宗樓建筑有限公司
Zonglou Construction Co., Ltd.
德國及北歐的建筑節(jié)能技術(shù)
1. 德國及北歐的能源開發(fā)和建筑節(jié)能
德國把節(jié)約能源改善環(huán)境作為重要任務(wù),其主要判定指標(biāo)是燃料在轉(zhuǎn)變成能源過程中所釋放的 CO2。即〔CO2 的排放量 單位為kg/a·kW·h) 〕 對大氣所造成的污染,從采暖方式而言,獨(dú)家獨(dú)戶采暖污染最為嚴(yán)重,小區(qū)用油鍋爐次之,遠(yuǎn)程熱電聯(lián)產(chǎn)集中供暖方式較好。為減少空氣中 CO2的排放量,應(yīng)注重新能源的開發(fā)利用。
(1)太陽能的利用:北歐計(jì)劃建成 50 個(gè)太陽能小區(qū),他們主要從兩方面考慮:
1)從總體布局結(jié)合城市規(guī)劃,考慮房屋的朝向(不超過 45 度)和遮陽、體型系數(shù),盡量做到布局緊湊合理。
2)對具體建筑則要求:首先是保溫、隔熱;規(guī)定熱水用量來自太陽能不得小于 60%;1/3 用電來源于太陽能。 由于采用太陽能,每年往空氣中釋放的 CO2也大大降低。利用太陽能的住宅建筑 CO2的排放量為 43kg/戶·a,而利用電、油、天然氣采暖的住宅建筑分別為1053 kg/戶·a 、538 kg/戶·a 、375 kg/戶·a。
(2)地?zé)崂茫罕M管在德國開發(fā)太陽能,但有些學(xué)者認(rèn)為利用太陽舶可用于加熱水,但采暖不可取,用地下水周期長,水質(zhì)不干凈,容易產(chǎn)生水垢。他們贊成使用地?zé)釤岜眉夹g(shù),把供熱系統(tǒng)和通風(fēng)系統(tǒng)連成一體,這種熱泵系統(tǒng)在改善環(huán)境方面比油、氣更可靠。目前,在國際上應(yīng)用較為廣泛,瑞典占 50%,瑞士占 30%~40%,奧地利占 20%,荷蘭、波蘭、捷克也在使用。熱泵不僅能采暖,也能用于制冷、空調(diào)。熱泵技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是環(huán)保效益好,CO2的排放量比煤和油都小。它的缺點(diǎn)是一次性投資大,需要經(jīng)常維修;驅(qū)動(dòng)時(shí)需用電,但綜合經(jīng)濟(jì)效益還是好的。
(3)生態(tài)建筑:在杜塞爾多夫一個(gè)原礦區(qū),建造了一幢世界上最大的生態(tài)建筑,是州內(nèi)務(wù)部的培訓(xùn)中心。這是一幢長 220m,寬 70m,高16m 的巨大玻璃房子,結(jié)構(gòu)全部為木框架。在這幢大容積的玻璃房子的內(nèi)部再修建大部分為 3 層的房屋,其中有辦公樓、培訓(xùn)中心教學(xué)樓、培訓(xùn)中心宿舍、餐廳、會議廳、圖書館和大片水池等。該工程與 1977 年開工,于 1999 年 8 月 22 日竣工啟用。由于所有建筑物均在這一巨大玻璃房子內(nèi),室內(nèi)氣溫可以進(jìn)行調(diào)節(jié),其能源來自玻璃頂棚的太陽能積熱板,該玻璃頂棚總建筑面積為 15000 平米,太陽能集熱面積為1000 平米,集熱板有大小疏密之分,按天上云彩的形式進(jìn)行分布,這一巨大的集熱板每年能發(fā) 75 萬 kw.h 電,其自用電僅為 1/3,其余2/3 并入電網(wǎng)。玻璃房子中的建筑物也為木結(jié)構(gòu)建筑,外墻為木板,板后有防潮層,防潮層后為巖棉保溫板,所以室內(nèi)基本上恒溫,內(nèi)外
溫差僅5,6度。
2.保溫材料及建筑應(yīng)用
(1)保溫材料
1)建筑保溫材料的種類。主要有有機(jī)泡沫材料,如發(fā)泡泡沫聚苯、擠塑聚苯、保溫漿料和聚氨酯等。還有有機(jī)的植物和動(dòng)物纖維,如再生的木材、廢紙、棉花、麻絲、羊毛、廢軟木塞、椰子殼、谷物的殼等。
2)如何保證材料質(zhì)量
a.證明材料的可用性(相當(dāng)我國的準(zhǔn)用證) 。 新材料則要通過復(fù)雜的方法進(jìn)行檢測才能得到可用性證明(一般材料只要符合工業(yè)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)就可以),并定期對成品、原材料和生產(chǎn)工藝進(jìn)行檢測。
b.廠方自檢(相當(dāng)于我國的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn))。廠方經(jīng)常檢測產(chǎn)品材料性能,如熱導(dǎo)率、耐火、抗壓等指標(biāo)。
(2)節(jié)能建筑的圍護(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu)造
1)墻體。目前德國墻體沒有內(nèi)保溫做法,國家要求的傳熱系數(shù)指標(biāo)是 0.4-0.5W/m2K?;旧鲜莾深悾阂活愂峭獗赝庋b飾層墻體,外面使用的保溫材料視建筑外飾面情況而定。如外飾面用涂料時(shí),一般均粘貼泡沫聚苯板,密度為 15kg/m3,厚度 120-160mm,外貼抗裂砂漿玻璃纖維網(wǎng)格布,外涂涂料飾面。如外部為裝飾磚(如普通粘土單磚墻)則在墻體與裝飾磚層的空間,填塞巖棉和玻璃棉,第二類是單一材料做法,使用高效保溫單一材料,這種構(gòu)造基本上可以不安裝暖氣。
2)屋面。德國住宅建筑的屋面絕大部分是坡屋面,基本上用棉類保溫材料,厚度為 200mm 左右,即便使用 100mm 厚加氣混凝土,上部也鋪厚 200mm的聚苯板或巖棉。屋面?zhèn)鳠嵯禂?shù)的國家標(biāo)準(zhǔn)是0.25-0.3 W/m2K。
3)樓地面。一般樓面也放置聚苯板,目的不是保溫而是隔聲。使用的聚苯有兩種:一種是擠塑聚苯,一種是經(jīng)過壓縮過的普通聚苯。地面一般用復(fù)合做法,如采用加氣混凝土板上鋪 100 厚聚苯,一般均鋪 200-300 厚巖棉,樓地面?zhèn)鳠嵯禂?shù)國家標(biāo)準(zhǔn)是 0.30 W/m2K。
4)窗戶。德國窗戶均為空氣雙玻璃窗,較多為塑鋼窗,窗戶傳熱系數(shù)國家標(biāo)準(zhǔn)是 1.8 W/m2K ,還沒有達(dá)到歐共體 1.3 W/m2K 的標(biāo)準(zhǔn)。
(3)材料的回收利用;廢品主要是 EPS,因其具有較好的彈性、抗?jié)B性、耐沖擊性、輕質(zhì),大部分用于包裝材料和房屋保溫。政府規(guī)定對廢品一定要重復(fù)利用和回收。收集廢料的用途是:
1)粉碎后加入外加劑,制成泡沫塑料,該項(xiàng)占總廢品的 30%。
2)與粘土混合后改良土壤。
3)加熱后熔化再壓制成形,生產(chǎn)再生塑料,該項(xiàng)約占廢品量的10%