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低碳經濟、可持續發展與建筑設計

所屬欄目:建筑設計論文 發布日期:2011-04-18 16:43 熱度:


  1倒置式屋面
  倒置式屋面是與傳統屋面相對而言的。所謂倒置式屋面,就是將傳統屋面構造中的保溫層與防水層顛倒,把保溫層放在防水層的上面。在倒置式屋面的定義中、特別強調了“憎水性”保溫材料。工程中常用的保溫材料如水泥膨脹珍珠巖、水泥蛭石、礦棉巖棉等都是非憎水性的,這類保溫材料如果吸濕后,其導熱系數將陡增。因此普通保溫屋面中需在保溫層上做防水層,在保溫層下做隔氣層,從而增加造價,使構造復雜化。其次,防水材料暴露于最上層,加速其老化,縮短了防水層的使用壽命,故應在防水層上加做保護層,這又將增加額外的投資。再次,對于封閉式保溫層而言,施工中因受天氣、工期等影響,很難做到其含水率相當于自然風干狀態下的含水率:如因保溫層和找平層干燥困難而采用排氣屋面的話,則由于屋面上伸出大量排氣孔,不僅影響屋面使用和觀瞻,而且人為地破壞了防水層的整體性,排氣孔上防雨蓋又常常容易碰踢脫落,反而使雨水灌入孔內。
  2屋面綠化
   (l)屋面綠化對周圍環境的影響。建筑屋頂綠化可明顯降低建筑物周圍環境溫度0.5一4℃,而建筑物周圍環境的溫度每降低1℃,建筑物內部空調的容量可降低6%。對低層大面積的建筑物,由于屋面面積比墻面面積大,夏季從屋面進入室內的熱量占總圍護結構得熱量的70%以上;綠化的屋面外表面最高溫度比不綠化的屋面外表面最高溫度(60℃以上)可低20℃以上。而且城市中心地區熱氣流上升時,能得到綠化地帶比較涼爽空氣流的自然補充,達到調節城市氣候的效果。而且種植屋面保溫效果很明顯。不論北方或南方都有保溫作用.特別干旱地區,入冬后草木枯死,土壤干燥,保溫性能更佳,保溫效果隨土層厚增加而增加。綠化屋頂有很好的熱惰性,不隨大氣氣溫驟然升高或驟然下降而大幅波動。綠色植物可吸收周圍的熱量,其中大部分用于蒸發作用和光合作用,所以綠地溫度增加并不強烈,一般綠地中的地溫要比空曠廣場低10~17.8℃
   (2)綠化屋面的荷重及植被。屋頂綠化與地面綠化的一個重要區別就是種植層荷重。應根據屋頂的不同荷重以及植物配置要求,制定出種植層厚度。種植土宜采用輕質材料(如珍珠巖、蛭石、草炭腐殖土等)。種植層容器材料也可采用竹、木、工程塑料、PVC等以減輕荷重。若屋頂覆土厚度超過允許值時,可能會導致屋頂鋼筋硅板產生塑性變形裂縫,從而造成滲漏。所以必須嚴格按照規范確定覆土層厚度。
  3淺色坡屋面
  目前,大多數建筑仍采用平屋頂,在太陽輻射最強的中午時間,太陽光線對于坡屋面是斜射的,而對于平屋面是正射的。深暗色的平屋面僅反射不到30%的日照,而非金屬淺暗色的坡屋面至少反射65%的日照,反射率高的屋面大約節省20%~30%的能源消耗。在夏季高溫酷暑季節節能減少10%~15%的能源消耗。因此,隔熱效果不如坡屋面。而且平屋面的防水較為困難,且耗能較多。若將平屋面改為坡屋面,在坡屋頂內鋪設玻璃棉氈或巖棉氈等隔熱材料,不僅可提高屋面的熱工性能,還有可能提供新的使用空間(頂層面積可增加約60%),也有利于防水,并有檢修維護費用低、耐久之優點。在中小型建筑如居住、別墅及城市大量平改坡屋面中被廣泛應用。
