郝智琴的畢業(yè)論文

摘要伴隨社會經(jīng)濟發(fā)展，能源問題日益凸顯，建筑能耗成為全球關注一個問題。通常說來，歐美發(fā)達國家建筑能耗占全國能源消耗總量1/3左右，據(jù)建設部統(tǒng)計，我國建筑能耗百分比從27.6%已經(jīng)快速上升到現(xiàn)在33%以上，而且在經(jīng)濟加速增加和人民生活水平提升背景下，建筑能耗仍會繼續(xù)攀高，由此必將給能源和環(huán)境帶來巨大壓力，對建筑節(jié)能迫在眉睫。所以，需要大力推廣建筑節(jié)能，以降低由建筑能耗帶來能源損耗與能源浪費。本文對我國嚴寒地域居住建筑能耗進行分析，對建筑圍護結(jié)構(gòu)材料、圍護結(jié)構(gòu)、建筑設備進行節(jié)能研究，并經(jīng)過對內(nèi)蒙古自治區(qū)居住建筑節(jié)能研究，為在內(nèi)蒙古自治區(qū)推廣節(jié)能技術(shù)提供技術(shù)參考。本文采取研究方法有三要素組成：研究原理——指導搜集數(shù)據(jù)、分析數(shù)據(jù)方法，并指導結(jié)論引出；研究策略——提供實施計劃提要，以處理研究問題；研究伎倆——搜集必要數(shù)據(jù)。關鍵詞：嚴寒地域，建筑節(jié)能技術(shù)，建筑設備，圍護結(jié)構(gòu)

AbstractWiththedevelopmentofeconomy,energyproblemsday-by-dayhighlighting,theconstructionenergyconsumptionattractstheglobalattention.Generallyspeaking,DevelopedcountriesinEuropeandAmericabuildingenergyconsumptionaccountfor1/3ofallquantitythewholenationthesourcesofenergyconsumecontrolling.Accordingtotheministryofconstructionstatistics,ourcountryconstructionenergyconsumption'sproportion27.6%alreadyfastrosefromtoabovepresent's33%.Andunderbackgroundofeconomicacceleratedgrowthandtheimprovementofthepeople'slivingstandardsineconomy,theenergyconservationtothebuildingishangingoverone'shead.Therefore,weneedtovigorouslypromotebuildingenergyefficiency,inordertoreducetheenergyconsumptionofbuildingenergylossandwaste.ItisanalyzedenergyconsumptioninresidentialbuildingoftheVeryColdRegioninChina,thematerialonbuildingenvelope,buildingenclosure,energy-savingbuildingequipmentresearchinthispaper.ThroughenergyconservationofresidentialbuildingsinInnerMongoliaAutonomousRegion.,itprovidesenergy-savingtechnologiesasthetechnicalreferences.Researchmethodsusedinthispaperhavethreeelements:researchprinciples-toguidethedatacollection,dataanalysismethods,andguidetheconclusionoftheleads;researchstrategy-toprovideanoutlineimplementationplantoaddresstheresearchquestions;researchtool-tocollectthenecessarydata.Keywords：VeryColdRegion,buildingenergyconservationtechnology，constructionequipment，buildingenvelope

目錄第1章緒論 11.1論文題目起源背景（現(xiàn)實狀況、前景） 11.1.1我國建筑節(jié)能發(fā)展現(xiàn)實狀況 21.1.2國外建筑節(jié)能發(fā)展情況 31.2主要研究內(nèi)容、應用價值、改進及創(chuàng)新 51.3擬采取研究方法、伎倆及試驗準備情況 51.4論文框圖 6第2章我國氣候特點和嚴寒地域居住建筑材料及分析 72.1我國氣候特點 72.2嚴寒地域居住建筑材料及性能分析 82.2.1墻體材料及性能分析 82.2.2絕熱材料及性能分析 92.2.3門窗玻璃材料及性能分析 11第3章嚴寒地域居住建筑圍護結(jié)構(gòu)節(jié)能研究 133.1國內(nèi)外節(jié)能建筑圍護結(jié)構(gòu)發(fā)展概況 133.2墻體節(jié)能研究 143.2.1墻體概述 143.2.2復合墻體分析 153.3外門窗節(jié)能研究 183.4屋面節(jié)能研究 19第4章嚴寒地域居住建筑設備節(jié)能及可再生能源應用研究 214.1嚴寒地域居住建筑設備節(jié)能研究 214.1.1建筑設備系統(tǒng)研究現(xiàn)實狀況 214.1.2建筑設備子系統(tǒng)能耗分析 224.1.3建筑設備節(jié)能 254.2建筑可再生能源節(jié)能應用研究 26第5章內(nèi)蒙古自治區(qū)居住建筑節(jié)能研究 285.1內(nèi)蒙古自治區(qū)環(huán)境概述 285.2內(nèi)蒙古自治區(qū)建筑節(jié)能研究 285.2.1內(nèi)蒙古自治區(qū)建筑熱工 285.2.2內(nèi)蒙古自治區(qū)建筑節(jié)能與采暖節(jié)能研究 315.3內(nèi)蒙古自治區(qū)居住建筑節(jié)能近幾年取得進展 32結(jié)論 34致謝 35參考文件 36第1章緒論1.1論文題目起源背景（現(xiàn)實狀況、前景）建筑根源是人類原始居民為躲避風雨、避寒暑適應氣候“遮蔽所”，在火被用來取暖之前，最早原始遮蔽物是沒有能耗[1]。但在嚴寒氣候條件下，沒有能耗等于不舒適。經(jīng)過采取建筑圍護和供暖降溫等技術(shù)方法，可取得適宜生活和工作環(huán)境，但也所以造成用于改進建筑環(huán)境能耗越來越高。在19世紀60年代，建筑能耗只是微不足道問題。比如，建筑有時被設計成不帶電燈開關——因為人們相信讓電燈連續(xù)亮著會更經(jīng)濟。伴隨能源問題日益凸顯，建筑能耗成為全球關注一個問題。通常說來，歐美發(fā)達國家建筑能耗占全國能源消耗總量1/3左右，據(jù)建設部統(tǒng)計，我國建筑能耗百分比從27.6%已經(jīng)快速上升到現(xiàn)在33%以上[2]，而且在經(jīng)濟加速增加和人民生說水平提升背景下，建筑能耗仍會繼續(xù)攀高，由此必將給能源和環(huán)境帶來巨大壓力，對建筑節(jié)能迫在眉睫。(1)建筑能耗建筑能耗在廣義上有建筑物內(nèi)使用能耗、建材生產(chǎn)能耗和建筑建造能耗三部分組成；狹義上則指建筑建成以后，在使用過程中每年消耗商品能源總和，包含采暖、通風、空調(diào)、熱水、照明、電氣、廚房炊事等方面用能[1]。我國現(xiàn)在正處于建設鼎盛期，全國每年城鎮(zhèn)新建房屋建筑面積近20億平方米，其中80%以上為高耗能建筑：現(xiàn)有建筑近400億平方米，95%以上是高耗能建筑。據(jù)統(tǒng)計，建筑在建造和使用過程中消耗能源占全球總能耗50%，產(chǎn)生34%污染。近年來，我國嚴寒和嚴寒地域（采暖地域）城鎮(zhèn)，平均每年新建采暖居住建筑1億平方米。按照現(xiàn)在建筑能耗水平發(fā)展情況，預計到我國建筑能耗將達成10.89億噸標準煤，是三倍多：空調(diào)夏季高峰負荷將相當于10個三峽水電站滿負荷供電；僅城市建筑采暖每年約排放二氧化碳1.9億噸，粉塵3000萬噸。國家建設部科技司研究表明，伴隨我國城市化進程加緊和人生活質(zhì)量改進，我國建筑能耗比重最終將上升至35%左右[3]。歐美發(fā)達國家因為人民生活水平提升，建筑能耗通常占社會總能耗30%～40%，住宅能耗占建筑能耗百分比相當高。城市及鄉(xiāng)村建筑普遍裝有采暖設備，所用能源主要是煤氣，燃料油或者電力。其采暖室溫通常為20～22℃，多設有恒溫控制器來自動控制室溫。與我國相比，在相近氣候條件下，發(fā)達國家一年沒采暖時間較長，同時終年供給家用熱水，酷熱地域建筑內(nèi)則安裝有空調(diào)設備。(2)建筑節(jié)能建筑節(jié)能是指在建筑中提升能源利用率，用有限資源和最小能源消費代價取得最大經(jīng)濟和社會效應。