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闡述建筑節能檢測及建筑節能新技術研究

來源:原創論文網 添加時間:2018-09-03

  摘要:隨著建筑物數量的增多, 降低建筑物能耗逐漸成為社會重點關注內容, 對建筑行業穩定發展和社會進步有重要意義。本文主要圍繞常見的建筑節能材料、建筑節能檢測技術分析、建筑節能技術分析等方面展開討論, 詳細分析了應用在建筑工程中的節能檢測技術, 并從外墻節能技術、門窗節能技術以及屋頂節能技術等多個角度出發, 具體闡述了建筑節能新技術, 以期為建筑節能施工提供借鑒。

  關鍵詞:節能檢測; 建筑節能技術; 圍護結構;

建筑節能

  前言

  現階段, 能源短缺是阻礙我國持續發展的主要因素, 而其中建筑耗能占國家總能耗的較大比重, 因此, 有必要加強對建筑節能檢測以及節能技術的研究。為了充分發揮建筑節能技術在降低建筑能耗方面的有利作用, 應首先確保建筑節能材料質量, 以便為節能施工效果提供保障。同時, 需要加大對節能檢測技術以及節能技術創新發展的重視, 從而真正實現減少建筑能耗的目的。

  1 常見的建筑節能材料

  有關數據表明, 我國建筑能耗幾乎占總能耗的30%-40%, 要想從建筑節能著手來促進我國穩定發展, 應注重建筑節能材料在建筑節能上的重要作用, 在保障施工材料節能效果的條件下, 為節能工程質量的提高奠定基礎[1]。建筑節能工程中常見的節能材料包括以下幾類:一是礦渣磚與粉煤灰。這兩種材料是工業生產中產生的廢渣, 將其作為建筑用磚的生產原料, 可起到節約資源的作用。并且工業廢渣具有強度高、保溫性能好、可承受較大載荷的優勢, 是一種經濟效益較好的節能材料;二是混凝土砌塊。這一節能材料由于制備簡單、生產工藝成熟的優點, 已經逐漸成為建筑行業普遍應用的材料;三是加氣混凝土磚塊。單純使用這類施工原材料可實現顯著的節能效果, 在復合墻體施工中有廣泛運用;四是保溫砂漿。通過合理設計粉煤灰、水泥、普通砂使用比例, 可得到保溫性能優良的砌筑砂漿。上述節能材料是利用相關設施及制備工藝得到的, 根據建筑施工要求來選擇節能材料, 可為節能施工質量加以保障。

  2 建筑節能檢測技術分析

  2.1 圍護結構性能檢測

  圍護結構節能效果的檢測是進行建筑節能檢測時不可忽視的環節, 通過檢測操作的開展, 可進一步根據節能檢測結果采取相應的節能措施。在實際檢測時, 應確定結構導熱系數, 常見的檢測技術有以下兩種:一是熱流計法。該方法在不同建筑類型的節能測試中有較好運用。應用這一方法時, 主要是對圍護結構內部熱流量以及內外表層溫度進行測定, 之后根據測量值來得出結構的導熱系數, 進而判斷圍護結構隔熱情況。圍護結構導熱系數需要經過現場檢測獲取, 技術人員在對建筑物有明確掌握后, 將結合檢測要求來布置熱流傳感器, 在傳感器作用下, 可收集對應結構的導熱信息, 為數據處理過程提供依據。二是熱箱法。利用這一測試方法時, 要求確保外部溫度不超過25℃, 測試結果不會受到溫度因素影響。采用該方法應遵循穩態傳熱這一測試原理, 通過控制室外溫度, 使得外部溫度和熱箱內溫度差值保持在8℃以上, 從而為導熱系數測定創造適宜環境。在上述兩種導熱系數測試技術有效應用的條件下, 可幫助技術人員把握建筑結構存在的缺陷, 以便有針對性的選取節能措施, 提高建筑工程的社會效益。

  2.2 室內濕度和溫度檢測

  為了實現建筑節能的目標, 可能會對室內居住舒適度帶來不利影響, 而從用戶住宅體驗出發, 應做好室內溫度及濕度檢測作業, 盡可能緩解建筑節能和室內舒適度間的沖突。目前普遍使用的室內環境檢測技術為基于計算機芯片的檢測儀, 體現出一定的可行性。

  在室內溫度檢測方面, 應保證傳感器的科學布局, 一般將布置區域設定為居住空間范圍內距離地面100mm位置。同時要確保溫度測試不會受到外界因素干擾, 如避免傳感器靠近電腦、冰箱等散熱裝置。對于公共建筑內部空間的溫度測試而言, 要求結合氣流組織形式來選擇測量區域, 并且要選擇人流量較大的空間作為測試區域, 通過借助傳感器來收集不同時間段的室內溫度和濕度, 之后進行數據處理后可得出建筑節能效果, 是應用性較好的一類測試技術。

