淺談建筑節(jié)能及其措施

張瑞敏

建筑節(jié)能是指在建筑物的規(guī)劃、設計、新建、改建和使用過程中執(zhí)行建筑節(jié)能標準，采用新型建筑材料和建筑節(jié)能新技術、新工藝等提高建筑圍護結構的保溫隔熱性能和建筑物用能系統(tǒng)效率。在保證建筑物室內熱環(huán)境質量的前提下，減少供熱采暖、照明、熱水供應的能耗，并與可再生能源利用、保護生態(tài)平衡和改善人居環(huán)境緊密結合。

建筑節(jié)能的措施主要有以下幾個方面。

1 門窗的節(jié)能

在整個建筑物的熱損失中，僅門窗縫隙空氣滲透的熱損失就占20%～30%。所以，門窗是圍護結構中節(jié)能的一個重點部位。門窗節(jié)能主要從減少滲透量、減少傳熱量、減少太陽能輻射3個方面進行。減少滲透量可以減少室內外冷熱氣流的直接交換，可通過采用密封材料增加窗戶的氣密性;減少傳熱量是防止室內外溫差的存在而引起的熱量傳遞。建筑物的窗戶由鑲嵌材料和窗框、扇型材組成。為此，要加強節(jié)能型窗框和節(jié)能玻璃等技術的推廣和應用以減少傳熱量。

傳統(tǒng)的木制門窗保溫性能很好，但木材易吸水變形、耐久性較差，而且資源短缺;鋼門窗強度很高，但易吸水生銹，而且保溫隔熱性能差;鋁合金門窗耐腐蝕性、強度、裝飾性都很好，但其節(jié)能性仍沒有得到改善。綜合比較，塑料門窗是一種既可取代木門窗，具有良好的熱工性能，又能滿足其他功能要求的新一代門窗材料。塑料門窗不僅防噪隔聲功能顯著，防雨水滲漏能力強，空氣滲透量小，更主要的是塑料門窗的導熱系數(shù)極低，隔熱效果優(yōu)于鋁材1 250倍。在采暖和制冷上，能耗要低30%～50%，室內空調的啟動次數(shù)明顯減少，耗電量也顯著減少，是目前節(jié)能效果最顯著的一類窗材。

除窗框之外，玻璃及密封材料對門窗節(jié)能也很關鍵。現(xiàn)已開發(fā)的保溫隔熱效果較好的玻璃品種包括熱吸收玻璃、熱反射玻璃、夾層玻璃、真空玻璃和低輻射玻璃等，而且這些玻璃的組合使用可達到更好的節(jié)能效果。

另外在玻璃上使用納米透明隔熱涂料，納米透明隔熱涂料是新近問世的一種可以讓玻璃既保持高透光性，同時又有較好的隔熱效果的高科技產(chǎn)品。納米透明隔熱涂料可采用噴涂或刷涂技術涂于各類建筑物的玻璃上。

2 墻體的節(jié)能

我國傳統(tǒng)使用的實心黏土磚墻體通過增加厚度滿足保溫要求，不僅浪費土地資源，而且增加建筑物自重負荷。針對實心磚墻體的弊端，我國開始推廣使用空心黏土磚、小型混凝土空心砌塊、粉煤灰混凝土空心砌塊、加氣混凝土砌塊等材料，取得了很好的效果。但是單一材料導熱系數(shù)大，一般為高效保溫材料的20倍以上，由于建筑節(jié)能的需要，新型復合墻體已經(jīng)出現(xiàn)，復合墻體主要通過在墻體主體結構基礎上，增加一層或幾層復合的絕熱保溫材料來改善整個墻體的熱工性能。復合墻體很好地發(fā)揮了兩種材料的長處，既不會使墻體過厚，又能承重，保溫效果又好，因此，發(fā)達國家新建建筑已基本上采用了此種方式。我國要達到節(jié)能50%的要求，除部分采用加厚的加氣混凝土單一墻體外，使用復合墻體將是大勢所趨。根據(jù)復合材料與主體結構位置的不同，墻體保溫包括內保溫、外保溫、夾芯保溫等。但內保溫復合墻體由于熱橋對保溫的影響較大，國家已經(jīng)開始限制使用內保溫復合墻體。而且從長遠來看，外墻外保溫的效果明顯高于內保溫。

3 屋面的節(jié)能

選擇屋面保溫材料時需要注意以下兩個方面:1)保溫材料要輕，導熱系數(shù)要低;2)不應采用吸水率較大的保溫材料。我國傳統(tǒng)的單純水泥砂漿或砂漿珍珠巖屋面顯然不能滿足以上要求。目前一些建筑的屋面保溫采用巖棉板，就可大大改善屋面保溫性能。與墻體節(jié)能改造類似，高效保溫材料也開始應用于屋面工程，除巖棉外，膨脹型泡沫聚苯板，硬質聚氨酯屋面板結合優(yōu)質的防水層及先進的鋪設方法，可達到很好的保溫防水效果。

