¿Cuáles son sus puntos de vista sobre la conservación de energía en los edificios?

Este artículo explica la importancia de la conservación de energía en los edificios desde tres aspectos: reciclaje de recursos, desarrollo y utilización de nuevas energías y construcción con papel, presenta la situación básica del consumo de energía en los edificios en China y analiza la conservación de energía en las paredes. Conservación de energía de puertas y ventanas. Cinco formas de ahorrar energía incluyen el ahorro de energía en el techo, la utilización de energía solar y la ventilación nocturna.

Palabras clave: nueva energía, ahorro de energía en paredes, ahorro de energía en techos

Con el rápido desarrollo de la ciencia y la tecnología, la escasez de energía ya no puede ignorarse. El ahorro de energía ha atraído una atención generalizada en todo el mundo. mundo, y también en nuestro país, sin excepciones. Actualmente, casi el 30% de la energía mundial se consume en los edificios. Si las cosas siguen así, afectará gravemente al desarrollo sostenible de la economía mundial. Por tanto, las cuestiones energéticas se convertirán en un tema candente en este siglo. Debemos partir de una estrategia de desarrollo sostenible para que los edificios consuman la menor cantidad posible de recursos no renovables, reduzcan la contaminación del medio ambiente y proporcionen a los usuarios salud, confort y bienestar. Un espacio de trabajo y de vida natural y armonioso. (Consulte "Red china de arquitectura")

El ahorro de energía se ha convertido en una tendencia en países extranjeros

1 Reciclaje de recursos

Una vez una universidad en los Estados Unidos. diseñó y construyó una sala ecológica de cuatro dimensiones. Su energía térmica proviene de la disipación artificial del calor, la luz solar y el calor generado por el uso de electrodomésticos; la electricidad depende de turbinas eólicas y células solares; el agua de lluvia tratada fluye desde los aleros y las aguas residuales fluyen hacia un pozo de abono; Después de la fermentación se utiliza para la fertilización del jardín. Una empresa constructora estadounidense utiliza basura reciclada para construir casas. Las paredes están construidas con neumáticos reciclados y restos de aleaciones de aluminio, la mayor parte del acero utilizado en las vigas del techo se recicla de las obras de construcción. % polietileno; periódicos viejos y cajas de cartón se convirtieron en la principal materia prima para el techo y sirvieron como aislantes para las paredes. La sede del Consejo de Defensa de Recursos Nacionales de Estados Unidos es una oficina verde construida principalmente con materiales reciclados provenientes de desechos y artículos reciclados. Sus paredes están hechas de paja de trigo prensada con procesamiento de alta tecnología, el piso está hecho de vidrio de desecho y el escritorio está hecho de periódicos de desecho y residuos de soja. Además, también cuenta con amplios escaparates, lo que hace que la oficina sea muy luminosa y ahorre un 30% de electricidad. En Japón se construyó en 1997 una "casa de salud" experimental. Además de elegir materiales de construcción que sean lo más inofensivos posible para el cuerpo humano en toda la casa, las paredes también están diseñadas como una estructura doble, con respiraderos en cada habitación, y el aire en todo el sistema de la casa circula mediante un sistema completo. Intercambiador de calor y deshumidificador. El intercambiador de calor total puede recuperar calor de manera efectiva y reutilizarlo, y su filtro puede recolectar efectivamente el polvo fino en el aire, inhibiendo así la reproducción de organismos alérgicos como el moho. El reciclaje y utilización de este tipo de recursos no sólo convierte los residuos en tesoros, sino que también reduce las fuentes de contaminación ambiental y ahorra energía.

2. Desarrollo y utilización de nuevas energías

El arquitecto alemán Cedo Terhols construyó una casa solar que puede rastrear la luz solar. La casa está montada sobre una base de disco, con un pequeño motor solar que hace girar un conjunto de engranajes. La base de la casa gira con el sol en una órbita circular a una velocidad de 3 cm por minuto. Cuando se pone el sol, la casa gira en sentido inverso y vuelve a su posición inicial. La electricidad que consume para seguir el sol es solo 1 de la energía solar de la casa, mientras que la energía solar absorbida equivale al doble de la de una casa solar general que no puede girar. Alemania también tiene una casa de energía cero que depende de la energía solar para el 100% de sus necesidades energéticas. El plan de apertura sur de la casa de energía cero está diseñado como un plan en forma de abanico para capturar la alta energía de la radiación solar. Las paredes están hechas de ladrillos de arena gris, materiales aislantes térmicos y materiales decorativos con buena capacidad de almacenamiento de calor. La luz del sol pasa a través de los materiales aislantes y el calor se almacena en las paredes de ladrillos de arena gris. La casa se calienta con el sol a través de las ventanas durante el día y mediante aislamiento y paredes de ladrillo de arena gris durante la noche.

