淺談建筑節(jié)能的方向與技術(shù)措施

劉元偉

摘要：21世紀(jì)建筑節(jié)能技術(shù)已經(jīng)成為住宅發(fā)展的必然趨勢和城市建筑水平的標(biāo)志。建筑節(jié)能是一門綜合性學(xué)科，它涉及到建筑、施工、采暖、通風(fēng)、空調(diào)、照明、電器、建材、熱工、能源、環(huán)境、檢測、計(jì)算機(jī)應(yīng)用等許多專業(yè)內(nèi)容，是在許多學(xué)科邊緣的交叉和結(jié)合后形成的，因此建筑節(jié)能技術(shù)也是一門綜合性的技術(shù)，包含了多個(gè)領(lǐng)域。

關(guān)鍵詞：能源；建筑節(jié)能；節(jié)能技術(shù)；新能源

節(jié)能是我國的國策，建筑節(jié)能是節(jié)能中的重中之重，應(yīng)該列為我國建設(shè)工作中的重要位置。建筑能耗在我國整個(gè)能耗中的地位也越來越重要。1996年中國建筑年消耗3.3億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，占能源消耗總量的24%，到2001年已達(dá)到3.76億噸，占總量消耗的27.6%，年增長比例千分之五；隨著建筑業(yè)的高速發(fā)展和人民生活質(zhì)量的改善，建筑能耗占全社會(huì)總能耗的比例還會(huì)繼續(xù)增長。據(jù)有關(guān)數(shù)據(jù)顯示，我國當(dāng)前的房屋建設(shè)規(guī)模堪稱世界第一。目前全國房屋數(shù)量有400億平方米左右，房屋建筑規(guī)模看來已超過所有發(fā)達(dá)國家，僅去年一年房屋竣工面積是19.7億平方米，這幾年差不多都是接近這個(gè)數(shù)字。而據(jù)預(yù)測，到2010年，我國房屋總建筑面積將達(dá)到519億平方米，其中城市171億平方米。然而，截至到去年，我國節(jié)能建筑的總面積還只有2.3億平方米，在每年近20億平方米的竣工面積當(dāng)中，只有五六千萬平方米是節(jié)能建筑，只占3%左右，也就是說有97%屬于高耗能建筑。

我國建筑能耗高于發(fā)達(dá)國家，主要表現(xiàn)在建筑物保溫與供熱系統(tǒng)狀況差，如我國供熱系統(tǒng)的綜合效率僅為35%到55%，遠(yuǎn)低于先進(jìn)國家80%左右的水平。建筑節(jié)能由于直接關(guān)系到國家資源戰(zhàn)略和可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的實(shí)施，隨著我國城市化進(jìn)程不斷推進(jìn)，城鎮(zhèn)建設(shè)將保持高速發(fā)展，人民生活水平不斷提高，根據(jù)發(fā)達(dá)國家經(jīng)驗(yàn)，建筑能耗在未來商品總能耗中所占比例將上升到35%左右，也就是說，建筑消耗了三分之一多的能源，對我們國家來說，這個(gè)比例恐怕還要高。江蘇省徐州煤礦每年產(chǎn)煤量在1300-1500萬噸，折成標(biāo)煤1000多萬噸，單從2002年全省城鎮(zhèn)新建住宅2500萬平方米來測算，如果全部執(zhí)行節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，每年可以節(jié)能6.6億千瓦時(shí)，相當(dāng)于節(jié)約近27萬噸標(biāo)煤，至2009年，僅住宅建筑節(jié)能所節(jié)約的能耗就相當(dāng)于徐州煤礦當(dāng)年的產(chǎn)煤量，這個(gè)數(shù)字是相當(dāng)驚人的，也是鼓舞人心的；同時(shí)還可以減少大量的二氧化碳、粉塵等污染排放，其經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)境效益、社會(huì)效益都十分顯著。由此可見，建筑節(jié)能的意義十分重大。

2004年11月25日，經(jīng)國務(wù)院同意，國家發(fā)展和改革委員會(huì)發(fā)布了我國第一個(gè)《節(jié)能中長期專項(xiàng)規(guī)劃》。規(guī)定中指出，“十一五”期間，中國新建建筑要嚴(yán)格實(shí)施節(jié)能50%的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。其中，北京、天津等少數(shù)大城市率先實(shí)施節(jié)能65%的標(biāo)準(zhǔn)。發(fā)改委環(huán)境和資源綜合利用司司長趙家榮當(dāng)日在新聞發(fā)布會(huì)上說，我國將全面展開供熱體制改革，在各大中城市普遍推行居住及公共建筑集中采暖按熱表計(jì)量收費(fèi)，在小城市試點(diǎn)。鼓勵(lì)采用蓄冷、蓄熱空調(diào)、節(jié)能門窗，加快太陽能、地?zé)岬瓤稍偕茉丛诮ㄖ锏睦谩ｋm然我國已經(jīng)陸續(xù)頒布了全國各氣候區(qū)建筑節(jié)能50%的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，但全國城市每年新增建筑中達(dá)到節(jié)能建筑設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的不到5%。

