民用建筑绿色节能改造技术探讨

发表时间:2021/3/16   来源:《城市建设》2021年1月   作者:岳笑如
[导读] 绿色建筑是民用建筑的必然发展趋势,但是我国大多民用建筑在工程建设中缺乏绿色节能设计理念,能耗较高,因此要对这些建筑进行节能改造,以提升社会、经济和环境效益。研究依据绿色建筑技术标准体系,结合我国民用建筑能耗使用的实际情况,从清洁能源使用、建筑结构改造和节水、节地、节约材料等方面探讨了民用建筑绿色节能改造技术,希望具有一定的推广价值。

陕西西安西北综合勘察设计研究院  岳笑如   710000

摘要:绿色建筑是民用建筑的必然发展趋势,但是我国大多民用建筑在工程建设中缺乏绿色节能设计理念,能耗较高,因此要对这些建筑进行节能改造,以提升社会、经济和环境效益。研究依据绿色建筑技术标准体系,结合我国民用建筑能耗使用的实际情况,从清洁能源使用、建筑结构改造和节水、节地、节约材料等方面探讨了民用建筑绿色节能改造技术,希望具有一定的推广价值。
关键词:民用建筑;绿色节能;改造技术;绿色建筑
        引言
        随着现代建筑建设标准的不断提高,人们对建筑的功能需求也随之提高。但随之而来不可避免地带来建筑整体能耗迅速增加,高校作为有着较多老旧建筑的代表,将绿色节能技术应用到既有建筑改造上成为目前符合可持续发展战略的一个热门趋势。
        1.既有建筑改造的趋势
        1.1既有建筑现状分析
        目前我国的既有建筑大部分都是21世纪初建造而成,普遍存在着设施年久老化,功能不达标,建筑总能耗过大,外围护结构功能随着使用时间的累积造成的保温隔热效果下降等问题。受到传统设计理念的影响,设计师会更加追求建筑结构的美观性,致使窗户与墙面面积比会增加,无法体现出绿色节能特征。这些设计没有遵循可持续发展的思想,高能耗、高污染、低环保这些问题是目前大部分既有建筑的通病。
        1.2既有建筑改造趋势
        在目前全球提倡绿色节能环保的大背景下,建筑行业也在积极推行绿色建筑的建设与改造。建筑改造整体呈现低碳化、多元化、智能化的趋势。低碳化符合绿色环保的可持续发展战略思想,通过对旧材料、旧设备的循环利用,减少对生态环境的破坏;多元化的改造不仅仅是针对建筑本身的改造,同时更多的是对建筑更深层次的功能与价值的深化改造。既有建筑使用对象的更新、对建筑使用功能要求的提高都体现出使用人群与使用功能的多元化趋势;随着时代的发展与科技的创新,建筑的改造成为许多新技术、新结构、新材料集中使用的载体。建筑改造绝非简单意义上的旧建筑翻新,将来的趋势之一就是智能化系统的引入。建筑将借助通信技术、计算机技术、自动化控制技术、图形显示技术等,使改造后的旧工业建筑满足更加人性化的、舒适的、节能的要求。
        2.建筑结构的改造技术
        2.1保温改造技术
        当前民用建筑一般为砖混结构结合钢筋混凝土结构,砖混结构以烧结普通砖或混凝土实心砖为主,楼板多是混凝土预制板,因此保温性较差。尽管较新的小区采用现浇混凝土作为外层围护结构提升了保温效果,但是由于普遍是平顶屋、单层玻璃,因此防水和隔热性能仍然相对较差。在改造过程中就要做好墙体的保温,比如采用聚苯乙烯板、岩棉板、空心砖、加气混凝土块等材料提升保温性能。外墙保温由于隔热性能好,施工简易,不受到住户家庭情况的影响,因此在施工改造中最为常用。外墙保温改造的具体施工流程如下:在原墙上刷胶粘剂,安装固定件;粘贴XPS聚苯板;在上面抹上抹3mm厚水泥砂浆并随抹随铺增强网布;在上面再抹12mm厚1:3水泥砂浆;喷刷底涂料和再两次喷涂料。需要注意的是外墙保温要采用高性能材料,以提升保温效果。大板房墙的传热系数大,隔热差,因此要选择新型保温材料进行改造。研究显示,无机相变材料的调温性能较好,能够大量吸收外界热量,并且保持温度不变,易形成室内加热效应。而相比之下,木质结构调温较差,在夏季对空调的使用能耗较大,在改造中可以多实用无机相变材料来调节温度。
        2.2可再生能源利用
        随着能源的日益短缺,作为一种新的能源类型,可再生能源在建筑行业的应用可以有效地改善建筑行业能耗高的现状。