3. Edificios de papel

El uso de papel como material estructural no solo puede reducir el peso del edificio, acelerar la construcción y reducir los costos, sino que también puede reutilizarse una vez terminado; El desmantelamiento del edificio también es beneficioso para la conservación de recursos y la protección del medio ambiente. Actualmente existen en el mundo algunas construcciones temporales y semitemporales construidas con estructuras de papel. La torre de papel situada en algún lugar de Suiza es un ejemplo significativo de arquitectura ligera. La torre de papel tiene un diámetro exterior de 13 m y una altura de 33 m. Fue construida en 1992 y se ha convertido en un edificio emblemático en Suiza.

Los materiales utilizados en toda la torre son cartón con un 79,26, madera con un 20,22 y acero con un 0,52. Han abierto un canal "verde" para el uso de materiales degradables en los edificios, por lo que son aclamados como modelos de "edificios verdes". En la Exposición Universal de 2000, el Pabellón de Japón era un edificio de papel temporal utilizado durante la Exposición. La mayoría de sus materiales podían reciclarse después de la exposición. Toma como tema las propiedades de los materiales y las estructuras y se centra en cuestiones medioambientales y de recursos. Utiliza papel reciclado y procesado para construir una estructura en forma de arco, que se compone de una red de tubos de papel de 12,5 cm de espesor. Los materiales curvos del techo y las paredes también son telas y membranas de papel. El museo tiene 72 m de largo, 32 m de ancho, una altura máxima de 15,5 m y una superficie de 3600 m2. Durante el día, la luz natural se filtra a través de las ventanas de papel translúcido para formar un ambiente de luz interior suave y agradable; por la noche, las ventanas de papel también son una "pantalla" de luces y sombras mágicas. En el pabellón de la Exposición Universal, la luz natural brilla en el interior a través del techo hecho de tela impermeable y membrana de papel, creando un ambiente espacial rico en estilo japonés. El Pabellón de Japón refleja la conciencia ecológica y ambiental general de los japoneses. La importancia de esta estructura de papel no es solo la protección del medio ambiente y el ahorro de energía, sino que, lo que es más importante, proporciona una forma rápida de resolver los problemas de los asentamientos humanos.

2 Situación básica del consumo de energía de los edificios en China

El consumo de energía de los edificios de mi país representa aproximadamente 1/4 del consumo total de energía del país, ocupando el primer lugar en consumo de energía. En los últimos años, la industria de la construcción de mi país se ha desarrollado rápidamente y requiere una gran cantidad de energía para su construcción y operación, especialmente el consumo de energía para calefacción y aire acondicionado de edificios. Según las estadísticas, en 1994, el consumo de energía de los edificios residenciales en todo el país, básicamente sin suministro de agua caliente, fue de 1,54 × 108 t de carbón estándar, lo que representa el 12,6 del consumo total de energía social de 12,27 × 109 t de carbón estándar ese año. En la actualidad, los edificios urbanos solo consumen 1,3×108t de carbón estándar para calefacción cada año, lo que representa alrededor del 11,5% del consumo total de energía en el país y más del 20% del consumo total de energía social en áreas de calefacción en algunas zonas con frío intenso. En estas zonas, el consumo de energía de los edificios urbanos es tan alto como el de la sociedad local. Alrededor del 50% del consumo de energía[1]. Al mismo tiempo, como la calefacción de los edificios utiliza una gran cantidad de carbón y otras energías fósiles, el entorno natural y ecológico circundante continúa deteriorándose. En el proceso de utilización de la energía, entre los contaminantes que se emiten a la atmósfera cuando se queman combustibles fósiles, se encuentran el 99% de los óxidos de nitrógeno, el 99% del CO, el 91% del SO2, el 78% del CO2, el 60% del polvo y el 43% de los hidrocarburos. son combustibles fósiles producidos durante la combustión, de los cuales la combustión de carbón representa la mayor parte. Entre los contaminantes atmosféricos producidos por la quema de carbón, el SO2 representa el 87%, los óxidos de nitrógeno el 67%, el CO2 el 71% y el hollín el 60% [2]. Dado que mi país es un país que consume principalmente carbón en lugar de energía de alta calidad como petróleo y gas, se espera que las emisiones de dióxido de carbono a la atmósfera terrestre debido a la quema de combustibles fósiles cada año ocupen el segundo lugar en el mundo después de Estados Unidos. que para 2020 China reemplazará a Estados Unidos, que se ha convertido en el mayor emisor de dióxido de carbono del mundo. Por lo tanto, China tiene una gran responsabilidad por el calentamiento climático global. Como gran consumidor de energía, la conservación de energía en los edificios se ha convertido en un tema importante relacionado con la economía nacional y el sustento de la gente.

