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建筑节能与建筑噪声控制
RSS 打印 复制链接 发布时间:2018-03-16 17:05:31

 摘要: 建筑能耗和建筑噪音控制是当前世界各国普遍重视的问题,与世界发达国家相比,我们还有相当大的差距。本文试以江苏地区为例,谈谈在夏热冬冷地区建筑设计中综合考虑建筑节能与建筑噪声的一些技术手段,借此对建筑节能与建筑噪声控制的实践操作产生积极的现实意义和实用价值。 

   关键词:建筑节能建筑噪音能耗控制建筑绿化 

  中图分类号:TE08文献标识码:A 文章编号:   

  江苏属于夏热冬冷地区,不论从冬季保温还是夏季隔热方面,建筑能耗构成主要是通过围护结构(墙、屋顶、楼板、门和窗)的传热及空气渗透。关于围护结构的传热,与围护结构的传热系数(K[W/m2•K])紧密相关,而解决空气渗透在于增强建筑的密闭性,密闭主要是在门窗这一块,门窗要有很好的气密性。噪声控制方面,主要考虑建筑围护结构的隔声,为使所设计建筑达到允许的噪声标准,必须使围护结构具有足够的隔声性能,以防止来自外界的噪声干扰。同时,建筑的密闭性对建筑隔声也有明显的影响,墙体等围护结构上的孔洞(例如门窗缝隙等)会使其隔声性能明显下降。同时,建筑绿化可起改善局部热气候;调节空气湿度;降低城市噪声污染;防止灰尘侵袭等作用。因此,在建筑设计中采取某些综合考虑建筑节能与建筑噪声控制的技术手段具有可行性及现实意义。   

  一、综合考虑节能和隔声的围护结构 

  可综合考虑节能和隔声的围护结构主要有外墙,外门、窗等,下面谈谈在这些围护结构的构造和材料的选取上具体如何兼顾节能和隔声。 

  1、外墙。现阶段江苏地区建筑外墙以240厚粘土空心砖为主,分层增加约20~60厚膨胀聚苯板或聚苯颗粒保温砂浆等材料形成外墙保温构造以满足整个建筑节能设计要求。而砖墙本身面密度大,隔声较好,240厚砖墙双面抹灰的计权隔声量达到54.5dB,完全能满足建筑隔声要求。但建筑外墙有提倡使用加气混凝土砌块的趋势,这种材料虽导热系数较低,约0.2~0.3,可很大程度上降低墙体传热系数。但其隔声性能不如砖墙,200厚加气混凝土墙双面抹灰的计权隔声量为44.5dB,这与其面密度有关(质量定律)。此时,若只采用200或240厚加气混凝土砌块外墙自保温则可能在某些情况下难以达到隔声要求,须采取增加其他材料或设空气层等构造措施来提高隔声量。在设计中应注意此类情况。 

  2、门窗 

   (1)外窗 

  一是窗墙比:不同朝向的窗墙比的大小对能耗有很大影响(由于外窗的传热系数一般来说比外墙小很多,影响外围护结构的综合传热)。随着窗墙面积比的增大,外窗的传热系数要求更小,以达到相近的节能效果。不同朝向、不同平均窗墙面积比的外窗传热系数KW/(m2.K)不同。同样,窗墙比对外围护结构的综合隔声能力也是有很大影响的。窗户的隔声性能不好,如果窗户的面积不大,隔声性能与窗面积大、隔声性能非常好的窗几乎差不多。 

  二是窗体材料:节能方面,湖南地区窗框材料木、塑料、断热铝合金优于钢、铝合金。但木、塑料非现代建筑所青睐,断热铝合金由于造价较高,使得铝合金成为应用最为广泛的窗框材料,同时采用复合层玻璃(如中空玻璃窗)等方法提高窗的节能效果。 