目前能够利用的可再生能源主要包括太阳能、风能、地热能等非化石再生能源。对于民用建筑而言最适合利用的可再生能源就是太阳能。太阳能是较为常见且人们接触最多的可再生能源,与其他的再生能源相比,太阳能有着获取难度小、可利用价值高的优势。因此,太阳能是建筑设计中应用范围最广的一种可再生能源类型。太阳能最普遍的利用就是太阳能热水器,通过在民用建筑楼屋顶铺设太阳能集热板,将太阳能转化成热能用于宿舍卫生间的淋浴设施以及水龙头,减少了在加热水时天然气或煤炭资源的消耗,也能够让学生方便地在宿舍就可以使用到热水。同时太阳所产生的自然光也是一种自然资源。民用建筑物对于自然光的利用,可以直接通过太阳光照射提高建筑物对于光纤的利用,同时可以通过一些新技术来丰富建筑采光,比如通过导光管、棱形镜以及反光镜与光线进行结合扩大采光面积,有效利用所有自然光线。
        2.3楼顶节能改造技术
        在顶楼的冷热负荷非常大,所有才会出现冬天冷夏天热的现象,因此屋顶的节能改造至关重要。现在楼宇一般都是斜顶,以提升保温和防水效果,但是仍有部分建筑是平顶。针对平顶结构,要选择高质量的防水和保温材料铺设在上面,斜顶结构可以铺设EPS和现场发泡聚氨酯。在改造中可以在楼顶上铺设太阳能电池板发电,提升能源利用效率。具体操作上,在结构贴60mm厚XPS聚苯乙烯保温板;然后覆盖20mm厚1:3水泥砂浆找平层;再覆盖3mm厚高聚物改性材料;最后覆盖高分子防水涂料。如需要安装太阳能电池板,采用支架将电池板固定在金属屋面的波峰位置,不损害屋面。在安装中需要注意的是屋顶结构必须有足够的抗压能力,同时要方便维护。
        2.4外墙保温技术
        外墙的保温技术形式主要分为以下3种:外墙外保温、外墙内保温、外墙夹心保温。对于民用建筑的改造是采用外墙外保温,其优点为适用范围大、减少热桥问题的发生、延长主体结构的寿命、改善室内环境、增强建筑外表面的装饰效果、综合效益高。在选择外墙外保温材料时考虑到高校建筑建造时间久,人员密度大,且老旧建筑存在电路老化、用电需求量大这些情况,具有一定的火灾隐患,所以外墙保温层采用防火性能更为优良的岩棉保温系统或聚氨酯保温系统。
        2.5节水技术
        目前节水改造一般的思路采用节水马桶等节水器具和老旧管网改造,减少漏水率。这主要是从节流方面进行改造,而在项目应用中,更多应该采用循环水系统,在抽水马桶等领域反复利用循环水,实现节水的目的。目前卫生间用水量一般在50%以上,抽水马桶是最浪费水资源的,占生活污水的40%以上。因此要重点对这一领域进行改造,不断推动技术创新,对楼宇管道进行改造设计,使用节水型马桶,并且能够利用循环水冲马桶,减少水资源浪费。具体操作上,要对居民厕所的水管进行处理,为避免排水管堵塞,可以安装集毛器进行预处理。对屋顶上的原水管进行改造,连入雨水收集系统,同时进行管道扩建。室外原水系统根据实际需要进行改进,增加中水处理设施,提升污水处理能力。对于中水供给系统要重点进行改造,连接室内外各类用水设施和景观,并且连接消防用水,提升中水系统的处理能力和循环率。在改造中,要将生活用水逐步通过调节池、初沉池、反应池、贮水池、贮泥池等环节实现污水处理。同时要完善循环水系统,提升楼宇内水资源净化的能力,比如强化雨水收集能力,在楼顶采集雨水和水蒸气,经过管道处理之后输送到住户家中。完善中水回用系统,加强对中水的净化处理,提升循环水的利用效率。
        3结束语
        对于既有居住建筑实施节能改造已经成为近些年各方关注的焦点,本文主要从围护结构的保温改造方面阐述建筑节能改造方面的内容,通过对不同方案的对比分析可知通过对瓷砖界面的处理能够有效提升外墙保温系统的效果,对于节能改造具有重要作用。
参考文献
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