En comparación con los países desarrollados, el trabajo de conservación de energía de mi país comenzó tarde y el desperdicio de energía es muy grave. Por ejemplo, el consumo de calor de la calefacción de edificios en mi país: las paredes exteriores son generalmente de 4 a 5 veces más que las de los países desarrollados con condiciones climáticas similares, los techos son de 2,5 a 5,5 veces más que el aire, las ventanas exteriores son de 1,5 a 2,2 veces más que el aire; la permeabilidad de puertas y ventanas es de 3 a 6 veces el consumo total de energía es de 3 a 4 veces [4]. Si se permite que los edificios de alto consumo de energía se vuelvan populares, la tasa de crecimiento del consumo de energía de los edificios excederá con creces la posible tasa de crecimiento de la producción de energía de nuestro país. La producción de energía del país inevitablemente no podrá soportar esta demanda derrochadora durante mucho tiempo. , por lo que tendrá que organizar la conservación de energía a gran escala de los edificios antiguos. La transformación consumirá más mano de obra y recursos materiales. Además, las decenas de millones de edificios recién construidos y renovados cada año consumen miles de millones de toneladas de madera forestal, mampostería y materiales minerales, lo que resulta en una deforestación excesiva, una extracción masiva de recursos materiales, la destrucción de la tierra, la degradación de la vegetación y la reducción de especies. y degradación del medio ambiente natural.

Tres formas de ahorrar energía

1. Ahorro energético en paredes

La pared es el cuerpo principal de la envolvente exterior del edificio, y el rendimiento aislante de los materiales. utilizado afecta directamente al consumo de calor del edificio. En mi país, los ladrillos macizos de arcilla se utilizan como materiales para las paredes, pero su rendimiento de aislamiento térmico no puede cumplir con los estándares de diseño.

Tomando como ejemplo las paredes exteriores, la norma JGJ26-1995 estipula que cuando el coeficiente de forma del edificio (la relación entre el área exterior del edificio en contacto con la atmósfera exterior y el volumen que rodea) es inferior a 0,3, el calor El coeficiente de transferencia de calor en Beijing no debe exceder los 1,16 W/(m2·K), y los coeficientes de transferencia de calor de las paredes interiores de ladrillo enlucidas que se utilizan actualmente son mayores que los valores estándar de ahorro de energía mencionados anteriormente. Por lo tanto, bajo la premisa de conservación de energía, se deben promover aún más las paredes de ladrillo hueco y su tecnología de paredes compuestas.

2. Ahorro energético de puertas y ventanas

Las puertas y ventanas exteriores son las partes más débiles de la disipación de energía residencial. Su consumo energético representa una gran proporción del consumo energético residencial total. de los cuales la pérdida por transferencia de calor es 1/3, la penetración del viento frío es 1/3, por lo que, bajo las condiciones de garantizar la luz solar, la iluminación, la ventilación y los requisitos de visualización, intente reducir el área de las aberturas exteriores de puertas y ventanas de la residencia, mejorar la estanqueidad al aire de las puertas y ventanas exteriores, reducir la penetración del viento frío y mejorar la apariencia exterior. El rendimiento de aislamiento térmico de las puertas y ventanas reduce la transferencia de calor de las puertas y ventanas exteriores. Las medidas de ahorro de energía incluyen:

(1) Controlar la relación ventana-pared de los edificios residenciales. La relación ventana-pared residencial se refiere a la relación entre el área de apertura de la ventana residencial y el área de la unidad de fachada residencial. La "Norma de diseño de ahorro de energía para edificios civiles (parte residencial con calefacción)" JGJ26-1995 tiene regulaciones estrictas sobre las ventanas residenciales. relación ventana-pared en diferentes orientaciones, indicando que "La relación ventana-pared para las orientaciones norte, este, oeste y sur no debe exceder 20, 30 y 35” respectivamente.