建筑節(jié)能詳細是指節(jié)約采暖供熱、空調(diào)制冷、采光照明以及調(diào)整室內(nèi)空氣、濕度、改變居室環(huán)境質(zhì)量能源消耗，還包含利用太陽能、地熱（水）能源綜合技術(shù)工程[3]。全社會環(huán)境保護意識在不停增強，營造綠色建筑、健康住宅正成為越來越多建筑師追求目標。人們不但重視結(jié)構(gòu)安全，也關注室內(nèi)物理環(huán)境質(zhì)量，不但重視單體建筑質(zhì)量，也關注小區(qū)環(huán)境，不但重視材料堅固耐久和價格低廉，也關注材料消耗對環(huán)境和能源影響。1.1.1我國建筑節(jié)能發(fā)展現(xiàn)實狀況作為表現(xiàn)并推行國家建筑節(jié)能技術(shù)經(jīng)濟政策技術(shù)依據(jù)和有效伎倆，我國建筑節(jié)能標準化工作也是從20世紀80年代初才剛才起步。我國建筑節(jié)能標準化工作伴伴隨我國建筑節(jié)能事業(yè)發(fā)展而發(fā)展，相繼出臺了一系列關于建筑節(jié)能方面標準。1987年原城鎮(zhèn)建設環(huán)境保護部同意公布了行業(yè)標準《民用建筑節(jié)能設計標準（采暖居住建筑部分）》(JG26-86)，要求第一階段嚴寒和嚴寒地域采暖居住建筑節(jié)能達成30%目標：華北、東北、西北各省、自治區(qū)、直轄市先后制訂了當?shù)赜驅(qū)嵤┘殑t，推進了各地建筑節(jié)能工作。1993年，建設部同意公布了國家標準《旅游建設建筑熱工和空氣調(diào)整能設計標》(GB50189-93)，促進旅游旅館建筑節(jié)能工作，同時，建設部還同意公布了國家標準《民用建筑熱工設計規(guī)范》(GB50176-93)，作為建筑節(jié)能基礎性標準。1995年制訂了《建筑節(jié)能“九五”計劃和規(guī)劃》（該規(guī)劃要求：第一階段：新建采暖居住建筑1996年以前，在1980～1981年當?shù)赝ㄓ迷O計能耗基礎上普遍降低30%；第二階段：1996年期在達成第一階段要求基礎上節(jié)能30%；第三階段：起在達成第二階段基礎上再節(jié)能30%）。1996年建設部公布了《建筑節(jié)能技術(shù)政策》。1997年建設部公布了《1996～建筑技術(shù)政策》。建設部公布了《民用建筑節(jié)能管理要求》。建設部公布了《建設部建筑節(jié)能“十五”計劃綱要》。按照建設部關于建筑節(jié)能二階段節(jié)能50%目標，經(jīng)過修訂，建設部與1995年同意公布了行業(yè)標準《民用建筑節(jié)能設計標準（采暖居住建筑部分）》(JGJ132-)。在制訂工程建設建筑標準同時，關于部門加強了與之配套相關標準編制，完成了一系列建筑設計規(guī)范和建筑材料設備、制品產(chǎn)品標準，為落實建筑節(jié)能工作和推廣應用新節(jié)能材料、設備和制品起到了促進作用。另外，各地為落實實施國家有標準，有不少地域制訂頒布了“實施細則”，使標準實施得到詳細落實。這一系列政策法規(guī)實施有效地促進了我國相關節(jié)能技術(shù)進步，是我國建筑節(jié)能工作取得了以下成效：(1)節(jié)能建筑范圍得到擴展。建筑類型上從居住建筑節(jié)能擴展到公共建筑節(jié)能。地理位置上從北方采暖地域擴展到夏熱冬冷地域、夏熱冬暖地域。(2)建成節(jié)能建筑面積逐年增加。節(jié)能建筑數(shù)量從少數(shù)北方城市建造單棟節(jié)能試點住宅發(fā)展為全國各地成批建設建筑節(jié)能示范小區(qū)。(3)建筑節(jié)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展快速。截至，從事外墻保溫技術(shù)開發(fā)專業(yè)企業(yè)已經(jīng)有80余家；太陽能熱水器年產(chǎn)量大萬平方米；塑料門窗市場逐步擴展，年生產(chǎn)能力達256萬噸；已建立200余條中空玻璃生產(chǎn)線，初步形成了門類齊全、綜合配套、先進實用建筑節(jié)能產(chǎn)品體系[4]。(4)建筑節(jié)能技術(shù)取得了顯著進展。外墻外保溫技術(shù)取得了突破性進展；新型節(jié)能穿生產(chǎn)水品大大得到提升；供熱采暖溫度控制與計量技術(shù)取得了顯著進展；建筑中新能源和太陽能應用發(fā)展快速。(5)開展了建筑節(jié)能國際合作，提升了我國建筑節(jié)能政策、技術(shù)及管理水平。但相對建筑節(jié)能形勢需要來講，現(xiàn)行節(jié)能標準數(shù)量仍極少，且覆蓋面窄。首先因為受到建筑節(jié)能技術(shù)及產(chǎn)品研究開發(fā)力度和水平制約，另首先是因為建筑節(jié)能標準包括多專業(yè)學科和領域，即使各個專業(yè)學科已初步形成各自標準體系，但尚缺突出節(jié)能主題統(tǒng)籌規(guī)劃，現(xiàn)有建筑節(jié)能標準體系與其余專業(yè)標準體系，這也是建設部建筑節(jié)能計劃及規(guī)劃中重點課題。1.1.2國外建筑節(jié)能發(fā)展情況在1973年石油危機以前，世界各國普遍缺乏節(jié)能觀念，能源危機以后，情況發(fā)生了根本改變。幾十年來，建筑節(jié)能一直是發(fā)達國家關注熱點。發(fā)達國家建筑節(jié)能發(fā)展總體上大致經(jīng)歷了以下三個階段：第一階段，在建筑中節(jié)約能源，即單純地抑制需求、降低耗能量；第二階段，在建筑中保持能源，降低熱損失；第三階段，主要經(jīng)過提升建筑中能源利用效率實現(xiàn)節(jié)能。現(xiàn)在，發(fā)達國家已制訂了完善建筑節(jié)能法規(guī)，對建筑節(jié)能從設計到施工都給出了詳細要求，在改進了人們居住環(huán)境同時，有效地節(jié)約了能源。各發(fā)達國家建筑節(jié)能盡管方法各異，但總來說存在以下幾個共同點：(1)大力發(fā)展建筑節(jié)能技術(shù)方法。在材料生產(chǎn)中，大量應用工業(yè)廢料。據(jù)國外資料統(tǒng)計，生產(chǎn)粉煤灰硅酸鹽砌塊，每立方米僅用煤29.4千克，生產(chǎn)礦渣水泥或粉煤灰水泥能耗可比普通硅酸鹽水泥耗能節(jié)約20%～30%左右。(2)建立了一整套節(jié)能政策，并以建立完善能源管理體制作為推行這些政策確保。美國已頒布有多個全國性或州建筑節(jié)能標準，這些標準尤其是其中一些人工設計計算程序?qū)ξ覈惖赜蚬?jié)能工作會有參考價值。經(jīng)過正在開展國際合作，共同研究，能夠掌握更多信息，開辟更寬思緒，是我國建筑節(jié)能標準，與國際一些通用性做法接軌。法國也先后頒布了住宅建筑節(jié)能法規(guī)。瑞典實施了強制性節(jié)能法規(guī)。日本是建立節(jié)能體制最為完善國家，它從政府到地方建立了一套完備能源管理機構(gòu)和咨詢機構(gòu)，專門研究節(jié)能問題。加拿大早在1972年就頒布了新建筑節(jié)能法。加拿大住宅建設明確提倡“健康住宅”理念，其健康住宅建設推行主要內(nèi)容中首先強調(diào)是要確保居者健康，既包含室內(nèi)熱舒適度、空氣質(zhì)量、水質(zhì)、采光照明、隔聲及電磁輻射等原因。德國建筑節(jié)能法規(guī)體系包含一個標準和一個節(jié)能規(guī)范，DIN4108建筑保溫是德國家標準準研究所制訂技術(shù)標準。于1977、1980、1984年分別作了對應調(diào)整，主要是從室內(nèi)衛(wèi)生要求偶和防止建筑構(gòu)件損害出發(fā)要求建筑保溫最低標準，只適適用于人們生活和工作房間，其實施方法由州級法律要求：WSVO節(jié)能規(guī)范則是一句聯(lián)邦建筑法制訂法律法規(guī)，是相互補充，但后者通常要求更為嚴格。德國抓建筑節(jié)能單位面積能耗降低情況，見表1-1[5]。(3)發(fā)達國家一致認為在建筑節(jié)能各項方法中，改進建筑物圍護結(jié)構(gòu)保溫隔熱性能是最直接有效。各國對圍護結(jié)構(gòu)生產(chǎn)和研究十分重視。(4)制訂判斷建筑節(jié)能標準。如采取限定傳熱系數(shù)法，對建筑物各部分傳熱系數(shù)，要求均不得超出某一限定值；或依照不一樣性質(zhì)建筑，使其外圍護結(jié)構(gòu)平均傳熱系數(shù)不得大于某限定值。(5)發(fā)達國家盡管建筑面積逐年增加，但整個國家建筑能耗確大幅度下降。如丹麥1992年比1972年采暖建筑面積增加了39%，但同時采暖總能耗卻降低了31.1%；采暖能耗占全國總能耗百分比也由39%下降為27%，每平米建筑面積采暖能耗降低了50%；德國新建筑能耗以降低到20多年前消耗量1/4～1/6[6]。(6)大力推進現(xiàn)有建筑節(jié)能改造工作，處理了現(xiàn)有建筑比新建筑能耗高問題。北歐和中歐國家在1980年前即以著手按節(jié)能要求改造舊房，到80年代中期基本完成舊房節(jié)能改造。西歐、北美現(xiàn)有房屋也早已逐步完成節(jié)能改造。為了確保節(jié)能工作順利進行，各國依照本國人生活水平，制訂了各類建筑節(jié)能標準，提議限制建筑物能耗。