能源形勢嚴峻。從2012年到2035年,能源需求將增長三分之一以上,其中,60%的需求增長來自中國、印度和中東地區(qū)。應對不斷增長的世界能源需求,使世界適應氣候變化的目標,節(jié)能減排成為必然的選擇,建筑節(jié)能也不例外。*氣候變化框架公約參加國通過《京都協(xié)議書》,中國為簽署國,提出到2015年全*元國內(nèi)生產(chǎn)總值能耗下降到0.869噸標準煤,比2010年下降16%,比2005年下降32%的目標。建筑能耗已經(jīng)接近全國能耗總量的30%,而且消耗的是以電為主的高品位能源,建筑節(jié)能任務將更重,產(chǎn)生的綜合節(jié)能效果將更好。
《綠色建筑行動方案》
新建建筑。城鎮(zhèn)新建建筑嚴格落實強制性節(jié)能標準,“十二五”期間,完成新建綠色建筑10億平方米;到2015年末,20%的城鎮(zhèn)新建建筑達到綠色建筑標準要求。2.既有建筑節(jié)能改造。“十二五”期間,完成北方采暖地區(qū)既有居住建筑供熱計量和節(jié)能改造4億平方米以上,夏熱冬冷地區(qū)既有居住建筑節(jié)能改造5000萬平方米,公共建筑和公共機構(gòu)辦公建筑節(jié)能改造1.2億平方米,實施農(nóng)村危房改造節(jié)能示范40萬套。到2020年末,基本完成北方采暖地區(qū)有改造價值的城鎮(zhèn)居住建筑節(jié)能改造。
門窗幕墻的熱工性能指標
其他相關要求:
建筑每個朝向的窗(包括透明幕墻)墻面積比均不應大于0.70。當窗(包括透明幕墻)墻面積比小于0.40時,玻璃(或其他透明材料)的可見光透射比不應小于夏熱冬暖地區(qū)夏熱冬冷地區(qū)的建筑以及寒冷地區(qū)中制冷負荷大的建筑 外窗 包括透明幕墻 宜設置外部遮陽屋頂透明部分的面積不應大于屋頂總面積的20%。
外窗的可開啟面積不應小于窗面積的30%;透明幕墻應具有可開啟部分或設有通風換氣裝置。
根據(jù)以上要求
各個氣候區(qū)的建筑都需要自然通風,以滿足氣候適宜季節(jié)的室內(nèi)熱環(huán)境調(diào)節(jié),夏熱地區(qū)尤其需要;在需要夏季防熱的地區(qū),建筑需要避免東、西曬和屋頂太陽輻射,透明玻璃窗和采光頂應進行遮陽,從而保證室內(nèi)不要過熱;在需要保溫的地區(qū),建筑圍護結(jié)構(gòu)的傳熱系數(shù)應該足夠小,使得溫差傳熱很小,這樣才可以保證室內(nèi)的熱環(huán)境舒適。
根據(jù)以上要求
建筑物能耗中,抵御寒冷、炎熱的消耗占了很大的比重,保證建筑節(jié)能性能的主要環(huán)節(jié)之一就是建筑物的圍護結(jié)構(gòu)。
建筑物的玻璃幕墻和外門窗是建筑圍護結(jié)構(gòu)的一個非常重要的組成部分,其性能的好壞可以在很大程度上決定建筑的節(jié)能性能。
冬季,玻璃窗是傳熱系數(shù)zui大的圍護結(jié)構(gòu),是薄弱環(huán)節(jié),大大增加采暖能耗;夏季,玻璃窗能直接透過太陽輻射,也是薄弱環(huán)節(jié),大大增加空調(diào)能耗。
可以足見玻璃幕墻和外門窗在建筑節(jié)能中的重要性。
夏季傳熱系數(shù)對空調(diào)能耗影響分析