  隔声方面,铝合金窗框与塑钢窗框在1KHz以下,两者隔声量基本接近,但铝合金窗框在中高频隔声性能优于塑钢窗。而关于玻璃,实际应用中,往往使用复合层玻璃来替代,在玻璃+空气层+玻璃的复合层中,单层玻璃的厚度宜控制在4~6mm,空气层厚度约在10mm左右。经过对比,若节能设计时的采取相近的中空玻璃参数,可以取得节能和隔声两方面的效果。 

  三是双层窗:双层窗对节能和隔声都有利,双窗的间距受到建筑物外墙厚度的限制,可供采用的间距一般为10cm左右。实验测量表明,双窗间隔10cm的计权隔声量为33dB。在双窗间隔作吸声处理后,其隔声量达36dB。隔声效果较好,而双层普通玻璃窗的节能效果可见表3,而从造价来说,双层窗的工程造价约为复合玻璃窗的50%。 

  (2)住宅外门及阳台门 

  江苏地区住宅外门及阳台门在节能设计中可采用多功能户门(具有保温、隔声、防盗等功能)及夹板门等。夹板门一般中间填充玻璃棉或矿棉等作为保温材料,而玻璃棉或矿棉等同时也是吸声材料,节能设计中应用较多的如:双层金属门板,中间填充15mm厚玻璃棉板,可考虑适当增加填充厚度来提高隔声量。而门的密缝处理对于门的隔声也有很大影响,在防止空气渗透上也能起一定作用。   

  二、加强建筑绿化 

  1、节能方面,绿化可以调节温度,尤其是降低夏季温度,树木枝叶形成浓荫可以遮挡太阳辐射和地面、墙面和相邻物的反射热。经过测试,夏季林地及草坪的气温与普通场地气温比较,平均降温值约为2.5~3℃。而西墙外有绿化的房间的室温低于无绿化的房间约3℃,同时在11~16时段内的升温速率有绿化房间也明显优于无绿化房间。不同的建筑绿化布置方法对节能均能起到一定效果。如:临街绿化,楼间绿化,楼旁绿化,建筑本体绿化等。   

  2、减噪方面,在噪声源与建筑之间的大片草坪或是种植由高大树木组成的足够宽度且浓密的绿化带,是减弱噪声干扰的措施之一。一般来说,绿化对于低频噪声的隔声能力优于高频;混植林带的隔声能力优于纯植林带;而植物本身的吸声能力,一般以叶面粗糙、面积大、树冠浓密的为强。在建筑绿化布置方法上,临街绿化对减噪的作用较大。在道路边设置1.8~2.4m宽的灌木绿带+6m宽的大乔木绿带,其隔声量可达8~10 dB。在节能与减噪方面均能产生效果和作用。   

  三、抓好推动建筑节能的几个环节 

  (一)抓住建造环节 

  1、最大限度降低建筑基础能耗水平。根据《GB 50189-2005 公共建筑节能设计标准》以及《民用建筑热工设计规范GB50176-93》的规定,对建筑围护结构的热工性能应进行详细的计算、比较和分析,合理确定建筑体形系数,选择优化的建筑围护结构,外墙、屋顶、门窗等的热工性能(包括平均传热系数、热惰性指标及气密性要求)必须满足国家最新颁布的节能标准。 

  2、按照《公共建筑节能设计标准》进行的建筑设计。在保证相同的室内环境参数条件下,与未采取节能措施前相比,全年采暖、通风、空气调节和照明的总能耗应减少50%。   

  (二)抓住运行环节  

  要通过科学管理和应用适用的先进技术,使运行处于最佳状态,切实降低建筑物在使用过程中的能源消耗;要严格执行建筑节能减排的法律制度和技术规范,建立建筑节能监管服务体系,实施建筑能耗统计、能源审计和公示等制度,落实建筑节能减排目标责任制,严肃查处违法行为。 

   (三)抓住可再生能源应用技术的开发和推广环节  

  通过科学开发和有效推广可再生能源的工艺技术和先进设备,尽量减少建筑对一次性能源的依赖。在水资源的使用中,在建筑设计中,应结合当地水资源状况和气候特点,制定相应的节水、污水处理回收利用、雨水收集和回用方案,努力提高水循环利用率和用水效率,减少污水排放量。 

  1、水量平衡。最大限度地有效利用水资源,减少建筑污水的排放量,实现建筑用水的良性循环。 

  2、制定节水率、回用率目标。根据《水工业工程设计手册一建筑和小区给水排水》规定的用水定额及参照相关设计规范中的规定,计算小区生活用水量、 污水排放量及雨水收集量,制定节水率和回用率目标. 