要求了圍護結(jié)構(gòu)傳熱系數(shù)限值，即要求對建筑物各部分傳熱系數(shù)，均不得超出某一限定值；又如采取度日法，以“度、日”為依據(jù)，依照不一樣性質(zhì)建筑，使其外圍結(jié)構(gòu)平均傳熱系數(shù)不得大于某限定值。世界各國經(jīng)驗也都表明，建筑節(jié)能領域是一個市場機制部分失靈領域。尤其是現(xiàn)有住房節(jié)能改造、新能源利用等方面，只有在政府強有力行政干預和實施稅收優(yōu)惠、財政補助等激勵政策下，才能取得實質(zhì)性進展。表1-1德國住宅各階段能耗水平Table1-1Germanliveindevelopmentstagesofenergyconsumptionlevel德國生活在發(fā)展階段能量消耗住宅能源消耗水平kWh/(m2·年)這種趨勢是零在住宅能耗0超級低能耗住宅20～4020世紀90年代低能建筑50～8080年代節(jié)能住宅150～200在20世紀70年代之前老房子(沒有修改)300～4001.2主要研究內(nèi)容、應用價值、改進及創(chuàng)新研究內(nèi)容：第一章主要研究我國與國際建筑能耗和建筑節(jié)能差異。第二章主要研究我國氣候特點和嚴寒地域建筑材料及對建筑材料分析。其對建筑墻體材料、絕熱材料和門窗材料進行介紹與分析。第三章主要研究嚴寒地域居住建筑圍護結(jié)構(gòu)節(jié)能研究。首先對國內(nèi)外節(jié)能建筑圍護結(jié)構(gòu)發(fā)展進行概述，其次分別對建筑圍護結(jié)構(gòu)墻體、外門窗、屋面節(jié)能進行研究。第四章主要研究嚴寒地域居住建筑設備節(jié)能及可再生能源應用。第五章主要研究內(nèi)蒙古自治區(qū)居住建筑節(jié)能。首先對內(nèi)蒙古自治區(qū)環(huán)境進行概述，其次對內(nèi)蒙古自治區(qū)節(jié)能研究，最終是內(nèi)蒙古近幾年在建筑節(jié)能方面取得進展。研究方法有三要素組成：(一)研究原理——指導搜集數(shù)據(jù)、分析數(shù)據(jù)方法，并指導結(jié)論引出；(二)研究策略——提供實施計劃提要，以處理研究問題；(三)研究伎倆——搜集必要數(shù)據(jù)。本文采取研究原理包含：(1)實證主意研究原理——以精準定義、客觀數(shù)據(jù)搜集、有系統(tǒng)步驟和可復現(xiàn)研究結(jié)果作為實例進行說明。(2)說明法研究原理——著重研究在自然環(huán)境中現(xiàn)象和定量原因主要性，更多依靠研究者對被研究對象主觀解釋和了解。1.3擬采取研究方法、伎倆及試驗準備情況采取研究伎倆：(1)文件研究——著重于查閱與嚴寒地域居住建筑節(jié)能應用研究相關建筑雜志和書籍。(2)系統(tǒng)分析——對搜集資料和文件進行系統(tǒng)分析整理，經(jīng)過理論研究和實踐利用，歸納總結(jié)出研究結(jié)果。(3)詳細研究——在總結(jié)嚴寒地域居住建筑節(jié)能技術(shù)應用研究理論基礎上，經(jīng)過對內(nèi)蒙古自治區(qū)居住建筑節(jié)能進行分析，深入論證嚴寒地域建筑節(jié)能技術(shù)應用研究。1.4論文框圖研究根本研究根本嚴寒地域居住建筑節(jié)能技術(shù)我國氣候特點和嚴寒地域建筑材料及分析嚴寒地域居住建筑圍護結(jié)構(gòu)節(jié)能嚴寒地域建筑設備節(jié)能及可再生能源利用內(nèi)蒙古自治區(qū)居住建筑節(jié)能資料聚集實地調(diào)研理論借鑒怎樣實現(xiàn)嚴寒地域居住建筑節(jié)能研究內(nèi)容研究方法結(jié)論第2章我國氣候特點和嚴寒地域居住建筑材料及分析2.1我國氣候特點我國版圖遼闊，地形復雜。各地因為緯度、地勢和地理條件不一樣，氣候差異懸殊。依照氣候資料表明，我國東部從漠河到三亞，最冷月（一月份）平均氣溫相差50℃左右，相對濕度從東南到西北逐步降低，一月份海南島中部為87%，拉薩僅為29%，七月上海為83%，吐魯番為31%。年降水量從東南向西北遞減，臺灣地域年降水量多達3000㎜，而塔里木盆地僅為10㎜。北部最大積雪深度可達700㎜，而南嶺以南則為無雪區(qū)。不一樣氣候條件對房屋建筑提出了不一樣要求。為了滿足酷熱地域通風、遮陽、隔熱，嚴寒地域采暖、防凍和保溫需要，明確建筑和氣候二者科學聯(lián)絡，我國《民用建筑熱工設計規(guī)范》(GB50176)從建筑熱工設計角度出發(fā)，將全國建筑熱工設計分為五個區(qū)，其目標就在于使民用建筑（包含住宅、學校、醫(yī)院、旅館）熱工設計與地域氣候相適應，確保室內(nèi)基本熱環(huán)境要求，符合國家節(jié)能方針。所以用累年最冷月（一月）和最熱月（七月）平均氣溫作為分區(qū)主要指標，累年日平均溫度≤5℃和25℃天數(shù)作為作為輔助指標，將全國劃分成五個區(qū)，即嚴寒、嚴寒、夏熱冬冷、夏熱冬暖和溫和地域，并提出對應設計要求。這五個氣候區(qū)分區(qū)指標、氣候區(qū)分區(qū)指標、氣候特征定性描述、對建筑基本要求見表2-1[7]。表2-1建筑熱工設計分區(qū)及設計要求Table2-1Architecturedesigndivisionandthermaldesignrequirements分區(qū)名稱分區(qū)指標設計要求主要指標輔助指標嚴寒地域最冷月平均溫度≤-10℃日平均溫度≤5℃天數(shù)≥145天必須充分滿足冬季保溫要求，通?？刹豢紤]夏季防熱嚴寒地域最冷月平均溫度-10～0℃日平均溫度≤5℃天數(shù)為90～145天應滿足冬季保溫要求，部分地域兼顧夏季防熱夏熱冬暖地域最冷月平均溫度0～10℃，最熱月平均溫度25～30℃日平均溫度≤5℃天數(shù)為0～90天，日平均溫度≥25℃天數(shù)為49～110天必須滿足夏季防熱要求，適當兼顧冬季保溫夏熱冬暖地域最冷月平均溫度＞10℃，最熱月平均溫度25～29℃日平均溫度≥25℃天數(shù)為100～200天必須充分滿足夏季防熱要求，通?？刹豢紤]冬季保溫溫和地域最冷月平均溫度0～13℃，最熱月平均溫度18～25℃日平均溫度≤5℃天數(shù)為0～90天部分地域應考慮冬季保溫，通?？刹豢紤]夏季防熱2.2嚴寒地域居住建筑材料及性能分析2.2.1墻體材料及性能分析新型墻體材料主要指近幾年生產(chǎn)代替粘土產(chǎn)品各種非承重墻體砌塊，主要有混凝土夾心聚苯砌塊、填充保溫材料夾心砌塊、輕集料混凝土小型空心砌塊、蒸壓加氣混凝土砌塊和體系等。(1)混凝土夾心砌塊混凝土夾心砌塊是近年來對混凝土小型空心砌塊改良，主要是在混凝土砌塊空心處放入發(fā)泡聚苯乙烯板、發(fā)泡聚苯乙烯顆?；蚱溆啾夭牧?，其目標是使砌塊在具備承重和裝飾功效基礎上增加砌塊熱阻，使其具備保溫隔熱功效。該產(chǎn)品具備裝飾性、力學性能好、保溫隔熱等特點，可廣泛應用于工業(yè)與民業(yè)建筑承重結(jié)構(gòu)，可完全代替粘土磚。使用時應復合其余保溫材料，因混凝土砌塊肋壁傳熱較大，單獨使用時，肋壁位置是熱橋，冬季氣溫低，內(nèi)外溫差大時室內(nèi)熱橋部位會產(chǎn)生冷凝水?；炷翃A心聚苯砌塊力學性能指標應符合《普通混凝土小型空心砌塊》(GB8239-1997)，熱阻（單排孔190㎜）應大于0.31㎡·K/W。(2)凱福298(Core-Fill500)砌塊體系凱福298(Core-Fill500)是舒布洛克企業(yè)從美國進口一個安全、優(yōu)質(zhì)、耐緣材料，主要成份是氮尿素、樹脂和發(fā)泡乳液。該產(chǎn)品阻燃，不含或釋放對人體健康有害氯氟碳，將凱福298注入砌完砌塊墻中，使混凝土砌塊具備保溫隔熱作用，可廣泛用于砌塊結(jié)構(gòu)民用和工業(yè)建筑保溫隔熱、隔聲和防火工程，用于各種工業(yè)和框架結(jié)構(gòu)外墻和內(nèi)填充墻。依照地域、裝飾和保溫要求不一樣，使用不一樣厚度和種類砌塊，填充不一樣厚度凱福298(Core-Fill500)。該主題墻為雙層砌塊夾層墻（也可是其余形式夾層墻），墻體施工完成后，在夾層部位注入凱福298發(fā)泡保溫材料。注入方法有兩種：一個是從墻體頂部伸一根PVC管子到底部，噴槍與PVC管子相連，噴槍將保溫材料從墻體底部一直灌到墻體頂部；一個是在墻體灰縫中鉆孔，將凱福298發(fā)泡材料注入墻體夾層中，每個3m一個工作區(qū)，直到墻體頂部完成。這種方式應注意灌入保溫材料飽和滿度，灌注前計算需灌注體積以填滿，熱效果，計算熱工性能時應考慮水平拉筋鋼筋傳熱問題。砌塊性能指標應符合《普通混凝土小型空心砌塊》(GB8239-1997)、凱福298(Core-Fill500)技術(shù)指標。(3)輕集型料混凝土小型空心砌塊輕集型料混凝土小型空心砌塊采取水泥作膠凝材料，骨料以各種陶粒、陶砂和煤矸石等加入部分爐下灰為集料，經(jīng)壓制振動成型。產(chǎn)品具備重量輕、力學性能好、保溫隔熱等特點。適適用于全國不一樣氣候區(qū)。通慣用來做框架結(jié)構(gòu)填充內(nèi)墻和外墻充填。輕集型料混凝土小型空心砌塊技術(shù)指標應符合《輕集型料混凝土小型空心砌塊》(GB/T15229-)標準要求，干縮率應依照使用地域不一樣來選擇，范圍應在0.065%以內(nèi)。