夏熱冬冷地區(qū)企業(yè)綠色建筑節(jié)能技術(shù)應用

程蕓霄

隨著生活水平的提高，南方部分地區(qū)民眾冬天也有了供暖需求。在當前要求集中供暖的南方地區(qū)主要是指夏季炎熱，冬季寒冷的地區(qū)，其累計日平均氣溫低于或等于五攝氏度的天數(shù)大于兩個月以上。在這樣的情況下，當?shù)氐臍夂蛱攸c，夏季酷熱，冬季寒冷，空氣中濕度非常大，當外界的溫度在50度以下時，如果室內(nèi)沒有相關(guān)的供暖設施，室內(nèi)溫度極低時，就會讓人們在室內(nèi)的舒適度感覺極差。國家提倡綠色建筑，通過綠色建筑的應用，可以有效減少能源和資源的使用，減少廢物排放，充分結(jié)合自然環(huán)境，讓建筑和自然環(huán)境相結(jié)合，達到人和自然環(huán)境聯(lián)系并且和諧相處的目的。

一、室溫調(diào)節(jié)

1.熱泵技術(shù)。熱泵主要是借助做功，讓熱能從低溫向高溫流動，這樣的裝置大多是利用電力作為驅(qū)動能源。在采暖過程中，熱泵會從周圍環(huán)境吸收熱量，并把熱量傳到室內(nèi)，讓室內(nèi)的溫度逐漸上升，家用空調(diào)就是一種熱泵。熱泵的第一個好處就是節(jié)能，與直接把電能轉(zhuǎn)化為熱能的電器元件相比，通過熱泵供暖耗電量極低，將電能直接轉(zhuǎn)化為熱能電器耗能量的1/3左右，所以可以大大的節(jié)省電費，實現(xiàn)了節(jié)能減排，減少了電網(wǎng)的負荷。第二個優(yōu)點就是冷熱兩用，熱泵不僅可以供暖，也可以制冷，這樣的情況下就降低了建筑中通過供暖空調(diào)設置采購的費用。夏季普遍需要空調(diào)的地方就是南方炎熱地區(qū)，因此在南方地區(qū)利用這種熱泵就可以達到更冷的效果。熱泵的供暖和空調(diào)系統(tǒng)設置非常靈活，還可以將其設置為是獨立的小型系統(tǒng)，這樣就便于有針對性地調(diào)整。

圍繞建筑物的實際情況與建筑物的功能和制冷為目的所設置的熱泵系統(tǒng)有很多種，其中圍繞著吸收熱源來劃分，可以將其劃分為空氣熱源泵和地熱熱源泵。空氣熱源泵就是將室外的空氣作為熱源，然后從供暖環(huán)境中把室外空氣中所吸收的熱量送到室內(nèi)供暖。另外一種熱泵，是以大地土壤巖層，地下水作為熱源，它們被統(tǒng)稱為是地源熱泵，在較深層的底層沒有受到干擾情況下，這部分的地源熱泵始終保持著相對穩(wěn)定的溫度。例如在長江流域地下沒有經(jīng)過干擾的溫度大約在18攝氏度左右，遠遠高于冬季的室外溫度，又低于夏季的室外溫度，這樣的情況下就可以通過這種地熱源泵克服空氣中熱源泵受限于室外溫度的情況，讓供熱供暖效率明顯提升，還能夠達到制冷的效果。地源熱泵可以進一步劃分為地表水熱泵、地下水熱泵和埋管地源熱泵，埋管地熱源泵是利用地下巖土中的熱量，通過水在封閉的地下埋管中流動，實現(xiàn)了系統(tǒng)和大地之間的傳熱，所以也被直接叫做地熱源泵。冬季供暖的過程中，管道中的水從地下吸收熱量，再借助熱泵把熱量送到室內(nèi)，夏季制冷時就是一種反向的過程，從室內(nèi)把熱量帶走，然后通過系統(tǒng)將熱量送到地下巖土中。這樣的情況下，不需要抽取地下水作為傳熱介質(zhì)，是一種可以不斷應用的節(jié)能技術(shù)，地下水源熱泵，它其實就是將地下水源作為熱量的來源，把地下水抽出后輸送到換熱器和熱泵機組中，可以將熱量提取后又將水送回地下。這樣的情況對建筑當?shù)赜谐渥愕牡牡叵滤幸欢ㄒ?，地表水源熱泵技術(shù)和以上提到的相關(guān)道理一樣，是把地表水作為冷熱源，將水抽出后通過開始循環(huán)或閉式循環(huán)的方式來進行熱交換，開式循環(huán)就是直接實施熱交換，閉式循環(huán)則是借助地表水和熱交換器之間來實現(xiàn)交換的過程。

