北方節(jié)能住宅現(xiàn)狀分析改進(jìn)

2024-06-19 4882

1、發(fā)展概況

目前,中國每年建筑采暖和空調(diào)能耗近 1.8 億噸標(biāo)準(zhǔn)煤,占全國能源消費(fèi)總量的 14%左右,占采暖地區(qū)全社會能耗約 30%。建筑節(jié)能就是在建筑中提高能源利用效率,降低建筑能耗,解決能源供應(yīng)緊張的問題以提高國民經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展能力。這個問題也是國際上和國內(nèi)近年來較為熱點(diǎn)的問題。國際上從 1973年石油危機(jī)后大力推進(jìn)建筑節(jié)能,而且采取了許多措施,進(jìn)展巨大,相比于我國氣候條件相近的地區(qū),發(fā)達(dá)國家在建筑保溫狀況上,外墻能耗僅為我國的20~25%、屋面僅為 20~40%、外窗為 50~65%。我國從 80 年代開始已經(jīng)對建筑節(jié)能有了相當(dāng)強(qiáng)的認(rèn)識,建設(shè)部和國家其它有關(guān)部門陸續(xù)推出的節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和實(shí)施細(xì)則,各地方政府還推出了地方性法規(guī),以推進(jìn)建筑節(jié)能工作的發(fā)展,北京、哈爾濱等地相繼進(jìn)行了近 500 萬平方米的舊房節(jié)能發(fā)行試點(diǎn)工程,并陸續(xù)與瑞典、英國、丹麥等先進(jìn)國家建立了合作與交流關(guān)系,取得了長足的進(jìn)步。但由于我國幅員遼闊,各地區(qū)情況不盡統(tǒng)一,因此給各地區(qū)的建筑工作者提出了更加具體和更加嚴(yán)峻的課題。撫順市位于遼寧省東部山區(qū),累計(jì)年最冷月份平均溫度為-14.2℃ ,按全國建筑熱工設(shè)計(jì)分區(qū)屬嚴(yán)寒地區(qū),對建筑的保溫要求較高,我市的節(jié)能發(fā)展措施在東北地區(qū)具有著較強(qiáng)的代表性,現(xiàn)僅簡要地介紹近年來我市節(jié)能住宅的發(fā)展?fàn)顩r,力求與同行共磋,從而探索出一條適合于我國北方節(jié)能發(fā)展的新途徑。

2、撫順市建筑節(jié)能的現(xiàn)狀分析

遼寧省從 1986 年 4 月開始,就試行了國家統(tǒng)一頒布的《民用建筑節(jié)能管理細(xì)則》,實(shí)施節(jié)能 30%的第一階段節(jié)能計(jì)劃,1998 年 10 月開始實(shí)施第二階段的節(jié)能實(shí)施細(xì)則。但實(shí)施的效果及總體節(jié)能效果并不理想,主要表現(xiàn)在還沒有形成一整套完善的節(jié)能作法來進(jìn)行推廣應(yīng)用,從而達(dá)到穩(wěn)定的節(jié)能指標(biāo),這也正是建設(shè)工作者今后應(yīng)為之不斷努力的目標(biāo)。

撫順市現(xiàn)在應(yīng)用的措施主要有: (1)墻體:由過去采用的粘土實(shí)心磚墻體改為多種保溫式復(fù)合墻體。如粘土空心磚、砼空心砌塊、非粘土磚等與高效保溫材料(多采用苯板)復(fù)合。作法有內(nèi)保溫式和外保溫式兩種,其中內(nèi)保溫式因其作法簡單、質(zhì)量易于保證而被普遍采用。但應(yīng)該說并未從根本結(jié)構(gòu)體系上有本質(zhì)性的改造。

(2)外門窗:由過去采用的雙層木門窗改為雙層鋁合金窗和雙層鋼塑窗以及一些構(gòu)造作法不夠完善的單框雙玻璃塑鋼窗等,由于其作法不規(guī)范,故節(jié)能效果還不夠理想。

(3)屋面:由過去采用 1:10 水泥珍珠巖和爐渣混用做屋面保溫層改為采用苯板、加氣砼砌塊等材料保溫層,性能較穩(wěn)定。但相比于發(fā)達(dá)國家,撫順市現(xiàn)在普遍做成的平屋頂較之坡屋頂在經(jīng)濟(jì)、美觀、滲漏性能等還存在一定的差距。

(4)地面:在原來素土夯實(shí)后打地面的做法改進(jìn)為沿底層墻內(nèi)側(cè) 1.0m 范圍內(nèi)加設(shè)聚苯板保溫地面,使節(jié)能效果有了一定的改觀。

