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低能耗居住建筑节能优化研究

时间:2021-01-07 | 栏目:节能工程 | 点击:

低能耗居住建筑节能优化研究 摘要:能源问题以及环保问题越来越受到世界各国的关注,我国在经济快速发展的同时也暴露出来了很多能源与环保问题。能源的需求量持续增加,节能降耗是未来各个行业发展当中所必然要走的方向。建筑耗能不仅在国家总能耗当中所占的比例巨大,而且仍在持续提高当中,在内蒙古等寒冷地区这种现象更为明显。文章对内蒙古地区低能耗居住建筑节能优化进行分析。

关键词:内蒙古;低能耗;居住建筑;节能优化

能源的大量使用,使得我国不仅面临着能源紧张问题,同时也暴露出了很大的环保问题。这些问题的持续发酵,对于国家经济的长远发展有着非常不利的影响。因此必须要减少能源的浪费,提高能源的有效利用率。建筑能耗在国家总能耗中所占的比例过高,浪费现象更是非常严重,因此必须要加强建筑能源的有效利用率。

1内蒙古寒冷区气候特征与能源状况非平衡保温结构设计原理

1.1非平衡保温结构的原理

《节能标准》中曾经明确的规定外墙热工设计标准原则,具体的可以将其分成三个部分:单位建筑热量的内部耗能、单位空气的内部热渗透、单位面积围栏护栏的热能耗。上述标准制定的目的是让建筑的总能耗保持在一定的范围内,进而能在保有自身能耗的前提下,弥补保温性能不足的状况,最终让建筑的总能耗在一定范围最低,从而让其使用效果更佳。

1.2非平衡保温概念

非平衡保温既在在太阳能辐射地域,受到辐射能的影响各个位置的外墙温度不同,进而影响到室内温度。太阳朝向不同,会影响到外墙的温差,专既太阳能当量的温差较大。因此,室内外计算的温差值不同,在保温按照热流强度进行设计之时,受到限制的传导数值不同,在特定的热传导系数内,要将太阳辐射因素考虑在内,并根据朝向选用不同的构造形式,进而得出朝向不同的结构形式,这种与现实中无朝向区分保温形式进行对比,既非平衡保温。

1.3非平衡保温的适用范围

建筑物室外的传热十分复杂,可以有三种热量导出方式,既导热、辐射、对流。但是我国地域广阔,太阳辐射能的分布不同,导致各地的温差值变化较大,所以就要分析不同地区的建筑热共性能中所占的因素。其中各地能耗不同的决定性因素既太阳辐射的不同,既辐射过程中建筑物获得热量不同,加之热传导体的差异性,使得墙体的热传导速度出现较大的不同。内蒙古地域中吉兰泰的太阳能资源最丰富,但是在太阳不同朝向时温差变化也较大。因此,吉兰泰就十分适合使用非平衡的保温形式。但是其他地域在太阳能辐射量集中阶段能获得较大的辐射能,所以太阳辐射因素基本对外墙的影响差别偏小,若将其设置为非平衡保温形式,朝向结构的形式差别也会偏小。

2内蒙古寒冷区低能耗住宅建筑能耗机理及经济型分析

2.1保温层的厚度

铺设建筑保温层的主要目的便是为了最大化的减少建筑内部能量损失,保持建筑内部温度。但是工程施工时,必须要考虑经济性问题,保温层的厚度应当经过计算,在保证建筑内部温度的同时,最大化的降低成本。保温材料的经济性分析,主要便是对于保温材料的成本以及厚度的使用分析。要对建筑物以及保温材料,在其寿命周期内所需要进行的成本投入,与相应的经济效益进行分析。要对同一种保温材料在不同保温层的厚度进行分析,通过计算得出最为经济性的材料厚度,也是对材料增加厚度所要花费的成本,是否能够与运行阶段的收益相匹配进行分析。还要对保温材料在使用同一种材质,但厚度不同时,所能得到的经济效益进行分析。

2.2保温层方案经济厚度分析

文章选用ERS板和XPS板和胶粉聚苯颗粒保温板作为建筑外墙的保温材料,不同的材料有着不同的外墙保温层经济效能。通过对上述保温层进行经济性分析能了解到不同的材料的能耗,通过研究得到最好的保温材料。结合内蒙古地域的实际耗能可以获悉,煤炭价格是0.5元/kg,燃料燃值H是20934kJ/kg,供暖系统效率是0.65,国家的年贷款率是6.6%,通货膨胀率是4.5%。假定EPS板的使用年限集中在25年左右,XPS板的使用年限集中在35年左右,胶粉聚苯颗粒保温板的使用年限集中在25年左右,所有详情如表1所示,并根据计算方式计算出不同年限外墙的各项费用指标与经济指标。南向外墙的保温层若使用ESP聚苯板的时候,通过对苯板的厚度进行调控,以模拟出南外墙不同厚度的保温层下使用的采暖能耗量,分析具体的经济能耗后,再进行适用性分析。根据能耗对比能了解到,在保温层厚度逐步增加的情况下,采暖期的建筑能耗正在逐渐减小。在减小趋势日渐缓慢的今天,保温层的厚度开始增大,差额净现值会呈现出先增大后减少的趋势,所以不能判定保温层厚度越大所能获得经济效益更好,这是一个伪命题。只有在净现值达到最佳的状态选择合适的厚度,才能保证其温度。

3结束语

建筑能耗的有效利用,能够使得能源浪费现象得到明显的缓解。内蒙古地区的建筑能耗还需要通过现代化手段进行全面整治,新兴建筑也必须要严格按照标准进行施工。

参考文献:

[1]邱成勇.低碳理念下的建筑装饰装修全过程管理[J].工程技术研究,2017,(3):155+173.

[2]傅维敏.新型绿色节能建筑工程技术的发展[J].工程技术研究,2017,(7):49+52.

[3]张红兵.建筑施工技术与建筑能耗分析[J].南方农机,2017,48(20):90.

作者:崔宝霞 陈小娟 单位:内蒙古科技大学土木学院

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