2.半導體制冷技術(shù)。半導體制冷也叫做溫差制冷、熱電制冷或者電子制冷。它利用相關(guān)的塞貝克效應內(nèi)效應——珀爾帖效應進行制冷，結(jié)構(gòu)簡單，工作環(huán)境要求很低，沒有相關(guān)的機械部件，無震動，可以長時間的應用，制冷非常的迅速。圍繞著交換電流的方向改變，即可以達到制熱的效果，調(diào)控電流大小，就能夠控制冷量的具體輸出。

具體在制冷過程中，主要原理如下圖所示，就是在通上了直流電源之后，在上面接口處，電源會借助N型半導體流向P型半導體流轉(zhuǎn)化，這就是相負溫差電勢轉(zhuǎn)向正溫差電勢，由低能流向高能，從外界大量的吸收能量，形成冷端，溫度降低;相反，在下面的接頭處，電流是從P型半導體流向N型半導體，釋放能量，形成熱端，溫度升高。

單棟建筑可設置熱泵機房，通過壓縮機將空氣熱源的能量轉(zhuǎn)移到建筑內(nèi)，由管道將暖氣輸送到各個房間，房間管道內(nèi)設置半導體制冷器，半導體制冷器可將管道內(nèi)的暖氣短時間升溫，再通過出風口送入房間，調(diào)節(jié)電流大小即可控制暖氣量輸出。相對整棟建筑，單個房間容積小，讓暖氣充盈整個房間相對較容易，這使得半導體制冷器適合用于調(diào)節(jié)單個房間溫度。而且在每個房間暖氣管道內(nèi)設置半導體制冷器可以實現(xiàn)不同房間不同溫度的要求，建筑內(nèi)活動的人可以根據(jù)個人身體狀況與喜好調(diào)節(jié)不同房間的溫度。將熱泵技術(shù)與半導體制冷技術(shù)結(jié)合可以解決冬季嚴寒天氣熱泵制熱效率低下的問題。熱泵與半導體制冷器都可以制熱和制冷，因此這套設備在夏熱冬冷地區(qū)夏季和冬季都適用。

夏熱冬冷地區(qū)冬季供暖的呼聲越來越大，不能走北方燃煤鍋爐、燃氣鍋爐、燃油鍋爐的供暖耗能大制熱效率低下的老路，對各種熱源供暖模式的技術(shù)經(jīng)濟性分析方面主要集中在對地源熱泵、燃氣燃油鍋爐供暖的技術(shù)經(jīng)濟性分析。D.Schmidt， S.P.Lohani等基于能耗與火用效率的分析，將在住宅中采用地源熱泵與利用空氣熱源泵和采用傳統(tǒng)功能模式相比，利用地暖熱泵供暖方式可提高50%的火用效率和減少25%的一次能源消耗量。將熱泵技術(shù)與半導體制冷技術(shù)相結(jié)合將更方便地調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度，構(gòu)建更宜居更綠色環(huán)保的居住環(huán)境。

二、保溫隔熱墻體

1.蒸氣加壓混凝土板。蒸壓加氣混凝砌塊鋪以配套的砂漿合適一個墻體構(gòu)造，形成砌塊墻，這樣的墻能夠承載一定的力量，還能達到作為填充墻所需要的強度標準，本身也能夠保溫隔熱，它符合當前節(jié)能建筑的標準，而且施工起來非常方便，使用壽命較長，綜合對比造價較低。蒸汽加壓混凝土砌塊的墻體再進行多次對比試驗后，圍繞著相關(guān)的方法進行創(chuàng)新，通過采取水平灰縫薄層砌筑砂漿和豎向的填縫塞巖棉墻體，能夠較好地保證墻體的保溫效果，最大程度提高施工的進度，減少了專用砂漿，這樣就減少了工程成本。