  4太陽能節能
  現代建筑節能設計的另一個方面是開發利用新能源,太陽能作為一種可再生的潔凈能源,是建筑上很有利用潛力的新能源之一。太陽能在我國大部分地區都具有良好的利用條件,全年日照時間最長可達2800-3300h,年日照時數大于2200h(即每天平均日照時數大于6h)的地區,占國土面積2/3以上。絕大部分采暖地區均分布在長日照區域內,這些地區日照時數6h/d的年總出現天數都在200d以上,多的可達300d。
  太陽能在建筑上的利用方式主要有:被動式太陽能采暖、太陽能熱水、主動式太陽能采暖與空調,以及太陽能發電等。目前,隨著節能設計研究和建筑設計的發展,基于房屋建筑的布局特點和使用特點,附加陽光間與室內采暖設備相結合的節能設計已經獲得人們越來越多地關注。它能使房屋建筑在室外氣象參數劇烈變化情況下,室內溫度分布更為均衡,改善室內熱環境并節約能源。
  (二)墻體節能
  墻體是建筑外圍護結構的主體,所以墻體的節能設計直接影響到建筑的耗能。有效的墻體保溫層、合理的通風結構、防塵隔音效果較好的門窗配置以及科學地安排綠地、水景、建筑小品都將是未來節能型住宅建筑發展的方向。根據保溫隔熱材料在圍護結構的使用部位不同,分為內墻保溫隔熱材料和外墻保溫隔熱材料;根據節能保溫材料的狀態不同分為板材(固體)保溫隔熱材料和漿體保溫隔熱材料。
  廣義上講,板材保溫隔熱材料,使用地區和范圍比較廣,故其可以在外墻外保溫工程中使用,也可以在外墻內保溫工程中使用。板材保溫隔熱材料的保溫主體可以是發泡型聚苯乙烯板、擠出型聚苯乙烯板、巖棉板、玻璃棉板等不同材料。板材保溫隔熱材料又可分為單一保溫隔熱材料和系統保溫隔熱材料:單一保溫隔熱材料,是保溫工程應用的主體。如:發泡型聚苯乙烯板、擠出型聚苯乙烯板、巖棉板、玻璃棉板等;復合保溫隔熱材料是指將單一保溫材料與其他輔助材料復合而成為一個系統,稱為系統保溫隔熱材料,現有的系統保溫材料有如下幾種:(1)外墻外保溫系統:發泡型聚苯乙烯板(或擠出型聚苯乙烯板)+耐堿玻纖網布+含有膠粘劑的聚合物砂漿(2)內保溫系統:發泡型聚苯乙烯板(或擠出型聚苯乙烯板)+紙面石膏板、GRC保溫板(發炮型聚苯乙烯板與水泥砂漿復合)、巖棉夾心保溫板、增強水泥聚苯保溫板等。
  (三)門窗節能
  門窗往往是建筑圍護結構中保溫、隔熱和節能的薄弱環節。提高建筑玻璃材料的熱工性能,目的是控制窗或幕墻表面溫度冬季過低、夏季過高,節省采暖或制冷能耗。由于玻璃的傳熱能力比磚墻大許多,所以充分利用保溫隔熱性能好的玻璃窗能有效降低建筑物的能耗。改善門窗絕熱性能的首要措施是增加窗玻璃層數,在內外層玻璃之間形成封閉空氣層。同時在窗上加貼透明聚酯膜也是個有效的方法;還可以加設門窗密封條提高門窗氣密性。
  目前采用的幾種節能玻璃材料主要有鍍膜玻璃、中空玻璃和帶薄膜型熱反射材料玻璃。鍍膜玻璃主要有太陽能熱反射玻璃、低輻射玻璃和多功能鍍膜玻璃。從國內外玻璃材料圍護結構的節能設計來看,通常主要采用以下幾種方法:

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