(5)細(xì)部構(gòu)造:如過梁、圈梁、嵌入墻體的梁端部、梁墊等與外界接觸部位,采用的外包珍珠巖或抹保溫砂漿等作法,但由于交接節(jié)點(diǎn)及建筑物凸出及凹進(jìn)拐角等處作法不夠完善,仍存在有的冷橋產(chǎn)生,造成能耗加大,甚至引起結(jié)露、透露現(xiàn)象。

3、對策及措施

針對上述節(jié)能措施所存在的一些缺陷,我們結(jié)合本地區(qū)實(shí)際,提出采用異型柱框架和水泥爐渣空心砌塊填充墻構(gòu)造型式為主,并對屋面及門窗保溫作法進(jìn)行一定改進(jìn)的節(jié)能新體系的研究,同時(shí)進(jìn)行了一些構(gòu)造作法的細(xì)致研究。現(xiàn)已在工程中具體實(shí)施,通過大量的對比和統(tǒng)計(jì)計(jì)算證明新型的節(jié)能體系具有一定的推廣價(jià)值。主要作法有:

(1)墻體

采用異型柱框架水泥爐渣空心砌塊填充墻的結(jié)構(gòu)形式。

異型柱框架節(jié)能建筑適用于中、高層建筑,它主要是由“∟”“⊥”“+”三種異型斷面取代了傳統(tǒng)的方形柱而組成的框架結(jié)構(gòu),作為一個結(jié)構(gòu)體系,經(jīng)抗震模擬試驗(yàn)(按本地區(qū)七度抗震設(shè)防的要求),其結(jié)論為:該結(jié)構(gòu)體系位移延性系數(shù)、曲率延性系數(shù)、破壞時(shí)節(jié)點(diǎn)核心區(qū)的剪切裂縫都能達(dá)到規(guī)范的要求,而且節(jié)點(diǎn)最后破壞時(shí)塑性鉸出現(xiàn)在柱邊的梁端,與設(shè)計(jì)要求完全相符,滿足強(qiáng)柱弱梁的要求,是一種合理的結(jié)構(gòu)體系。在此基礎(chǔ)上進(jìn)行節(jié)能計(jì)算及對比,其墻體作法為采用水泥爐渣砌塊,M5 混合砂漿砌筑,雙面抹灰各 20mm 厚,各項(xiàng)指標(biāo)為:混合砂漿γ1=1700,λ1=0.87, S1=10.79,δ1=0.02水泥爐渣砌塊 γ2=500,λ2=0.24, S2=2.99 水泥砂漿γ3=1800,λ3=0.93, S3=11.48,δ3=0.02其中δ——單一均質(zhì)材料層的厚度(m) λ — — 單一均質(zhì) 材料的導(dǎo) 熱系數(shù)(m2.K/w) γ——材料的容重S——平均蓄熱系數(shù)

將砌塊厚度δ2 作為求知數(shù)

,求出各層的熱阻值R 通過計(jì)算得砌體最小總熱阻 Ro min=0.975 m2.K/w、爐渣砌塊傳熱阻 R2=0.77 m2.K/w(計(jì)算過程略),從而求出砌塊厚度應(yīng)為 184mm,此砌體熱惰性指標(biāo)D=3.15,外圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱系數(shù):K=1.00w/ m2.K 。同理,按冬季保溫要求,水泥爐渣砌塊厚度采用 300mm,總熱阻值 R0=1.25 m2.K/w傳熱系數(shù) K=0.78,故此熱耗降低率達(dá) 49%,基本上滿足要求。

(2)保溫屋面

構(gòu)造作法為:鋼筋砼空心板 120 厚→干鋪爐渣→珍珠巖芯板→二氈三油防水層保溫材料各層熱阻計(jì)算時(shí),先將鋼筋砼空心板的園孔化為相同的方孔,折合為空氣間層 60mm,然后將空心板分三層(即第一層砼 30mm、第二層空氣間層 60mm、第三層砼 30mm),計(jì)算各構(gòu)造層的熱阻值 R和熱惰性指標(biāo) D(計(jì)算過程略),其中珍珠巖的熱阻作為未知數(shù)待求。再計(jì)算出圍護(hù)結(jié)構(gòu)的最小總熱阻 Romin ,最后反求出珍珠巖的熱阻 R,從而得出按冬季保溫要求所需珍珠巖保溫層的厚度為 60mm。但根據(jù)實(shí)際施工情況,單層鋪設(shè)時(shí)縫與縫間易產(chǎn)生冷橋,如采用雙層錯縫鋪設(shè)為好,這樣每層芯板厚 40mm,保溫層總厚度增為 80mm,其保溫效果更好,其造價(jià)也相當(dāng)?shù)土?