  3、节水措施。在物业管理中制定节水管理制度,在日常使用和管理中实行经济目标责任做到防止跑、冒、滴、漏,以降低资源的损耗。 

  4、污水回收利用系统。经济理地利用污水资源。对再生水行合理的规划,使再生水资源发挥最大效益。回用水作为绿化车、地下水补给等。 

  5、合理设计给排水系统。通过给排水管道的合理设计,用洗衣服、洗菜的水冲洗厕所。同时采用新型卫生设施,比如节水龙头、节水马桶、节水浴缸等。 

  雨水:收集雨水用以一定范围内补充用水,改善建筑屋顶和室外场地水收集系统,建立完善整套的集水、处理、储存等设施。雨水处理后回用。限制或禁止使用市政供水进行浇灌 。   

  (四)抓住既有建筑的节能改造环节  

  1、采暖、空调系统。在设计采暖、空调系统时,应进行详细准确的热负荷计算,确定系统各设备装机容量的大小:积极稳妥的采用各种先进的设备、技术措施,确保空调系统在最优化的状态下运行,节约能源,减少污染;结合当地实际条件,选择优化的采暖、空调系统方案利能源供应形式,比如,采用地源热泵中央空调系统比传统的冬季壁挂锅炉铸铁暖气片采暖,夏季分体壁挂式或窗式空调制冷节能40%一60%,比空气源中央空调系统节能30%一50%,运行费用节省30%一50%。 

  2、热水供应系统。应选用适宜的能源制备热水;整个系统应采取保温措施以减少输送系统的能耗损失;应采用先进的控制调节措施。优化整个系统的运行。 

  3、家庭炊事系统。家庭炊事系统的设计应严格按照国家相应的标准进行,在确保安全的基础上,进行最优化的设计。节约能源,减少对空气环境造成的污染。 

  4、照明系统。在建筑规划和单体设计中要充分考虑利用自然采光;合理设计照明点;采用高效节能的照明设备;要设计相应的照明节能控制措施。比如:采用太阳能光伏电源、节能灯及T15型直灯管,根据具体情况考虑设置具有光控、时控或人体感应等功能的智能照明控制装置,采用SCB10型节能变压器等,可直接体现节约电能的效果

  (五)完善建筑节能减排的法律和政策的环节  

  认真贯彻落实《节约能源法》、 《可再生能源法》和《环境保护法》等法律,并抓紧制定《民用建筑节能条例》等配套法规,把建筑节能减排的制度保障工作作为首要任务认真抓好。同时,要与各有关部门配合,加强建筑节能减排重大政策的研究制定,建立反映资源稀缺程度和市场供求关系的资源价格形成机制,健全激励建筑节能减排的财税政策, 抑制浪费和不合理消费。  

  (六)完善建筑节能减排的技术标准环节   

  加快工程建设节能减排技术标准的制定和修订, 不断扩大标准的覆盖范围。直接涉及能源资源节约、生态环境保护、建筑技术进步的内容将作为强制性条文。充分发挥节能减排标准的技术保障和引导约束作用。 

   (七)大力推进技术创新环节 

  组织推动重大技术研究攻关,不断增强自主创新能力。组织实施水体污染与治理、北方地区供热改造等节能减排重点示范项目和重大专项。在加强成熟、适用新技术的成果转化和推广应用的同时,充分挖掘本土化的建筑节能环保传统技术和工艺。 比如钢结构和绿色屋顶等就是很好的例子。 

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