(4)蒸壓加氣混凝土砌塊蒸壓加氣混凝土砌塊主要將70%左右粉煤灰與定量水泥、生石灰交結(jié)料、鋁粉、石膏等按配比混合均勻，加入定量水，經(jīng)攪拌成漿后注入模具發(fā)氣成型，經(jīng)靜停固化后切割成坯體，再經(jīng)高壓蒸養(yǎng)固化而成制品，是一個新型多空輕質(zhì)墻體材料，其特點是熱阻大、重量輕，具備良好防火、隔熱、保溫、隔聲性能；同時該產(chǎn)品表面平整、尺寸精準，可大大節(jié)約砌筑砂漿，提升施工質(zhì)量和施工速度，能夠作為承重和非承重結(jié)構(gòu)材料，保溫隔熱墻體使用時應選擇密度等級小于B07級砌塊，其余等級砌塊保溫效果，可作為承重使用。蒸汽加壓混凝土砌塊技術(shù)指標應符合《蒸汽加壓混凝土砌塊》(GB/T11968-1997)要求，各項指標應優(yōu)于B06級，最好優(yōu)于B05級，干縮值要小于或等于0.5㎜/m，干態(tài)導熱系數(shù)要小于或等于0.16W/m·K[8]?？偠灾?，按照節(jié)能建筑對墻體材料要求，不但僅是具備足夠結(jié)構(gòu)強度和單一保溫，，而是要求材料在冷熱，干濕頻變氣候條件下，變形小、收縮值低，長久堅固、耐久、抗風化和大氣穩(wěn)定性好，同時依照不一樣部位建筑功效，要求隔熱、耐火、防水、抗凍、隔聲等性能良好，又要無輻射、無污染、環(huán)境保護衛(wèi)生；對外墻不但要求保溫、隔熱性能達成當?shù)毓?jié)能建筑標準，還要求絕熱材料吸水率低，能夠長久防潮、防吸濕；在規(guī)格尺寸方面，要求產(chǎn)品與建筑模數(shù)協(xié)調(diào)一致，能夠與建筑體系改變相適應，便于空間靈活隔斷；在建筑施工方面，要求方便、快捷、降低現(xiàn)場濕作業(yè)、便于裝配化安裝施工等。2.2.2絕熱材料及性能分析建筑物絕熱主要指建筑物外墻、屋頂、地面、門窗等易散失熱量結(jié)構(gòu)部位隔熱保溫。嚴格講，只有那些在平均溫度等于或小于623K(350℃)時，其導熱系數(shù)小于0.174W/(m·K)、密度小于350㎏/m3材料才可稱為絕熱材料。導熱系數(shù)小于等于0.055W/(m·K)絕熱材料稱為高效絕熱材料[8]。絕熱材料產(chǎn)品品種能夠講國外有我國基本上都有了，品種齊全達30類，幾千個規(guī)格尺寸，即硅薄土制品、膨脹蛭石制品、膨脹珍珠巖制品、軟木制品、石棉保溫制品、巖棉礦渣棉制品、硅酸鈣制品、硅酸鋁纖維制品、泡沫玻璃、泡沫硅酸鋁、泡沫巖礦棉、泡沫石棉、泡沫石膏、泡沫混凝土、泡沫橡塑制品、泡沫橡膠、泡沫塑料、粉煤灰微珠制品、泡沫粉煤灰制品、各類裝飾及吸聲板、硅酸復合絕熱涂料及制品、金屬絕熱制品、各種復合制品、直埋式保溫管殼、蜂窩絕熱制品、硅酸鋁紡織品、各種夾芯板、各種噴涂制品等。適用溫度范圍在-180℃～1350℃[9]。(1)玻璃棉離心玻璃棉我國已經(jīng)有生產(chǎn)線十幾條，年生產(chǎn)能力10萬噸左右，產(chǎn)品遍布全國，離心玻璃棉與巖（礦）棉在性能上有許多類似點，但手感略好于巖（礦）棉，工人施工是比較輕易接收，它干密度較小，所以在頂棚中用量較大，但它價格要高于巖（礦）棉。同時耐高溫性能不及巖（礦）棉。(2)巖（礦）棉巖（礦）棉是我國80年代早期從國外引進技術(shù)，現(xiàn)國內(nèi)已經(jīng)有大大小小生產(chǎn)線不下百條，產(chǎn)量幾十噸，但質(zhì)量優(yōu)劣之間相關較大。使用時應加以區(qū)分。巖（礦）棉屬于無機材料，不燃燒，價格較低，在滿足絕熱要求同時具備良好隔聲性能。它缺點是密度低、抗壓強度不高，手感不好和耐潮濕性比較差。(3)聚氨酯泡沫塑料硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料具備非常優(yōu)越絕熱性能，它導熱系數(shù)值低于0.025W/(m·K)是其余絕熱材料無法與之相比。保溫體系常見材料導熱系數(shù)，見表2-2。硬質(zhì)聚苯氨酯產(chǎn)品閉孔結(jié)構(gòu)使其具備更優(yōu)越耐水汽性能，由不需要額外絕緣防潮，簡化了施工程序。它不足之處是價格較高，而且存在著依然問題。(4)聚苯乙烯泡沫塑料聚苯乙烯泡沫塑料分為膨脹型(EPS)和連續(xù)擠出型(XPS)。膨脹性價格比較廉價，導熱系數(shù)小于等于0.044W/(m·K)，市場擁有率較大，主要用于內(nèi)外墻絕熱，另外彩鋼夾芯板也是它主要用途之一。連續(xù)擠出型聚苯乙烯在平均溫度10℃時導熱系數(shù)小于等于0.028W/(m·K)，具備非常優(yōu)越防潮性能，它常被用作特殊區(qū)域絕熱，如地下室墻體、地板、屋頂?shù)?。在這些地方，絕熱材料將直接接觸潮氣或水。一些具備高強度擠出聚苯乙烯板材可用作載重地面絕熱。聚苯乙烯泡沫塑料屬于熱塑性塑料，使用溫度應有所控制。另外，防火也是一個應引發(fā)重視方面。再加入阻燃劑后，防火性能有了很大改進，但與無機材料相比，依然存在相當大差距。表2-2保溫體系慣用材料導熱系數(shù)Table2-2insulationsystemusedmaterialscoefficientofthermalconductivity材料硬質(zhì)聚氨酯XPS板EPS板導熱系數(shù)W/(m·K)0.0250.0300.0422.2.3門窗玻璃材料及性能分析外門窗是住宅能耗散失最微弱部位，其能耗占住宅總能耗百分比較大，其中傳熱損失為1/3，冷風滲透為1/3，所以在確保日照、采光、通風、觀景要求條件下，盡可能減小住宅外門窗洞口面積，提升外門窗氣密性，降低冷風滲透，提升外門窗本身保溫性能，降低外門窗本身傳熱量，除了這些還需采取一些節(jié)能門窗玻璃材料，如低輻射率玻璃、中空玻璃門窗、斷橋型門窗等。(1)低輻射率玻璃低輻射率玻璃（低輻射率玻璃—LOW-E膜玻璃）是在玻璃上鍍一層具備低輻射率膜，與普通玻璃相比，可將80%以上紅外熱輻射反射回去，同時在可見光波段上保留了高透射率。在建筑上使用這種玻璃，在冬季阻止室內(nèi)紅外線向外泄露；夏季又可阻擋室外紅外熱輻射進入室內(nèi)。其價格比較貴，約為100元/m2。在雙玻璃中，為了降低造價，能夠使用一層低輻射率玻璃，一層透明普通玻璃，該玻璃適適用于任何材質(zhì)外窗。低輻射率玻璃主要技術(shù)指標：與普通5㎜透明浮法玻璃相比傳熱系數(shù)降低30%，可見光透過率降低7%。(2)中空玻璃門窗中空玻璃以兩片或多片玻璃組合而成，玻璃與玻璃之間空間和外界用密封膠隔絕，里面是空氣或其余特殊氣體。依照玻璃種類分為普通透明平中空玻璃、鍍膜中空玻璃、鋼化中空玻璃和各種弧形中空玻璃等，選取高強度高氣密性粘結(jié)密封膠、優(yōu)質(zhì)鋁合金間隔框和干燥劑加工而成。該技術(shù)適適用于任何材質(zhì)外窗。中空玻璃間隙距離是影響門窗保溫性能主要原因之一，在玻璃厚度一定情況下，窗熱阻隨間隙距離增加而直線增加，當間隙大于10㎜時，熱阻增加極少，因為玻璃之間間隙距離不宜小于10㎜，對于鋁合金窗，玻璃之間隔熱條款度應大于12㎜，玻璃厚度應大于5㎜。(3)斷橋型門窗型材材性和斷面形式是影響門窗保溫性能主要原因之一。門窗框材質(zhì)不一樣其系數(shù)是不一樣，導熱系數(shù)越大，傳熱能力越強。斷橋通常是在導熱系數(shù)較大型材內(nèi)腔和外腔之間用傳熱系數(shù)小塑料或橡膠將其隔開，在內(nèi)外腔之間阻斷冷（熱）傳遞橋，這么使傳熱系數(shù)大鋼、鋁等型材既美觀耐用，又具備很好保溫隔熱功效。該技術(shù)使用與金屬材質(zhì)外窗。型材斷面最好是多腔，通常應大于三腔，因為熱流方向是垂直于腔壁，對于金屬框窗在確保有足夠空腔條件下用非金屬材料如塑料、橡膠等進行處理，斷橋?qū)挾炔灰诵∮?5㎜，長度應與框相等，在安裝五金件和安裝窗時不要破壞斷橋結(jié)構(gòu)。常見型材導熱系數(shù)和慣用窗框用材傳熱系數(shù)見表2-3和表2-4[10]。表2-3常見型材導熱系數(shù)[W/(m·K)]Table2-3commonprofilesthermalconductivity玻璃鋼材玻璃鋼鋁合金PVC塑料木材0.76580.40～0.502030.140.20～0.28表2-4慣用窗框用材傳熱系數(shù)[W/(m·K)]Table2-4commonwindowmaterialheattransfercoefficient普通鋁合金框斷橋鋁合金框PVC塑料木框6.213.721.912.37第3章嚴寒地域居住建筑圍護結(jié)構(gòu)節(jié)能研究3.1國內(nèi)外節(jié)能建筑圍護結(jié)構(gòu)發(fā)展概況節(jié)能型圍護結(jié)構(gòu)主要指圍護結(jié)構(gòu)在設計和施工時使用具備保溫隔熱性能材料，建筑物節(jié)約采暖和空調(diào)能耗，這么圍護結(jié)構(gòu)稱為節(jié)能型圍護結(jié)構(gòu)。圍護結(jié)構(gòu)分為不透明和透明兩種類型：不透明圍護結(jié)構(gòu)有墻、屋面、地板、頂棚等；透明圍護結(jié)構(gòu)有窗戶、天窗、陽臺門、玻璃隔斷等。按是否與室外空氣直接接觸，又能夠分為外圍護結(jié)構(gòu)和內(nèi)圍護結(jié)構(gòu)。在不需要尤其加以指明情況下，圍護結(jié)構(gòu)通常是指外圍護結(jié)構(gòu)，包含外墻、屋面、窗戶、陽臺門、外門，以及不采暖樓梯間隔墻和戶門等。