一致时,如太 阳能供热系统在夜间或降雨天时, 由于系统已不能发挥作用, 于是也 多由蓄热系统补给。日本所用的蓄热方法有敞开式蓄热池和封闭式蓄热缸,一般采用 砂石或土层蓄热。 日本的空调界对于废热的回收问题也作了大量的研究工作,热回 收的范围也是多方面的, 如对于排气的热回收与利用问题, 对于室内 散热,空调排气,工厂排气、排热等都进行回收再利用,决不轻易排 掉。 一般是采用热泵来回收排气中所含的热量, 然后再

47、供给空调系统 作预热新风之用, 有时还采用热交换器来进行回收, 可以回收排气的 显热和潜热。对于排水中的热量也同样进行回收,如火电厂的排水温度都相当 高,它相当于 40%的发电燃料所发出的热量。将这部分热量回收后, 主要用于建筑物的采暖。日本对于自然能的利用也进行了广泛的研究,并取得了不小成就。 如对太阳能的利用, 日本在太阳能用于民用方面的技术极为成熟, 也 相当普及。 至于太阳能在工业方面的应用, 日本国家研究机构正在下 大力气进行研究,目前已进入实用阶段。再如,对地下热水、河水与海洋热能的开发研究,主要应用对象 是热泵系统。日本正在将大气能广泛应用于热泵系统的热源。筑 龙 网 W W W

48、 . Z H UL O N G . C O M 26 26 3、节能型大楼近些年来,日本已建成了一大批节能型大楼,这些 大楼中都有完善的节能措施,节能效果十分显著。如大阪大林大楼,其节能措施是:利用蓄热式回收热泵系统,在 冬季把室内的人体、 照明、 机器等散发的热量以及太阳辐射热进行全 面回收,然后经过处理,供采暖用。回收的热量竟大于采暖需要的热 量。此外,还从排气、排水系统中进行热回收,在所有排气系统中, 都设有全热交换器进行热回收,对于排水系统,则设有热交换器,从 而可以从排水系统中回收热量。该大楼还采用了先进的电子计算机操纵管理系统以及监测系统, 它能根据室外温度的波动进行各种控制, 如对空气预冷和预热的最佳 启动时间与停止时间, 以及蓄热温度及蓄热运转时间等, 都能进行有 效的控制。节能型大楼采用的其他节能措施很多,例如,为了减少输送空气 所需的动力, 特意增大了冷热水温差及送回风温差。 配电系统也作了 节能方面的安排,如变压器分别设在地下 1 层及地上 15 层的两侧, 成三角形布置。 采取这样的布置方法可以达到负荷均匀、 降低电压的 目的,有利于节能。该大楼的热源,采用电力及煤气交替使用,在夜间采用电力热泵 及蓄热系统供热,在夏季高峰负荷时,则由电力锅炉负担。由于采用多种节能措施以及计算机控制系统, 从而使该大楼与一般同 类型建