蒸汽加壓混凝土砌塊的最大優(yōu)勢就是能夠最大程度的節(jié)約土地資源，不浪費大量的耕地。它的原材料來源非常廣泛，一些常見的灰沙、礦渣和粉煤灰等都是作為蒸汽加壓混凝土的原材料，這就符合當前國家提倡的綠色環(huán)保可持續(xù)政策，在新型的蒸汽加壓混凝土砌塊施工中，對于傳統(tǒng)砌筑的問題，只需要借助專用的砂漿涂抹在具體面，就可以避免出現(xiàn)空鼓和裂縫，不僅減少了生工成本，更是大大減少了工作量。

在具體施工過程中，常見的混凝土砌塊施工方法主要包括了干法和濕法，其中干法施工主要是蒸汽加壓混凝土砌塊的施工，只需要在實際墻體施工過程中對施工面進行涂抹，實際的磚塊不需要進行澆水濕潤，這樣減少工作量和用水量，節(jié)約工程成本。此外專用的砂漿是按照空氣干濕度進行調(diào)配的，自身的強度高于一般的水泥砂漿。和普通的水泥砂漿不同的是，這種砂漿可以最大程度減少墻面出現(xiàn)裂縫的情況，讓建筑工程的穩(wěn)定性大力提升。圍繞著實際而言，在施工過程中減少了經(jīng)濟投入，從整體成本投入而言，在利用這種蒸汽加壓混凝土砌塊施工的過程中，總體費用和普通的水泥、粘土、磚塊施工相比是明顯降低的。

2.輕質(zhì)復合墻板。輕質(zhì)復合墻板，這種輕質(zhì)復合墻板有堅固、輕質(zhì)、環(huán)保、隔溫、隔音、防火等諸多的特點，是當前現(xiàn)代化建筑材料中所用到的綠色環(huán)保型墻體材料。這種材料一般由堅固面板、水泥、沙、煤灰等相關(guān)組成，在經(jīng)過設備專業(yè)加工后，就形成復合實心的墻板。一般這種墻板的厚度在四毫米左右，每平方重量只有六公斤左右，具有強度高、耐高溫、防水、抗沖擊等特點，是一種特制的水泥制品板。由于輕質(zhì)復合墻板中間填充料大量使用了聚苯顆粒，所以該墻板有良好保溫、隔熱性能，而且，也大大地減輕了墻板的重量。輕質(zhì)復合墻板統(tǒng)一在工廠生產(chǎn)加工，適用于裝配式建筑，復合國家大力推行裝配式建筑的政策。

在生產(chǎn)復合墻板的過程中，內(nèi)部會加入大量的EPS泡沫顆粒，這些顆粒在材料中形成了靜空氣層，使板材的傳熱系數(shù)在合適的范圍內(nèi)。一般小于1W/㎡.k，熱阻值為2.00。這樣的情況下，整個復合墻板的保溫性能較好，也減少冷暖氣等電力燃煤的費用，是節(jié)約能源的有效途徑。板材內(nèi)部的密閉微孔結(jié)構(gòu)可以有效地阻斷聲音以及吸收聲音，這樣達到隔聲的效果，它的隔聲≥40dB。除了這些的作用之外，防水、防潮、抗凍也都能達到相關(guān)的標準，這種輕質(zhì)的復合墻板的墻體較薄，可以讓使用的面積上升5%以上，安裝加工性能好。這種墻板可以鋸，可以釘，可以任意切割，結(jié)合相關(guān)的建筑情況，配合建筑施工過程中較為快速。通過干法作業(yè)，讓現(xiàn)場更加規(guī)范地進行操作。后期產(chǎn)生的建筑垃圾也較少，符合當前的綠色文明，施工安裝較為方便，比砌塊墻體裝修效率要提升6倍以上。這樣就大大縮短了工期，還符合日常的裝飾情況，讓整個墻面裝飾更加的好。因為墻面平整度較好，一般情況下經(jīng)過填縫后就能夠直接貼上壁紙、墻磚等，施工快，周期短，它和其他的粘土磚和空心磚相比，能降低工程造價在1/5左右。墻板原材料是利廢節(jié)能材料，屬國家推廣發(fā)展的綠色產(chǎn)品。

隨著夏熱冬冷地區(qū)冬季供暖的呼聲越來越大，熱泵技術(shù)、半導體制冷技術(shù)、保溫隔熱墻體技術(shù)將適用于在這一地區(qū)建造冬季供暖夏季制冷的更舒適宜居環(huán)境的新型綠色建筑。消耗更少能量，減少廢物廢氣排放，建造更加舒適宜居、能滿足更多使用需求的新型建筑將會是未來建筑的發(fā)展方向。