近年來坡屋面發(fā)展較快，這種屋面便于設置保溫層，可以在坡頂內鋪釘玻璃棉氈或巖棉氈，還可以在天棚上噴、吹或直接鋪設玻璃棉、巖棉或其他保溫材料。而且，坡屋面對于夏季高溫時防止大量輻射熱進入頂層室內也有很好的效果。

4 采暖系統(tǒng)的節(jié)能

城市供暖實行城市集中供暖和區(qū)域供暖，以此取代數(shù)量眾多、地域分散的中小鍋爐房，可以大大提高熱效率。我國的熱能利用率只有28%～30%，如果每年熱能利用率提高1%，就相當于節(jié)約能源3%，等于增產(chǎn)1 000多萬噸標準煤。而且集中供暖代替分散燃煤鍋爐供暖，能夠減少煙囪數(shù)量，減少污染物低空排放，提高整體環(huán)境質量。

在管網(wǎng)系統(tǒng)中，用戶樓棟入口(當幾棟樓到干管的系統(tǒng)管道阻力相近時，也可在總分支管上)裝設流量控制設備，對各樓之間流量分配進行調節(jié)，在管路(一般為立管)上裝設平衡閥平衡各立管之間的流量，在每組散熱器前裝設溫控閥控制室內溫度，可以有效地解決建筑物之間和建筑物內部房屋冷熱不均的問題，不僅節(jié)約能源，還為計量收費，用戶自由調節(jié)室溫打下了基礎。

大量的新建建筑自20世紀開始就廣泛地采用了地暖系統(tǒng)作為冬季采暖的首選。地暖又分為水系統(tǒng)地暖和電系統(tǒng)地暖。與普通的采暖方式相比，地暖顯著的低溫熱源供暖和良好的蓄熱性能都是傳統(tǒng)金屬散熱器無法實現(xiàn)的，它增大了發(fā)熱面積，熱量輻射均勻，持久，熱效率高。

5 建筑節(jié)能中太陽能的利用

有關資料表明，我國陸地面積每年接收的太陽輻射總量在3.3×103kJ/(m2?年)～ 8.4×106kJ/(m2?年)之間，相當于 2.4×104億 t標煤。全國總面積2/3以上地區(qū)年日照時數(shù)大于2 200 h，日照能量在5×106kJ/(m2?年)以上。我國西藏、青海、新疆、甘肅、寧夏、內蒙古高原的總輻射量和日照時數(shù)均為全國最高，屬太陽能資源豐富地區(qū);除四川盆地、貴州省資源稍差外，東部、南部及東北等其他地區(qū)為資源較富和中等區(qū)。

在建筑中加強太陽能的利用是實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的重要環(huán)節(jié)，太陽能可以為建筑供暖、供熱水、供電，甚至能夠提供建筑物的全部能量。我國北方被動太陽房采暖節(jié)能60%～70%，平均每平方米建筑面積每年可節(jié)約20 kg～40 kg標準煤，有著良好的經(jīng)濟和社會效益。

除以上幾種措施外，我們更提倡發(fā)展高科技來改造傳統(tǒng)系統(tǒng)能效的產(chǎn)品，例如:1)利用可再生能源和清潔燃料能源，如風能、地熱、天然氣、沼氣等的利用。2)運用高技術成果開發(fā)高效節(jié)能的建筑設備，如高效供冷供熱裝置，高效電光源，高效介質輸送設備，確保高效運行的節(jié)能調控設備等。

建筑節(jié)能是一項系統(tǒng)工程，在策劃、實施及取得實效的長時間過程中涉及規(guī)劃、設計、施工、調試、運行、維修等諸多環(huán)節(jié)。作為當代建筑師，不應該只追求建筑造型上的新穎獨特而忽視了能源的浪費。我們應建立生態(tài)建筑思想，尊重自然環(huán)境，用科學技術、經(jīng)濟效益和社會效益相統(tǒng)一的方法進行規(guī)劃和設計，將節(jié)能意識貫穿于設計的每一個環(huán)節(jié)，設計出更多符合時代要求的、高效低能耗的建筑作品，使建筑設計理念上升到新的高度。

可以預見，隨著建筑節(jié)能工作的開展，以及人們對改善建筑熱環(huán)境的迫切要求，建筑節(jié)能技術必將得到迅速發(fā)展。

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