東北民宅建筑節(jié)能技術(shù)分析論文
摘要:針對(duì)我國(guó)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(duì)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(guó)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，人口的逐漸增長(zhǎng)，民宅建筑的數(shù)量與體量也在不斷的增大。但是我國(guó)的建筑節(jié)能效率與發(fā)達(dá)國(guó)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(guó)建筑節(jié)能的問(wèn)題尤為重要。我國(guó)東北地區(qū)地處嚴(yán)寒，在冬季的溫度長(zhǎng)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(lái)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(zhǎng)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(wèn)題十分有必要，對(duì)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(guó)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(guó)東北民宅建筑的能耗影響因素主要可以分為三類(lèi):建筑面積、家用電器以及對(duì)建筑舒適度的要求。住宅建筑的建筑面積對(duì)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(duì)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(duì)于住宅內(nèi)部的舒適溫度的'要求以及對(duì)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(mén)和窗。我國(guó)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(duì)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�？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(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(hù)相較于門(mén)與墻相對(duì)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(guó)東北地區(qū)南方獲取的太陽(yáng)能較大，北方窗戶(hù)由于獲取太陽(yáng)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(hù)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(hù)。民宅建筑中外門(mén)所占的面積雖然較小，但是由于門(mén)是建筑與外界連通的必需開(kāi)關(guān)，因此門(mén)對(duì)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(hù)門(mén)的材料，實(shí)木門(mén)的保溫效果較金屬門(mén)要好。同時(shí)可以在進(jìn)門(mén)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(kāi)門(mén)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?jī)?chǔ)存起來(lái)，在需要時(shí)候再釋放出來(lái)，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(yáng)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(hù)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(lèi)，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?chē)o(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(guó)內(nèi)外的研究熱點(diǎn)，通過(guò)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(yáng)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(yáng)能三聯(lián)供系統(tǒng)就是充分利用了太陽(yáng)能以及地?zé)崮�。三�?lián)供系統(tǒng)利用太陽(yáng)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(yǔ)
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(duì)東北民宅建筑進(jìn)行節(jié)能設(shè)計(jì)主要應(yīng)該對(duì)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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