(2) Mejorar la estanqueidad de las ventanas exteriores residenciales y reducir la penetración de aire frío. Por ejemplo, instale tiras selladoras de espuma plástica y utilice materiales nuevos para puertas y ventanas con buen rendimiento de sellado. El espacio entre el marco de la puerta y la ventana y la pared se puede sellar con materiales elásticos blandos (como fieltro), materiales de sellado elásticos (como espuma de polietileno), pasta selladora y se pueden sellar agujeros grises en el marco y el ventilador; sellado con caucho, plástico de caucho o tiras de sellado de espuma, costuras altas y bajas, conductos de aire de retorno, etc., se pueden usar tiras de sellado de costuras altas y bajas y tiras de presión externas para sellar entre ventiladores; para sellar entre los ventiladores y el vidrio.

(3) Mejorar el rendimiento de aislamiento térmico de puertas y ventanas residenciales. Las puertas y puertas de balcón deben combinarse con requisitos de protección contra incendios y antirrobo, y los espacios huecos de las puertas deben llenarse con tableros de poliestireno o tableros de lana de roca para aumentar sus propiedades de aislamiento térmico; es mejor usar ventanas compuestas de acero y plástico; y ventanas de plástico para ventanas, que pueden evitar las ventanas metálicas para el puente frío, se pueden instalar vidrios dobles o triples, y se puede utilizar activamente vidrio aislante y vidrio revestido en residencias calificadas. se puede acortar la longitud del marco de la ventana, se puede usar un marco de ventana grande, se puede reducir el marco de una ventana pequeña y se puede ampliar el área de un solo vidrio, reducir el núcleo de la ventana, reducir razonablemente el área del marco de la ventana que se puede abrir y aumentar adecuadamente. la zona de vidrio fijo y hoja fija.

(4) Establezca la "zona de amortiguación de temperatura". La llamada zona de amortiguación de temperatura es una capa intermedia entre las áreas interior y exterior. Esta capa intermedia, como una puerta térmica, puede evitar la penetración directa del viento frío exterior y reducir la pérdida de calor de las paredes y ventanas exteriores. En los edificios residenciales, todas las puertas y ventanas exteriores del balcón norte deben sellarse con balcones sellados. Se deben instalar cubos de puerta a prueba de viento en las puertas exteriores para evitar que entre el viento frío. Las escaleras deben diseñarse para estar cerradas y las bocas de acceso en las puertas. El techo debe sellarse para lograr un buen efecto de ahorro de energía.

3. Ahorro energético en tejados

Después de mejorar continuamente el rendimiento de aislamiento térmico de las paredes y ventanas exteriores de los edificios, es necesario reforzar aún más la investigación sobre el aislamiento térmico de tejados. Los puntos clave de las medidas de ahorro de energía del techo son: primero, la capa de aislamiento del techo no debe usar materiales aislantes con mayor densidad y mayor conductividad térmica para evitar un peso y espesor excesivos del techo; segundo, la capa de aislamiento del techo no debe usar materiales aislantes con alto contenido; Tasas de absorción de agua para evitar peso y espesor excesivos. Cuando el techo está mojado, la capa de aislamiento absorbe una gran cantidad de agua, lo que reduce el efecto de aislamiento. Si se utilizan materiales aislantes con alta absorción de agua, se deben instalar ventilaciones en el techo. elimine la humedad que no se elimina fácilmente de la capa de aislamiento. Ahora, se han comenzado a aplicar materiales aislantes de alta eficiencia a los techos para el aislamiento de techos en algunos edificios, se utiliza aislamiento de perlita expandida en lugar de perlita asfáltica convencional o perlita de cemento, lo que supera muchas deficiencias de las prácticas convencionales. Este tipo de panel central de aislamiento térmico es fácil de construir, de bajo precio y no contamina el medio ambiente. El panel central es un producto flexible y no sólo es adecuado para techos planos, sino también para techos con superficies curvas. El proyecto puede incluso mostrar su superioridad. Sus principales indicadores técnicos incluyen una densidad aparente de 110~150kg/m3; una conductividad térmica de 0,04~0,06W/m·K; un coeficiente de almacenamiento de calor de 0,90~0,11m2·K.