圍護結(jié)構(gòu)節(jié)能技術(shù)就是經(jīng)過改進建筑物圍護結(jié)構(gòu)熱工性能，達成夏季隔絕室外熱量進入室內(nèi)（即隔熱）。冬季預防室內(nèi)熱量泄出室外（即保溫），使建筑物室內(nèi)溫度盡可能靠近舒適溫度，以降低經(jīng)過輔助設備如采暖、制冷設備來達成合理舒適室溫負荷，最終達成節(jié)能目標。我國建筑節(jié)能進展遲緩，第一個節(jié)能設計標準《民用建筑節(jié)能設計標準（采暖居住建筑部分）》(JGJ26-86)是在1986年頒布實施，但到末，全國僅建成節(jié)能建筑2.3億m2，占城市建筑面積2.1%，即使按節(jié)能50%標準，我國單位建筑面積采暖能耗仍是發(fā)達國家2倍以上，其主要原因是圍護結(jié)構(gòu)熱工性能較差。就北方地域現(xiàn)行標準圍護結(jié)構(gòu)與發(fā)達地域相比，差距很大，與北京氣候相近國家地域圍護結(jié)構(gòu)傳熱系數(shù)限制，見表3-1[10]。表3-1圍護結(jié)構(gòu)傳熱系數(shù)限制（單位：W/㎡·K）Table3-1palisadestructureheattransfercoefficient國家（地域）外墻屋面外窗中國北京(GJ26-95)0.82～1.160.60～0.804.00～4.70德國（）0.20～0.300.201.50英國（）0.350.162.00加拿大（1995年）0.27～0.380.17～0.402.00美國(ASHRAE/IESNAStandar90.1)0.590.362.67～3.80現(xiàn)在，我國實施建筑節(jié)能標準是在20世紀80年代建筑標準基礎上節(jié)能50%，包含采暖空調(diào)和圍護結(jié)構(gòu)，依照建筑物所在地域和實用功效不一樣，分別執(zhí)行不一樣標準規(guī)范?，F(xiàn)行標準規(guī)范有《民用建筑熱工設計規(guī)范》(GB50176-93)、《民用建筑節(jié)能設計標準(采暖居住建筑部分)》(JGJ26-1995),《夏熱冬冷地域居住建筑節(jié)能設計標準》(JGJ134-),《夏熱冬暖地域居住建筑節(jié)能設計標準》(JGJ75-)、《采暖通風與空氣調(diào)整設計規(guī)范》(GB50019-)，《公共建筑節(jié)能設計標準》(GB50189-)。以上標準均為強制性標準或標準中主要條文為強制性，全國大分地域?qū)嵤┕?jié)能50%標準，北京等少數(shù)城市率先實施節(jié)能65%標準。所謂“三步節(jié)能”，第一步達成節(jié)能30%；第二步達成節(jié)能50%；第三步建筑節(jié)能達成65%目標。為實施節(jié)能65%，對外墻保溫提出了較高要求，具備保溫隔熱、抗裂、防水、耐候、抗壓、施工機械化水平高等優(yōu)越性能外請保溫技術(shù)不停更新。如膨脹聚苯板薄抹灰外墻外保溫系統(tǒng)、擠塑型劇苯乙烯板保溫系統(tǒng)、現(xiàn)澆混凝土模板內(nèi)置（聚苯板）外墻外保溫系統(tǒng)等。3.2墻體節(jié)能研究3.2.1墻體概述節(jié)能住宅墻體主要有結(jié)構(gòu)層、面層、保溫層等組成，有還設有隔汽層。墻體材料主要包含磚、板、塊三大類。在現(xiàn)在砌筑建筑中磚使用量最廣泛、最多。磚種類主要有實心粘土磚、粘土空心磚、水泥沙石多孔磚、煤矸石多孔磚、粘土多孔磚、粘土粉煤灰磚和各種路面磚等。板種類主要有：金屬面聚苯乙烯夾芯板、鍍鋅鋼絲網(wǎng)復合輕質(zhì)夾芯板、石膏空心條板、鋼絲網(wǎng)架水泥聚苯夾芯板、秸稈鎂質(zhì)水泥輕質(zhì)隔墻條板、工業(yè)廢渣混凝土空心隔墻條板等。砌塊種類有：混凝土小型空心砌塊、輕集料混凝土小型空心砌塊、加氣混凝土砌塊、粉煤灰空心砌塊、石膏空心砌塊等。(1)新型墻體新型墻體材料生產(chǎn)開始向規(guī)?；较虬l(fā)展。現(xiàn)在，我國新型墻體材料中新建燒結(jié)空心磚生產(chǎn)線規(guī)模通常在3，000萬塊/年以上，最大單線規(guī)模大道8，000萬塊/年；新建紙面石膏板生產(chǎn)線最大生產(chǎn)規(guī)模已達成3，000萬平方米/年；新建混凝土砌塊和加氣混凝土生產(chǎn)線規(guī)模通常在10萬立方米/年以上[11]。墻體材料革新，是保護耕地，節(jié)約能源，改進環(huán)境，實施可連續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略主要方法。同時對促進墻體材料結(jié)構(gòu)調(diào)整和技術(shù)進步，提升建筑工程質(zhì)量和改進建筑功效，也具備十分主要意義。另外在嚴寒地域居住建筑外墻結(jié)構(gòu)中還應有保溫層。因為建筑結(jié)構(gòu)、施工情況不一樣，或建筑改造需要不一樣，墻體保溫形式也不一樣，依照保溫層設置方式不一樣，能夠分為外墻內(nèi)保溫、外墻外保溫和加芯保溫三種形式。近年來因為建筑節(jié)能需要，單一材料導熱系數(shù)太大，通常為高效保溫材料20倍，不能滿足保溫隔熱要求，所以往往采取高效保溫材料與結(jié)構(gòu)材料和飾面材料復合使用。使結(jié)構(gòu)材料用于承受重力，讓輕質(zhì)材料用于保溫，飾面材料用于裝飾，都用其所長，共同工作。這么墻厚度變小，能夠增加房屋使用面積，而且保溫性能好，有利于節(jié)能。按保溫材料所處位置不一樣，能夠把外墻保溫分為內(nèi)保溫、外保溫及加芯保溫。其中外墻外保溫和外墻內(nèi)保溫是現(xiàn)在最慣用兩種方式。(2)外墻內(nèi)保溫與外墻外保溫技術(shù)及其特點①外墻內(nèi)保溫技術(shù)及其特點：外墻內(nèi)保溫施工，是在外墻結(jié)構(gòu)內(nèi)部加做保溫層。內(nèi)保溫施工速度快，操作方便靈活，能夠確保施工進度，內(nèi)保溫應用時間較長，技術(shù)成熟，是工技術(shù)及檢驗標準是比較完善。在外墻保溫施工中約有90%以上工程應用內(nèi)保溫技術(shù)。被大面積推廣內(nèi)保溫技術(shù)有：增強石膏復合聚苯保溫板、聚合物砂漿復合聚苯保溫板、增強水泥復合聚苯保溫板、內(nèi)墻貼聚苯板抹粉刷石膏及抹聚苯顆粒保溫料漿加抗裂壓入網(wǎng)格布做法。但內(nèi)保溫會多占用使用面積，“熱橋”問題不易處理，輕易引發(fā)開裂，還會影響施工速度，影響居民二次裝修，且內(nèi)墻懸掛和固定物件也輕易破壞內(nèi)保溫結(jié)構(gòu)。內(nèi)保溫在技術(shù)上不合理性，決定了其必定要被外保溫所代替。②外墻保溫技術(shù)及其特點：外保溫是現(xiàn)在大力推廣一個建筑保溫節(jié)能技術(shù)。外保溫與內(nèi)保溫相比，技術(shù)合理，尤其顯著優(yōu)越性，使用一樣規(guī)格、一樣尺寸和性能保溫材料，外保溫比內(nèi)保溫效果好。外保溫技術(shù)不但適適用于新建結(jié)構(gòu)工程，也使用于舊樓改造，適用范圍廣，技術(shù)含量高；外保溫抱在主體結(jié)構(gòu)外側(cè)，能夠保護主體結(jié)構(gòu)，延長建筑物壽命；降低建筑結(jié)構(gòu)熱橋，增加建筑有效空間，同時消除了冷凝，提升了居住舒適度。國內(nèi)外保溫施工與國外相比難度較大。這是因為中國是一個地少人多國家，城市人口居住密度高，居住建筑結(jié)構(gòu)以多層和高層建筑為主，而國外發(fā)達國家低底層別墅和少許多層建筑為主，極少見到現(xiàn)在在國內(nèi)大量出現(xiàn)全現(xiàn)澆混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)高層住宅建筑。這么國內(nèi)外墻保溫針正確對象，要比國外建筑結(jié)構(gòu)單體面積以及高度都高得多，所以施工難度也更大。3.2.2復合墻體分析加了保溫材料、結(jié)構(gòu)材料和飾面材料復合墻體很好地發(fā)揮了兩種材料優(yōu)點，既不會使墻體過厚，又能承重，保溫效果又好，所以發(fā)達國家新建建筑已基本上采取了此種方式。我國若想達成節(jié)能50%要求，除一部分可采取加厚加氣混凝土單一墻體外，建筑墻體也應使用復合墻體。(1)ZL聚氨酯硬質(zhì)泡沫塑料噴涂外墻外保溫系統(tǒng)1)聚氨酯概念：聚氨酯是聚氨基甲酸酯簡稱。通常聚氨酯由多異氰酸醋與多元醇化合物相互作用而成。聚氨酯可發(fā)泡性、彈性、耐磨性、粘結(jié)性、耐高低溫性、耐溶劑性、耐生物老化性等優(yōu)良性能，使其廣泛應用于機電、船舶、航空、車輛、土木建筑、輕工紡織等部門，有泡沫塑料、橡膠、涂料、粘合劑、合成纖維、合成皮革等產(chǎn)品。其中產(chǎn)量最大是聚氨酯泡沫塑料。2)硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料應用領域：所謂硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料是指在一定負荷作用下，不發(fā)生顯著變形，當負荷過大發(fā)生變形后，不能恢復到原來形狀泡沫塑料，具備強度高、質(zhì)量輕、絕熱效果好、施工方便等特點，還具備隔聲、防震、電絕緣、耐熱、耐寒、耐溶劑等優(yōu)良特征，在國內(nèi)外已廣泛用于航天，船舶，石油，電子，設備，車輛，食品工業(yè)等領域。