  2.3 外圍護結構隔熱性能

  在進行建筑結構節能測試時, 應對建筑外墻及屋面的隔熱性能進行具體檢測, 最佳檢測時間為施工結束一年后, 持續測試一段時間后得到測量數據。實踐經驗表明, 當建筑施工完成12個月后, 其結構內部水分含量趨于穩定, 不會對測試結果造成影響。圍護結構的隔熱效果測試對外部條件有一定要求, 在檢測準備階段, 應選擇外部溫度相差不大的三天開展檢測操作, 同時被檢測空間應保持良好通風。圍護結構隔熱性能檢測同樣需要借助傳感器的信息采集功能, 因此可以說傳感器設計地點對檢測效果有所影響。在設置溫度傳感器時要保證其位置上的對稱, 分別放置在圍護結構的表面, 并且每面至少設置3個。由于溫度測試會受到現場條件影響, 所以需要結合具體檢測條件來布置傳感器, 在收集到溫度數據后進行平均值處理, 以便保證測量結果有效性。

  節能建筑外墻及屋面的內表層各個時間段的最高溫度應不超過室外溫度最大值, 進而發揮圍護結構的隔熱效能, 保證室內溫度滿足居住需求。尤其對于夏熱地區來講, 如果圍護結構隔熱性能較差, 則夏季時室內舒適度有所下降, 這時會增加空調等高耗能設施的使用, 無法實現節能目的。

  2.4 外圍護結構的氣密性能

  圍護結構氣密性對建筑物節能程度有一定影響, 為了確保建筑節能技術應用效果的提升, 應注重對圍護結構氣密性的檢測。通常將建筑圍護結構氣密性檢測劃分為窗體氣密性、幕墻氣密性以及圍護結構總體氣密性等, 當上述結構氣密性存在缺陷時, 則容易出現室內熱量流失現象, 進而增加建筑能耗。圍護結構上的縫隙可看作是外部空間與室內進行熱量交換的途徑, 當外部溫度較低時, 則會導致室內熱量流失而產生能源浪費。從這一角度來說, 建筑物圍護結構總體氣密性將對建筑能耗造成顯著影響, 有必要對該結構節能效果加以檢測。現階段通常運用的檢測技術有鼓風門法。這一技能測試措施指的是利用鼓風設備來制造建筑物內外壓差, 進而促進空氣向室內外流動, 通過測試區域內空氣流動量, 將對建筑結構氣密性有所把握。對于氣密性較差的圍護結構, 需要盡快采取改進措施, 以便提高建筑物性能。

  3 建筑節能技術分析

  建筑節能技術在建筑施工中的運用, 應體現出以下應用優勢:一是能在不同區域、不同外部環境下阻止或吸收太陽輻射能, 以便起到控制室內溫度的作用;二是具備保溫性能, 可在節能技術作用下, 為用戶提供舒適的空間環境;三是確保建筑室內通風順暢, 能最大程度利用自然資源, 同時在相關技術結合使用的基礎上, 加大對室內空間舒適度的控制。在對建筑節能技術使用原則進行分析時, 可發現主要包括以下幾點:一是強調不可再生資源利用率最大化, 減少這類能源的損耗, 從而保障能源的合理使用;二是考慮到建筑圍護結構將消耗一定能量, 應減少該結構的能源損失;三是從建筑基礎設施角度出發, 通過減少設施運行階段的能耗來提高建筑物節能效果。上述節能理念的實現離不開先進技術的支撐作用, 因此, 需要加強對創新節能技術的研究及應用, 同時應借鑒傳統節能技術運用優勢, 進而在綜合傳統技術與高新技術優點的條件下, 推動現代化建筑朝著節能減耗方向發展。

  3.1 外墻保溫節能技術

  對于建筑外墻節能來講, 主要是通過提高墻體保溫效果來降低建筑能耗。傳統節能措施傾向于利用建筑材料增加建筑外墻厚度, 通常選擇密度較大的單一材料。這種施工方式已經不適應現代化建筑的節能環保需求, 是需要盡快創新的保溫節能技術。相較于傳統外墻保溫技術使用混凝土或者硬度較高的塊狀材料當作是承重結構, 再將其與隔熱材料粘合起來作為建筑墻體的做法, 現代建筑施工中, 在節能材料選擇上體現出一定創新。目前普遍運用在外墻節能施工中的原材料包括礦渣棉、巖棉、玻璃棉、加氣混凝土以及聚苯乙烯泡沫等, 由于這類材料是結合建筑節能需求, 應用化學手段等得到的新型環保材料, 在實際節能施工中有較好的運用成效。新型施工材料在制備過程中, 需要借助特殊工藝及設備, 如隔熱效果顯著的聚苯顆粒漿料, 主要是由聚苯顆粒與膠粉料混合而成的施工原材料, 將其運用到墻體施工中, 只需要將材料均勻涂抹在墻體表面, 便能形成性能優良的保溫層。建筑外墻保溫節能技術一般包括夾心層保溫、內附層保溫、外附層保溫等幾種, 其中針對夾心層采取保溫措施的節能技術較多, 將具備隔熱效果的節能材料設置在框架結構中, 能有效增強建筑外墻節能效果。