針對南方地區(qū),選用典型建筑的4種工況,分別使用DOE-2計算軟件和DeST計算軟件,對不同工況進行模擬計算,從計算結(jié)果得到如下結(jié)論:
(1)4種工況均說明,其余熱工參數(shù)相同時,高傳熱系數(shù)窗的全年累計空調(diào)能耗比低傳熱系數(shù)窗全年累計空調(diào)能耗略小。
(2)通過對比夏季各月累計空調(diào)冷負荷,發(fā)現(xiàn)采用高傳熱系數(shù)窗的略小于采用低傳熱系數(shù)窗的建筑,與全年累計空調(diào)能耗結(jié)果一致。
幕墻門窗建筑節(jié)能技術(shù)概述
*是減少普通透明玻璃的面積,減少窗墻面積比。
夏季太陽高度角大,南、北墻受到的太陽輻射小,因而主要是要減少東、西墻和屋頂?shù)拇安A娣e;而冬季太陽高度角低,太陽位置偏南,且冬季多刮北風,北立面風速較高,所以冬季嚴寒地區(qū)還要盡量減小北立面外窗的面積。
建筑設計、幕墻設計都可以減少透明部分面積
建筑設計不要過于通透,要盡量多一些非透光部分;幕墻設計時也可以把玻璃幕墻背后設計一些非透光部分,并增強保溫。
第二是針對不同需要采用不同種類的玻璃系統(tǒng)和框架系統(tǒng)。
在夏季炎熱地區(qū),應減少太陽輻射透過玻璃。
現(xiàn)在,遮陽型的玻璃系統(tǒng)開發(fā)已經(jīng)達到非常高的水平,可以在兼顧采光的情況下達到很好的遮陽效果。
在嚴寒、寒冷地區(qū),應選用保溫的中空玻璃等。
在冬季需要保溫的地區(qū),窗框和幕墻框的傳熱非常重要,需要采用多腔非金屬型材,金屬型材應采取隔斷熱橋的措施。
第三是合理應用建筑遮陽。
由于空調(diào)負荷很多都是來自太陽輻射,而玻璃又是太陽輻射得熱的主要來源,因而在夏季,遮陽對玻璃幕墻和外門窗節(jié)能是zui有效的。
遮陽可采用固定建筑外遮陽和活動遮陽。
第四是做好自然通風。
自然通風不僅可以保持室內(nèi)空氣的清新,也可以zui大限度地減少使用空調(diào)的時間,從而達到節(jié)能的效果。
在辦公樓、學校教室、居住建筑等建筑中,加強自然通風可以減少過渡季節(jié)(一般為冬季或陰雨天)使用空調(diào),從而節(jié)約空調(diào)能耗。
第五是采用雙層通風構(gòu)造。
可采用雙層通風玻璃幕墻技術(shù)??梢栽诿總€層間設置通風口,上下口形成對流,雙層幕墻內(nèi)科安裝活動百葉簾遮陽。
在夏熱地區(qū),雙層構(gòu)造一般應采用外通風的構(gòu)造形式。外通風可以將面板或遮陽裝置吸收的太陽輻射迅速散發(fā)到室外,從而減少室內(nèi)的太陽輻射得熱量。
在冬季嚴寒地區(qū),雙層構(gòu)造一般應采用內(nèi)通風的構(gòu)造形式,留住太陽輻射得熱和zui大限度保溫。
第六是采光頂采取通風散熱措施。
采光頂由于受到太陽輻射強烈,太陽得熱很大,而且熱氣向上集聚,所以應采取通風散熱措施,改善采光頂下部空間的熱環(huán)境,節(jié)約空調(diào)能耗。
這一措施在夏熱地區(qū)非常重要,甚至在寒冷地區(qū)也是有必要的。
第七是提高氣密性能。
要盡量減少空氣滲透,控制換氣量。
要求門窗和玻璃幕墻的氣密性能很好
尤其是在嚴寒、寒冷地區(qū)的建筑
各地區(qū)的高層建筑。