聚氨酯硬質(zhì)泡沫塑料既可工廠化生產(chǎn)，也可現(xiàn)場施工，這些優(yōu)點是其余材質(zhì)泡沫塑料如聚苯乙烯、聚乙烯等并不具備。較低密度聚氨酯硬質(zhì)泡沫塑料，其導熱系數(shù)比聚苯乙烯、其余泡沫塑料及天然保溫材料低，絕熱效果優(yōu)良，而且可現(xiàn)場澆筑或噴涂成型，與被保溫材料結(jié)合成一體，是保溫效果愈加好。所以，在保溫領域，聚氨酯硬質(zhì)泡沫塑料是首選材料，應用面大。3)硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料在建筑節(jié)能領域中應用：建筑節(jié)能是硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料最主要應用領域之一。世界上很多國家對房屋建筑能耗都有明確要求。這種要求，促進了硬質(zhì)泡沫塑料在建筑節(jié)能中應用?，F(xiàn)在一些國家，硬質(zhì)泡沫塑料在建筑方面耗用量已居總量首位。硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料式建筑物屋頂、天花板、墻板、地板等部位保溫節(jié)能理想材料。窗架、窗扇、窗框、門框等構(gòu)件則可用密度較高聚氨酯硬質(zhì)泡沫塑料制作。而在我國建筑業(yè)，聚氨酯硬質(zhì)泡沫塑料僅在屋面隔熱防水，以及冷庫、大棚、糧庫等保溫方面有一定應用，真正在外墻外保溫領域應用還不太普通。伴隨經(jīng)濟發(fā)展，建筑節(jié)能工作深入深入，聚氨酯硬質(zhì)泡沫塑料一起優(yōu)良保溫性能，理應在建筑節(jié)能領域占據(jù)一席之地。4)技術(shù)體系結(jié)構(gòu)及工藝：ZL聚氨酯硬質(zhì)泡沫塑料噴涂外墻外保溫技術(shù)采取現(xiàn)場聚氨酯硬質(zhì)泡沫塑料噴涂進行主體保溫，采取ZL膠粉聚苯顆粒保溫漿料找平和補充保溫，充分利用了聚氨酯優(yōu)異保溫和防水性能以及ZL膠粉聚苯顆粒外墻外保溫體系柔韌抗裂性能。由聚氨酯防潮底漆層、聚氨酯硬質(zhì)泡沫塑料噴涂保溫層、聚氨酯界面層、膠粉聚苯顆粒漿料找平層、玻璃纖維網(wǎng)格布抗裂砂漿保護層及涂料飾面層組成。(2)聚苯乙烯板外墻內(nèi)保溫系統(tǒng)所謂外墻內(nèi)保溫施工，是在外墻結(jié)構(gòu)內(nèi)部加做保溫層，這里討論以下兩種：1)內(nèi)貼保溫復合板：現(xiàn)在，已經(jīng)有多個保溫復合板產(chǎn)品，如澆制石膏聚苯復合板、紙面石膏板聚苯（或巖棉、玻璃棉）復合板、GRC聚苯復合板、菱鎂保溫板等。應選取尺寸準確規(guī)整、不變形翹曲、板體結(jié)合牢靠、保溫性能良好產(chǎn)品。其尺寸要與建筑模數(shù)協(xié)調(diào)，板高應與建筑層高一致。2)帶飾面聚苯保溫板施工：帶飾面聚苯板粘結(jié)于混凝土墻或磚墻內(nèi)表面，用BP粘結(jié)劑將30～50㎜厚聚苯板粘在外墻內(nèi)表面，中間留出20㎜空氣層。在聚苯板表面刮抹5㎜厚飾面石膏漿或飾面水泥砂漿，隨即橫向滿鋪玻璃纖維網(wǎng)布，再在網(wǎng)布上刮抹3㎜飾面石膏（或飾面水泥砂漿）漿體，即形成硬質(zhì)面層。在廚房、衛(wèi)生間等濕度較大房間，應采取飾面水泥砂漿罩面做法。(3)擠塑型聚苯乙烯板(XPS)薄抹灰外墻外保溫系統(tǒng)該體系結(jié)構(gòu)與膨脹聚苯板薄抹灰保溫體系相同，只是將乙烯型模塑聚苯板換成了乙烯型擠塑聚苯板。該體系與膨脹聚苯板薄抹灰外墻保溫系統(tǒng)具備相同性能特點，如隔熱保溫效果好、強度高等特點，該保溫系統(tǒng)適適用于各種形式主體結(jié)構(gòu)外墻外保溫，適宜在嚴寒地域、嚴寒地域和夏熱冬冷地域使用。(4)現(xiàn)澆混凝土模板內(nèi)置（聚苯板）外墻外保溫系統(tǒng)—CL結(jié)構(gòu)體系該系統(tǒng)簡稱CL結(jié)構(gòu)體系。該體系適于高層建筑現(xiàn)澆混凝土剪力墻體系工業(yè)和民用建筑，分為無網(wǎng)和有網(wǎng)體系兩種。聚苯板能夠是模塑型，也能夠是擠塑型。1)有網(wǎng)體系：當外墻鋼筋綁扎完成后，將帶有單片鋼絲網(wǎng)架、表面噴涂專用界面防護劑齒槽型聚苯保溫板放在墻體鋼筋外側(cè)并與鋼筋固定，在支墻體內(nèi)外剛模塊（此時保溫板位于外鋼模內(nèi)側(cè)），然后澆筑混凝土墻，拆模后保溫板和混凝土墻體結(jié)合在一起，牢靠可靠。為確保保溫板與墻體之間結(jié)合可靠性，在聚苯保溫板上有鍍鋅斜插絲伸入混凝土墻內(nèi)，并每隔1m左右經(jīng)過聚苯板插入直徑6㎜鋼筋，或插入直徑10㎜塑料脹管。面層是在鋼絲網(wǎng)架一面抹水泥抗裂砂漿找平層，然后做裝飾層。裝飾層能夠是面磚、涂料等。2)無網(wǎng)體系：無網(wǎng)體系與有網(wǎng)體系基本相同，所不一樣是聚苯保溫板上無鋼絲網(wǎng)架，系純聚苯保溫板，為使聚苯板與墻體結(jié)合牢靠可靠，采取兩種方法：一是將聚苯板與外墻面結(jié)合一側(cè)加工成鋸齒狀，板周圍設企口槽相互粘結(jié)以加強板之間整體性；二是在安裝聚苯板時將直徑10㎜塑料脹管穿過聚苯板與墻內(nèi)鋼筋綁扎，打完混凝土后使聚苯板經(jīng)過塑料脹管與混凝土牢靠連接。面層是在聚苯板表面抹水泥抗裂砂漿（抹面膠漿），壓鋪耐堿玻纖網(wǎng)格布，然后進行外墻飾面施工，外飾面最好是彈性涂料。(5)膨脹聚苯板(EPS)薄抹灰外墻外保溫系統(tǒng)該保溫系統(tǒng)適適用于各種形式主體結(jié)構(gòu)外墻外保溫，適宜在嚴寒、嚴寒地域和夏熱冬冷地域使用，是現(xiàn)在全國各地使用量最多、保溫隔熱效果最好一個保溫體系。膨脹聚苯板薄抹灰外墻保溫系統(tǒng)是由自熄型模塑聚苯板、錨栓（必要時使用）、粘結(jié)交漿、抹面膠漿和耐堿網(wǎng)布及涂料等材料復合而成，至于建筑外墻外側(cè)保溫及飾面系統(tǒng)。膨脹聚苯板薄抹灰外墻外保溫系統(tǒng)具備優(yōu)越保溫隔熱性能，良好抗水性能及抗壓、抗沖擊性能，能有效處理墻體龜裂和滲漏水問題。該系統(tǒng)冬季能防止產(chǎn)生熱橋，大大降低室內(nèi)熱能經(jīng)過外墻損失；夏季能大大降低由陽光輻射外墻而傳導至室內(nèi)熱能，進而使暖氣、空調(diào)能耗下降。墻體重量輕、節(jié)能效果顯著，可降低能源消耗、保護住結(jié)構(gòu)，還能延長建筑物壽命。給建筑物披上了一件保溫、可靠、耐久外衣。是廣大房地產(chǎn)開發(fā)商，保溫節(jié)能建筑設計和建筑施工單位首選保溫隔熱體系。伴隨建筑節(jié)能不停發(fā)展，其優(yōu)異性能逐步被市場所接收，節(jié)能型建筑物將成為今后發(fā)展方向。3.3外門窗節(jié)能研究近年來，伴隨人民生活水平提升，節(jié)能意識提升，逐步淘汰了技術(shù)性能差25鋼窗有些城市淘汰了單玻塑料推拉窗，性能優(yōu)良各種門窗應運而生，如斷橋鋁合金窗、斷橋鋼窗、使用中空玻璃和低反射率玻璃各種類型外門窗、各種復合材料外門窗等，它們使用節(jié)約了建筑運行能耗。采取新型節(jié)能門窗，改進門窗絕熱性能。因為玻璃厚度小與墻體厚度，玻璃導熱系數(shù)大與墻體導熱系數(shù)，而且墻與窗框、玻璃與窗框之間有間隙存在，所以除控制窗墻壁比外，門窗節(jié)能技術(shù)和方法特非常主要，慣用提升門窗節(jié)能質(zhì)量技術(shù)和方法有：(1)采取新型傳熱系數(shù)滿足節(jié)能標準塑料門窗、玻璃鋼門窗和鋁合金斷橋門窗等。(2)為了降低玻璃窗散熱損失，應該采取雙層玻璃乃至三層玻璃。增加玻璃層數(shù)，在內(nèi)外層玻璃之間形成密閉氣層，可大大改進門窗保溫效能。如，雙層窗傳熱系數(shù)可比單層窗降低近二分之一，而三層窗傳熱系數(shù)比雙層窗又可降低近1/30。(3)玻璃結(jié)構(gòu)建筑，其供熱和制冷費用要比非玻璃結(jié)構(gòu)建筑高得多，由此會產(chǎn)生過高能源消耗，設計進行認真權(quán)衡。通常來講，墻上玻璃面積占15%最理想，占15%～35%良好，占35%～70%就很差，應該盡可能防止超出70%。中低級居住建筑玻璃面積就更應該進行控制。(4)提升門窗制作及安裝質(zhì)量，降低冷風滲透門窗制作和安裝應嚴格要求嚴格驗收。窗戶密封條應要求彈性良好、鑲嵌牢靠嚴密經(jīng)久耐用，增加氣密性。戶門和陽臺門應選取填充聚苯板或巖棉板門，并與防火、防水要求相結(jié)合。如設置泡模塑料密封條，使用新型、密封性能良好門窗材料。而門窗框與墻縫隙可用彈性松軟型材料（如毛氈）彈性密閉性材料（如聚乙烯泡沫材料）、密封膏以及邊框設灰口等密封；框與扇密封可用橡膠、塑料或泡沫密封條以及高低縫、回風槽等；扇與扇之間密封可用密封條、高低縫及縫壓條等；扇與玻璃之間密封可用各種彈性壓條等。(5)采取新型節(jié)能玻璃?？萍荚陲w速發(fā)展，現(xiàn)在已經(jīng)開發(fā)出中空玻璃、吸熱玻璃、熱反射玻璃等良好保溫隔熱玻璃制品。