  3.2 門窗節能技術

  建筑物的門窗結構主要用來通風、采光及圍護等, 是在實施節能技術時需要重點考慮的結構。隨著建筑設計理念的變化, 在門窗尺寸設計上有所改變, 現代化建筑對應的門窗面積相對要大, 主要是因為從建筑外觀角度和增加通風采光量等角度出發, 更傾向于設計玻璃面積較大的門窗。這種情況下門窗結構產生的能量損耗有所增加, 需要通過采取門窗節能技術解決這一問題。現階段, 門窗節能技術的實現主要從提高結構密封性和提升材料保溫性能等方面著手, 進而實現減少建筑總體能耗的施工目的。要想實現預期節能施工成效, 應確保施工材料的合理選擇, 例如, 施工單位實際施工時, 通常選擇塑木復合型材、鋁木復合型材以及鋁合金型材等作為節能材料, 這些材料具備較強的節能優勢, 將它們結合在門窗結構施工中, 可為建筑節能效果加以保障。

  考慮到門窗面積過大引起的能量損失, 要求將創新技術結合到節能工程中, 例如, 隨著大量高新技術的研發及運用, 目前在建筑門窗工程中, 一般選擇選取中空玻璃、防火玻璃、鍍膜玻璃以及智能玻璃等節能材料代替傳統的普通玻璃。其中智能玻璃在施工中有重要運用價值, 可根據光線變化做出相應的節能反應, 如當光線強度過大時, 則玻璃表面出現暗紋, 阻止光線照進室內。將該節能技術作用下, 當光線強烈時, 能降低太陽輻射熱, 而光線較弱時, 則智能玻璃變亮, 使得太陽輻射能順利進入室內。總的來講, 智能玻璃節能成效的實現依靠于其對室內溫度的調節上, 在充分利用自然資源的條件下, 為用戶提高優質的住宅體驗。另外, 門窗節能工程中還廣泛使用電致變色玻璃, 指的是在玻璃表面噴涂一層變色材質以及導電層, 隨著電壓變化, 變色材質將改變玻璃顏色而調節太陽光輻射強度。上述節能玻璃材料體現了節能技術在建筑工程中的應用重要性, 在節能技術不斷創新的前提下, 能為建筑行業發展提供極大助力。

  3.3 屋頂節能技術

  對于建筑工程來講, 不能忽視屋頂節能措施的實行, 屋頂結構的隔熱性能是提高建筑物節能效應的關鍵。例如, 在溫度較高的地區應設計隔熱屋頂來阻止外部熱量向室內傳遞, 而在寒冷地區, 施工人員將在屋頂節能施工時采用保溫技術, 在其上設置保溫層, 以便保持室內溫度的均衡。常用的屋頂節能技術為在建筑屋頂底層利用導熱效果較差的材料加強結構保溫性能, 如將玻璃棉等保溫材料均勻平鋪在屋頂內部結構中, 是較為常見的一種施工手段。具體施工時, 應結合地區環境, 有針對性的選擇保溫材料。而在加強建筑屋頂隔熱性能方面, 通常采取屋頂綠化、定時噴水等節能措施, 能起到較好的隔熱效果。除了上述做法外, 現代化建筑施工中還加大了智能技術的使用, 包括可靈活調節的通風屋頂、太陽能供熱屋頂等, 在建筑節能施工中有良好運用。

  3.4 減少建筑設施運行過程中的能耗

  建筑基礎設施運行階段將產生一定能耗, 主要包括照明設施、制冷設施、采暖設施等, 降低建設設備運行能耗, 是將節能理念充分落實在建筑工程上的關鍵。在應用建筑節能技術時, 需要注重相關技術在降低電子設備能耗上的作用, 進而實現建筑物的節能特征。以某一辦公樓的節能工程為例, 該建筑在圍護結構方面采取了能量控制系統, 能隨著外部環境變化改變圍護結構通風性能和采光性能, 如建筑物正面和背面同時采用格子窗進風, 進而形成自然通風渠道。建筑室內設計鋪設在地板下層的制冷及采暖系統來控制室溫, 可起到減少能耗的作用。而在照明系統設計上, 室內采用節能型燈具, 如發光二極管等, 在保證室內照明度的同時降低照明設施的能量損耗。

  4 結論

  綜上所述, 在進行建筑工程施工時, 要做到對建筑節能技術的充分掌握和合理運用, 保證建筑物體現出較好的節能性質。在節能過程中要重視節能材料和技術的配合使用, 在此基礎上達到控制能耗的效果。具體施工階段, 要求施工人員具備較強的節能意識, 注重環保型材料的使用, 確保建筑節能施工的順利進行, 將節能理念落實到建筑施工中, 促使城市能耗量有所減少。

  參考文獻
  [1]蔡前進.公共建筑節能優化設計與相關新技術綜合應用研究[D].湖北工業大學, 2017.

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