La resistencia a la compresión es superior a 0,2 MPa; la tasa de absorción de agua es inferior a 0,01; el coeficiente de permeabilidad al vapor es 2,18 × 10-7 g/m.n.Pa [5]. Estos indicadores reflejan plenamente que la perlita expandida tiene una densidad pequeña, una conductividad térmica baja y coeficientes de absorción de agua y permeabilidad al vapor bajos. Esto es imprescindible para materiales con buenas propiedades de aislamiento térmico. En 2001, se utilizó en cientos de metros cuadrados de proyectos de techado en la planta de tratamiento de aguas residuales de Xining y logró buenos resultados técnicos y económicos.

4. Aprovechar la energía solar

La energía de la radiación solar interceptada por la tierra equivale a 1.500 veces el consumo eléctrico mundial actual. Sin embargo, la energía solar que puede desarrollarse y utilizarse en las condiciones técnicas y económicas existentes sólo representa una pequeña parte de los recursos teóricos. Según la evaluación del Departamento de Energía de los Estados Unidos, los recursos de energía solar económicamente explotables en los Estados Unidos en 1990 eran aproximadamente 22 Mtce/año, lo que representaba sólo el 0,6 de la cantidad técnicamente explotable. Por tanto, el desarrollo y utilización de la energía solar tiene un enorme potencial. Como fuente de energía renovable y limpia, la energía solar es una de las nuevas fuentes de energía con gran potencial para su uso en la edificación. Las principales formas de utilizar la energía solar en los edificios incluyen la calefacción solar pasiva, el suministro de agua caliente solar, la calefacción y el aire acondicionado solares activos, la generación de energía solar, etc. Mi país es rico en recursos de energía solar. La energía de radiación solar que recibe la tierra cada año equivale a 2,4×1012tec, y la cantidad total de radiación solar en 2/3 de la superficie terrestre supera los 0,6MJ/m2 [6]. Si se aprovecha plenamente la energía solar, no sólo es posible ahorrar una gran cantidad de energía convencional, sino también aprovechar completamente la calefacción solar en algunas zonas.

5. Ventilación nocturna

El principio del método de ventilación nocturna es introducir aire frío del exterior durante la noche y enfriar el edificio mediante el intercambio de calor entre el aire frío y la estructura de mantenimiento del edificio. Material de almacenamiento de calor para lograr el propósito de almacenamiento en frío. En verano, para obtener un ambiente interior confortable, se requiere un sistema de aire acondicionado y refrigeración. En este momento, debido a que la temperatura del aire exterior durante la noche es mucho más baja que durante el día, el aire frío del exterior durante la noche se puede utilizar como una buena fuente de enfriamiento natural. Estrictamente hablando, siempre que la temperatura del aire exterior sea inferior a la temperatura del aire interior, el aire frío exterior en este momento puede considerarse como una fuente de frío natural disponible.

Referencias [1] Han Jianxin, Yan Hongliang. Serie de nuevas tecnologías de construcción en el siglo XXI [M]. Shanghai: Tongji University Press 2000: 131-132 [2] Tu Fengxiang. a principios de siglo [J] Arquitectura 2001 (2): 51-52 [3] Bai Shengfang Ahorre energía y proteja el medio ambiente [N] China Construction News (China Building Materials) CN11-0038, 2003, Edición. 108 [4] Liu Suping. Estructura de cerramiento y ahorro de energía [J]. Edificio industrial 2001 (7): 6-7 [5] Zhu Wei. Varias medidas para la tecnología de ahorro de energía en edificios de viviendas [J]. Tecnología 2002 (2): 37 [6] Liu Jiaping. Ahorro de energía en edificios y utilización de nuevas energías en el diseño [J] Ingeniería Energética 2001 (2): 12-15

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