中高檔居住建筑應在成本允許條件下給予主動采取，并親密關注最新科技突破。(6)控制住宅窗墻比。住宅窗墻比是指住宅窗戶洞口面積與住宅立面單元面積比值，JGJ26-1995《民用建筑節(jié)能設計標準（采暖居住部分）》對不一樣朝向住宅窗墻比做了嚴格要求，指出“北向、東向和西向、南向窗墻比分別不應超出25%、30%、35%”。(7)在窗戶外使用遮蓬或太陽隔板，首先能夠降低太陽輻射，平和風速；另首先又能夠增加藝術(shù)效果和特色。窗內(nèi)安裝遮光簾不但能夠遮光，而且能夠降低太陽輻射，裝飾簾布層不宜太薄。采取這些方法能夠顯著降低門窗熱損耗。(8)對外門，針對現(xiàn)今使用中一些微弱步驟，應詳細進行結(jié)構(gòu)改進。主要有：進戶門采取三防（防寒、防水、防盜）門，門中要設企口，要具備斷面準確、質(zhì)心柔軟、壓縮比較大等特點密封條。戶門通常位于不采暖樓梯間內(nèi)。3.4屋面節(jié)能研究在建筑圍護結(jié)構(gòu)熱工設計中，屋頂一向是人們關注重點。屋頂是外圍護結(jié)構(gòu)中受太陽照射最多、最強，也是受室外綜合溫度作用最大部位，頂層房間冬冷夏熱是居民普遍關注問題。在節(jié)能標準實施前，屋面保溫隔熱性能差，到酷熱夏季、期內(nèi)表面可高達38℃以上，其隔熱性能不能滿足低限隔熱要求。節(jié)能標準頒布實施后，人們對保溫隔熱開始重視，提升屋面保溫隔熱性能，對節(jié)約采暖和空調(diào)能耗以及改進頂層房間熱環(huán)境質(zhì)量，具備十分主要意義。工程領域?qū)⑽菝嫦到y(tǒng)分為兩大類，一類為傳統(tǒng)正置屋面，即在保溫層上鋪防水層做法，另一類為倒置式屋面，即把防水層設置在結(jié)構(gòu)層之上、絕熱保溫層之下，還可兼作隔氣層。倒置式屋面能夠保護防水層、大大延長防水材料使用年限，從而有效處理了屋面滲漏問題。這種倒置式屋面做法是屋面設計中應優(yōu)先采取做法。屋面節(jié)能設計中關鍵問題是怎樣控制和保持屋面保溫層較低含水率。對于多空吸濕性保溫材料來說，就極難做到這一點。所以，發(fā)展輕質(zhì)、高效、吸水率小保溫材料作為屋面保溫隔熱層，以及采取為通風結(jié)構(gòu)，以利于排除濕氣等方法，應是節(jié)能型屋面發(fā)展方向?，F(xiàn)在用于屋面保溫材料大多數(shù)為對于坡屋面，若閣樓層空間不作為居住空間，而作為貯藏室或作為通風閣樓，而且保溫層做在閣樓樓板上，則這種坡屋面對保溫隔熱是有利；若閣樓為居住空間，則坡屋面應按節(jié)能標準要求采取保溫隔熱方法。屋面節(jié)能方法關鍵點，其一是屋面保溫層不宜選取密度較大、導熱系數(shù)較高保溫材料，以防止屋面重量、厚度過大；其二是屋面保溫層不宜選取吸水率較大保溫材料以防屋面作業(yè)時因保溫層大量吸水而降低保溫效果，如選取吸水率較高保溫材料，屋面上應設置排氣孔以排除保溫層內(nèi)不易排出水分。還能夠采取高效保溫材料作為屋面保溫層，現(xiàn)在，高效保溫材料已經(jīng)開始應用于屋面，一些建筑屋面保溫，采取膨脹珍珠巖保溫芯板保溫層代替常規(guī)瀝青珍珠巖或水泥珍珠巖做法，就克服了常規(guī)做法很多缺點。這種保溫芯板施工方便、價格低廉、不污染環(huán)境，芯板為柔性制品，不但適適用于具備平面屋面，也可用于帶有曲面屋面，其保溫工程更可顯示出它優(yōu)越性。采取倒置式屋面將憎水性保溫材料設于防水層上，可有效預防傳統(tǒng)屋面結(jié)構(gòu)中防水層輕易老化從而影響保溫隔熱效果問題。此種方法施工簡易，可廣泛采取。另外，利用屋頂種植花卉、灌木等植物形成生態(tài)型屋面，即可美化環(huán)境，改進城市氣候，做到一舉兩得。土壤導熱系數(shù)小，有很好熱惰性，不隨大氣氣溫驟然升高或下降而大幅波動，有利于屋面保溫隔熱。同時，在屋面蓄水，形成蓄水型屋面，也是屋面節(jié)能有效方法。利用水蒸發(fā)可帶走大量熱，從而有效減弱屋面?zhèn)鳠崃亢徒档臀菝鏈囟?。另外，還能夠采取平坡屋頂結(jié)合形式，在屋面保溫隔熱層上做架空層，經(jīng)過空氣流通來散熱[12]。屋面是建筑外圍護結(jié)構(gòu)之一，提升屋面保溫隔熱性能，對降低下及空調(diào)耗能，改進室內(nèi)熱環(huán)境是極其主要?，F(xiàn)在，廣泛推廣綠色生態(tài)建筑屋面是具備創(chuàng)新性屋面節(jié)能設計。綠色生態(tài)屋面包含種植屋面、蓄水節(jié)能屋面、日光節(jié)能種植溫室屋面以及一些生態(tài)屋面綠化系統(tǒng)等。種植屋面不但在建筑與景觀設計上采取創(chuàng)新技術(shù)，增加城市綠地面積和休閑場地，美化城市；還能夠使用各種具備創(chuàng)新技術(shù)新型建筑材料，大幅度降低屋面建筑能耗同時，降低溫室氣體排放，改進城市空氣環(huán)境。第4章嚴寒地域居住建筑設備節(jié)能及可再生能源應用研究4.1嚴寒地域居住建筑設備節(jié)能研究人們對室內(nèi)環(huán)境質(zhì)量要求在提升，為了滿足建筑使用要求和需求提升，建筑中增設了多個建筑設備系統(tǒng)，集中了建筑給水排水、熱水供給、消防供給、消防給水、建筑供暖、建筑通風、空氣調(diào)整、建筑防火排煙、燃氣供給、建筑供配電、建筑照明等多學科建筑設備。按使用功效建筑設備系統(tǒng)主要分為建筑給水排水設備、暖通空調(diào)設備和建筑電氣設備三大系統(tǒng)。設備分類及輔助設施分類有：1)強電：供電、配電、應急電源、照明；2)電梯：手扶梯、垂直（迅達外呼式）；3)空調(diào)：冷氣、暖氣、通風、濕度調(diào)整給排水：4)市政供水、加壓供水（介紹）、排污；消防：煙感、噴灑、消火栓、風機水泵；5)弱電：網(wǎng)絡通訊、樓宇自控、火災自動報警、故障報警、攝像防盜、廣播、設備自控；6)其它：噴水池、停車場收費、垃圾站等。4.1.1建筑設備系統(tǒng)研究現(xiàn)實狀況建筑設備是建筑運行使用基礎，建筑設備系統(tǒng)研究主要集中在以下幾方面：應用高技術(shù)結(jié)果按功效目標要求加以集成優(yōu)化，使建筑設備朝輕、薄、小，節(jié)能、高效，環(huán)境友善性；施工簡易性，可維護性和可再生利用方向發(fā)展。發(fā)展用以改造提升傳統(tǒng)系統(tǒng)能效產(chǎn)品：如，控制樓道照明燈聲控開關，實現(xiàn)供熱采暖水系統(tǒng)各環(huán)路水利平衡，各處流量符合要求值平衡調(diào)整閥，調(diào)整水泵轉(zhuǎn)速使之與系統(tǒng)工況匹配變頻調(diào)速器等。利用高技術(shù)結(jié)果開發(fā)高效節(jié)能建筑設備：利用可再生能源——太陽能產(chǎn)品，如真空管太陽能集熱器（熱水器）、陽光電池板；利用清潔燃料能源裝置；利用天然氣微型燃氣透平發(fā)電供熱（供冷）機組、燃料電池等；高效供冷供熱裝置，各種熱泵、吸收式供冷熱設備、凝結(jié)式燃氣鍋爐；高效電光源，各種鹵素節(jié)能燈具及電子鎮(zhèn)流器；高效介質(zhì)輸送設備，各種高效風機與水泵；各種能量回收器，顯熱或潛熱回收器；高效電梯等垂直輸送設備。利用高技術(shù)研究建筑設備系統(tǒng)優(yōu)化集成技術(shù)：建筑設備系統(tǒng)通常由許多步驟組成。按照木桶原理，系統(tǒng)總效率是由系統(tǒng)中微弱步驟來決定。要達成系統(tǒng)高效必須實施優(yōu)化集成，為此需要采取各種先進工具來分析找出微弱步驟，加以處理。利用高技術(shù)結(jié)果進行設備運行節(jié)能調(diào)控：建筑設備系統(tǒng)能否取得節(jié)能實效，關鍵還需運行調(diào)控。因為其運行負荷時變動，必須依照改變了工況，改變設備實際運行情況。比如，對于供暖空調(diào)來說，室外氣候改變、室內(nèi)人員變動、發(fā)燒設備使用都是變動，設備運行不是設計工況滿負荷狀態(tài)，必須保持運行時間部分狀態(tài)處于節(jié)能，調(diào)控是必不可少。建筑設備系統(tǒng)耗能占整個建筑能耗2/3，所以，降低建筑能耗關鍵在于降低設備運行能耗。設備系統(tǒng)由若干完成不一樣功效子系統(tǒng)集成組成，其控制過程復雜，設備種類、數(shù)量繁多，設備集成控制管理具備復雜性與多樣性，設備節(jié)能研究必須以設備運行控制為基礎，利用數(shù)據(jù)分析處理方法分析能耗數(shù)據(jù)，并將研究結(jié)果作用與設備運行控制[13]。4.1.2建筑設備子系統(tǒng)能耗分析降低建筑設備運行過程能耗，必須對設備系統(tǒng)各組成部分能量消耗情況進行分析，在此基礎上有針對性地提出控制方法，達成節(jié)能目標。(1)給排水設備系統(tǒng)能耗分析居住建筑給水能耗分為水能和電能,以下分別進行水能和電能耗能分析。1)建筑物供水量設計計算建筑給水能耗分為生活給水能耗與消防給水能耗。生活給水系統(tǒng)負擔著建筑內(nèi)日常飲用烹調(diào)、洗滌、沐浴等生活生用水；消防給水系統(tǒng)分為消火栓給水系統(tǒng)和自動噴水滅火給水系統(tǒng)供層居數(shù)較多民用建筑、大型公共建筑消防用水。建筑生活用水量和消防用水量計算參考表4-1、表4-2標準進行[14]。①生活用水量依照建筑物內(nèi)衛(wèi)生設備完善程度、氣候、使用者生活習慣、水價等原因確定。