(3)門窗采用

○外窗:一般標(biāo)準(zhǔn)住宅,體型系數(shù)為 0.3 左右,1當(dāng)窗墻比南向?yàn)?35%,東西向?yàn)?30% ,北向?yàn)?25%,經(jīng)綜合統(tǒng)計(jì)分析,每平米含有外門窗面積為 0.10~0.12m2。當(dāng)采用雙層玻木窗時(shí),每平方米建筑面積由于外窗傳熱的耗熱量為:ε= K0FΔ[ti-(-te)]=2.91×0.1[18-(-3.4)]=6.23 w/m2.h式中:K0——窗的傳熱系數(shù),w/ m2.K

FΔ——每平米建筑面積含外門窗面積

ti——室內(nèi)采暖期平均溫度℃(取 18℃)

te——室外采暖期平均溫度℃

同理計(jì)算當(dāng)采用雙層雙玻鋁合金窗及單層雙玻塑鋼門窗傳熱耗,并以雙玻木窗為準(zhǔn)做對照分析,其節(jié)能率及每平米節(jié)能指標(biāo)見下表:

由此不難看出:采用單框雙玻塑鋼窗尤其是結(jié)構(gòu)完善的單框雙玻塑鋼窗是節(jié)能工作的一個重要環(huán)節(jié)雖然其造價(jià)水平略高,但相比于持久的能源浪費(fèi),其社會和經(jīng)濟(jì)效益還是相當(dāng)可觀的。

○外門:針對現(xiàn)今使用中的一些薄弱環(huán)節(jié),我們2具體進(jìn)行了構(gòu)造的改進(jìn)。主要有:進(jìn)戶門采用三防(防寒、防水、防盜)門,門中要設(shè)企口,要具有斷面準(zhǔn)確、質(zhì)心柔軟、壓縮比較大等特點(diǎn)的密封條。戶門一般位于不采暖樓梯間內(nèi),其傳熱系數(shù)不宜大于2.91w/m2.K。

4結(jié)論

按照《民用建筑節(jié)能設(shè)計(jì)實(shí)施細(xì)則》的要求計(jì)算,經(jīng)上述改進(jìn)措施后建筑物耗熱量指標(biāo)為 19.5w/m2,總平均傳熱系數(shù)為 1.16,節(jié)能率基本滿足 50%的要求。這充分證明我們現(xiàn)在采取的節(jié)能措施是行之有效的,也預(yù)示著隨著這些措施的不斷推行與進(jìn)一步改進(jìn),我市的節(jié)能建筑必將走入一個嶄新的歷史階段,同時(shí)也可為同行各界人士尤其是與我市氣候條件相近地區(qū)的研究人員提供了一些卓有價(jià)值的第一手參考資料,這正是我們的繁雜而辛苦的工作所追求的最終目標(biāo)所在。

篇2：談住宅小區(qū)電梯聯(lián)動設(shè)置的節(jié)能降耗作用

　　談住宅小區(qū)電梯聯(lián)動設(shè)置的節(jié)能降耗作用

　　隨著小高層，高層樓盤越來越多，電梯已成為了現(xiàn)代樓盤中必不可少的設(shè)施設(shè)備。電梯作為小區(qū)的用電大戶，在節(jié)能降耗上有很多文章可做。

　　以下就電梯聯(lián)動設(shè)置在小區(qū)節(jié)能降耗中的作用論述如下：

　　非聯(lián)動：當(dāng)業(yè)主按下外召喚鍵時(shí)，兩臺電梯都會響應(yīng)并停至業(yè)主所在樓層。

　　聯(lián)動: 當(dāng)業(yè)主按下外召喚鍵時(shí)，兩臺電梯中離業(yè)主所在樓層最近的那一臺會響應(yīng)并停至業(yè)主所在樓層。

　　按照現(xiàn)在電梯的接管驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)，一單元兩梯并未要求一定要設(shè)置聯(lián)動（并聯(lián)）。但在常規(guī)下用戶都會同時(shí)按下兩梯的外召喚，這樣就必然會產(chǎn)生一梯運(yùn)行費(fèi)用的浪費(fèi)。

　　以云頂花園為例，小區(qū)現(xiàn)有一單元兩梯的單元8個，如8個單元的電梯都設(shè)置成聯(lián)動，平均每天可節(jié)省的費(fèi)用如下：

　　假設(shè)每天每單元按動的次數(shù)為100次，平均每次電梯運(yùn)行到中區(qū)。

　　另:

　　小區(qū)電梯功率為15千瓦，每運(yùn)行1分鐘消耗0.25度電

　　每度電費(fèi)為0.528元

　　每層運(yùn)行耗時(shí)為3秒

　　2幢1單元(18層)

　　電梯平均每次運(yùn)行到中區(qū)（9層）耗時(shí)為：

　　3秒×9層=27秒=0.45分鐘