建筑物性質(zhì)不一樣、衛(wèi)生設備完善程度不一樣，用水量標準也不一樣。小時改變系數(shù)Kh=最高日最大使用量/最高日平均時用水量各類建筑最高日生活用水量Qd=mqd，其中m為設計單位數(shù)，qd為單位用水量標準；各類建筑最大小時生活用水量Qh=Qd·Kh/T，其中T為天天使用時間，Kh為小時改變系數(shù)。表4-1生活用水小時改變系數(shù)Table4-1waterchangeshours序號建筑物名稱最高用水定額(L/人·d)小時改變系數(shù)1普通住宅200-3502.3-1.82別墅250-4002.2-1.73普通旅館、招待所、學生宿舍120-2003.0-2.54賓館300-5002.5-2.05醫(yī)院住院部250-4002.5-2.06養(yǎng)老院100-1502.5-2.07公共浴室150-2002.0-1.58幼兒院50-1003.0-2.59餐廳30-402.0-1.510商場15-202.0-1.511辦公樓40-602.0-1.512教學樓50-802.5-2.013電影院、劇院5-102.5-2.014體育館30-403.0-2.015會議廳10-152.0-1.5表4-2高層建筑室內(nèi)消火栓用水量Table4-2high-risebuildingindoorhydrantwater高層建筑類別建筑高度(m)消火栓用水量(L/s)每支水槍最小流量(L/s)每根豎管最小流量(L/s)室外室內(nèi)普通住宅＜501510510＞5015205101.高級住宅2.醫(yī)院3.二類建筑商業(yè)樓、展覽樓、綜合樓、商住樓、電信樓、圖書館、書庫4.省級以下郵政樓、管播電視樓、電力調(diào)度樓、放在指揮調(diào)度樓5.高度不超出50m教學樓、旅館、辦公樓、科研樓、檔案館＜502020510＞5020305151.高級旅館：建筑高度超出50m商住樓、展覽館、綜合樓、金融樓、電信樓、商住樓2.省級以上廣播電視樓、電力調(diào)度樓、郵政樓、放在指揮調(diào)度樓3.超出十萬冊藏書圖書館、書庫4.主要辦公樓、科研樓、檔案館5.高度不超出50m教學樓、旅館、辦公樓、科研樓、檔案館＞503030515＞503040515②室內(nèi)消防用水量室內(nèi)消防用水量通常依照設計手冊計算。表4.2給出了高層建筑室內(nèi)消火栓用水量計算表。2)給排水設備用水能耗分析水資源是不可再生資源，節(jié)水已引發(fā)社會重視。在對建筑用水損耗進行分析基礎上，對建筑節(jié)水進行分析。居住建筑用水損耗原因以下：給水管網(wǎng)滲漏損耗：給水管網(wǎng)在建筑內(nèi)以暗埋方式進行鋪設，因為給水壓力和給水管材質(zhì)量、受腐蝕程度、水管鋪設方式等原因影響，滲漏水監(jiān)測較為困難，滲漏水問題已成為水能損耗主要原因。用水終端設備損耗：抽水馬桶等終端設備因為設計、質(zhì)量等原因造成水量損耗。3)給排水設備用電能耗分析建筑給排水設備用電主要在于水泵運轉(zhuǎn)耗電與消防系統(tǒng)自動噴淋系統(tǒng)用電。給排水系統(tǒng)節(jié)能分為節(jié)點和節(jié)水，給排水系統(tǒng)耗電主要是水泵耗電，其控制功效簡單，控制參數(shù)少，節(jié)電方法主要是采取變頻水泵，是水泵功率隨用水量改變而改變。給排水系統(tǒng)節(jié)能系統(tǒng)節(jié)能主要目標在于節(jié)水。水泵運轉(zhuǎn)耗電：但建筑高度超出30米時，應采取二次水泵供水，水泵用電量與建筑物用水量有直接關系。噴淋系統(tǒng)耗電：噴淋系統(tǒng)耗電可依照消防噴淋系統(tǒng)設計功率進行計算。(2)照明系統(tǒng)能耗分析居民建筑設備好點除了維持建筑運行供暖通風、給水設備、電梯耗電外，還包含建筑照明系統(tǒng)耗電以及用戶設備耗電。建筑照明耗電計算主要在于依照建筑物所需照度值及其它已知條件，決定燈具容量和數(shù)量，從而確定照明耗電。照度值計算有三種基本方法：利用系數(shù)法：利用系數(shù)依照空間系數(shù)與有效空間反射比從相關表中查得，維護系數(shù)可參見國家標準(GBJ133-90)及(GB50034-92)，見表4-3。表4-3房間維護系數(shù)表Table4-3roommaintaincoefficienttable環(huán)境污染特征工作房間或場所表示例維護系數(shù)白熾燈、熒光燈鹵鎢燈清潔住宅臥室、辦公室、餐廳、閱覽室、繪圖室0.750.80通常商店、候車室、侯船室、影劇院0.700.75污染嚴重廚房0.650.70單位容量法：依照燈具安裝高度、房間面積、工作面照度，利用利用系數(shù)法進行計算，得出單位面積安裝功率，將結(jié)果制成表格，供計算查用，稱為單位容量法。房間內(nèi)總照明∑P=WS∑P——室內(nèi)照明安裝容量W——最低照度時單位安裝功率S——房間面積照明系統(tǒng)耗電占設備系統(tǒng)耗電30%左右，現(xiàn)在主要采取節(jié)電方法是：合理安排用電需求，降低無須要用電[15]。另外，提升終端用戶用高能效采暖、空調(diào)系統(tǒng)與削減室內(nèi)冷熱負荷方法并行，才能真正降低采暖、空調(diào)能耗。首先，依照建筑特點和功效，設計高能效暖通空調(diào)設備系統(tǒng)，比如熱泵系統(tǒng)、蓄能系統(tǒng)和區(qū)域供熱、供冷系統(tǒng)等。然后在使用中采取能源管理和監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)督和調(diào)控室內(nèi)舒適度、室內(nèi)空氣品質(zhì)和能耗情況。如歐洲國家經(jīng)過傳感器測量周圍溫度、濕度和日照強度，然后給予建筑動態(tài)模型預測采暖和空調(diào)負荷，控制暖通空調(diào)系統(tǒng)運行。在其余家電產(chǎn)品和辦公設備方面，應盡可能使用節(jié)能認證產(chǎn)品。4.1.3建筑設備節(jié)能(1)行政管理方法激勵和提倡人們樹立環(huán)境保護意識，主動地降低對舒適度追求，這是能源需求管理追求最高境界。詳細為讓人們在夏季提升室內(nèi)空調(diào)溫度，冬季降低室內(nèi)溫度；提倡10層之內(nèi)不乘電梯；降低照明亮度，養(yǎng)成隨手關燈習慣；開空調(diào)時不開窗等。(2)技術(shù)管理節(jié)能采取科學管理管理方法，在滿足一定舒適前提下降低能源消耗。1)管理節(jié)能既建樓宇節(jié)能能夠分為兩種：一個是投入一定資金經(jīng)過對原系統(tǒng)設備進行改造，修正原設備不合理匹配和失誤，或是在樓宇中采取一些先進產(chǎn)品和技術(shù)來達成節(jié)能目標。我們稱之為改造節(jié)能；另一個是經(jīng)過科學管理方法，不需要投入資金就能夠達成節(jié)能目標，我們把它稱為管理節(jié)能。二者相比，這種經(jīng)過科學管理方法就可達成節(jié)能目標做法代價最低，便于普及，更輕易為人們所接收，會有更多人愿意去嘗試采取科學管理方法開始先節(jié)能目標。當人們感受到了管理節(jié)能帶來實惠后，就會由被動接收節(jié)能宣傳教育到主動地實施和追求具備更大節(jié)能效果方法和目標。因為現(xiàn)在運行管理這些高能耗空調(diào)、照明、垂直運輸?shù)仍O備物業(yè)管理者不是能耗最終付費人，所以從樓宇管理節(jié)能入手，先易后難地推廣節(jié)能工作意義更大。2）供熱節(jié)能首先是鍋爐房節(jié)能，主要方法有燃燒節(jié)能、除水垢、按定額負荷運行、除垢、保溫、余熱利用、回收冷凝水、加大供回水溫差。其次是系統(tǒng)節(jié)能，主要方法有用變水溫供水，平衡末端用量。再次是滿意度與節(jié)能，主要方法有：提升冷凍水出水溫度，提升效率，降低用戶消耗，加大制冷機冷量；經(jīng)過停、開制冷劑消除部分負荷影響，制冷劑效率高，單位冷量泵耗功率最小；利用新風降溫，依照季節(jié)不一樣變換新風量；對殘余冷量利用；利用閑置冷卻塔降低冷凝溫度；利用峰平谷電力價格合理用電；使用定時器節(jié)能，對控制照明、熱水器、電梯空調(diào)、風機等設備定時。4.2建筑可再生能源節(jié)能應用研究(1)利用風能能夠發(fā)電，同時實現(xiàn)被動式降溫。建筑上通常采取小型或微型風力發(fā)電機，只要有能使樹葉搖動微風就能使發(fā)電機工作。它非常適合夜間建筑亮化照明等用途。建筑自然通風能夠改進室內(nèi)熱舒適和空氣質(zhì)量。夏季，利用自然通風進行被動式降溫可降低空調(diào)能耗，預防“建筑綜合癥”發(fā)生。而冬天則能夠驅(qū)除室內(nèi)多出潮氣和污染物，以降低采暖能耗。(2)利用地熱資源。因為較深地層在未受到干擾情況下常年保持很定溫度，遠高于冬季室外溫度，又低于夏季室外溫度，所以可利用地內(nèi)能量來為人類服務?，F(xiàn)在應用最多是地源熱泵。它可克服空氣源熱泵技術(shù)障礙，且效率更高。另外，冬季經(jīng)過熱泵把大地中熱量升溫后對建筑供熱，同時使大地中溫度降低，即蓄存了冷量，又可供夏季使用；夏季，經(jīng)過熱泵把建筑物中熱量傳輸給大地，對建筑物降溫，同時在大