一、建筑節(jié)能包含兩部分內(nèi)容

一部分是加強(qiáng)圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫隔熱能力，另一部分就是從供暖、供冷的熱源、輸送渠道及實(shí)現(xiàn)方式來節(jié)約能源。一般的房子里，30%的熱量從窗戶跑掉了。如果選用雙層玻璃，中間再充上惰性氣體，就可在一定程度上阻斷熱量散發(fā)。35%熱量從墻體散發(fā)，如采用隔熱材料，增加保溫層，節(jié)能效果就很明顯。智能化建筑首先要達(dá)到節(jié)能的標(biāo)準(zhǔn)和良好的居住舒適度，其次才是家具的智能化和安全保衛(wèi)的智能化。實(shí)際上，智能化建筑不一定就是豪華的，但它必須是低能耗的。美國有些智能化建筑造價(jià)比普通建筑還低15%，因?yàn)樗鼈冏非蠛侠淼慕Y(jié)構(gòu)，講究實(shí)用功能和外觀的簡潔，利用了可回收材料，而不追求豪華裝飾。

還可以充分利用地?zé)岜眉夹g(shù)，如冰島等國家，建筑房子時(shí)先在地上打兩個(gè)洞，通過電泵將地下水循環(huán)起來，為整座房子供熱。惟一耗能的就是電泵。而在丹麥等國，由于地處海邊，太陽能和風(fēng)能的利用條件得天獨(dú)厚，使用熱泵技術(shù)時(shí)結(jié)合風(fēng)能與太陽能，用風(fēng)能與太陽能來帶動(dòng)電泵就可以做到“零能耗”。

新能源的利用是節(jié)約建筑使用能耗非常有效地辦法，新能源通常指非常規(guī)、可再生能源，包括有太陽能、地?zé)崮堋L(fēng)能等等。新能源技術(shù)用于建筑節(jié)能通常有以下幾個(gè)方面：

1.太陽能致冷：利用太陽能制冷空調(diào)有兩種方法，一是先實(shí)現(xiàn)光一電轉(zhuǎn)換，再以電力推動(dòng)常規(guī)的壓縮式制冷機(jī)制冷；二是進(jìn)行光一熱轉(zhuǎn)換，以熱能制冷。前者系統(tǒng)比較簡單，但其造價(jià)約為后者的3—4倍，因此國內(nèi)外的太陽能空調(diào)系統(tǒng)至今以第二種為主。太陽能致冷的方法有多種，如壓縮式致冷、蒸汽噴射式致冷、吸收式致冷等。壓縮式致冷要求集熱溫度高，除采用真空管集熱器或聚焦型集熱器外，一般太陽能集熱方式不易實(shí)現(xiàn)，所以造價(jià)較高；蒸汽噴射式致冷不僅要求集熱溫度高，一般說其致冷效率也很低，約為0.2～0.3左右的熱利用效率；吸收式致冷系統(tǒng)所需集熱溫度較低，大約70～90℃即可，使用平板式集熱器也可滿足其要求，而且熱利用較好，制作容易，致冷效率可達(dá)0.6～0.7，所以一般采用也多，但設(shè)備龐大，影響推廣。

2.太陽熱水器：太陽熱水器是太陽能熱利用中具有代表性的一種裝置，它的用途廣泛，形式多樣。人們最常見的一種太陽熱水器是架在屋頂?shù)钠桨鍩崴鳎３Ｊ枪┫丛栌玫摹Ｆ鋵?shí)，在工業(yè)生產(chǎn)中以及采暖、于燥、養(yǎng)殖、游泳等許多方面也需要熱水，都可利用太陽能。太陽熱水器按結(jié)構(gòu)分類有悶曬式、管板式、聚光式、真空管式、熱管式等幾種。

3.太陽房：太陽房是利用太陽能采暖和降溫的房子。人們的生活能耗中，用于采暖和降溫的能源占有相當(dāng)大的比重。特別對于氣候寒冷或炎熱的地區(qū)，采暖和降溫的能耗就更大。太陽房既可采暖，也能降溫，最簡便的一種太陽房叫被動(dòng)式太陽房，建造容易，不需要安裝特殊的動(dòng)力設(shè)備。比較復(fù)雜一點(diǎn)，使用方便舒適的另一種太陽房叫主動(dòng)式太陽房。更為講究高級的一種太陽房，則為空調(diào)致冷式太陽房。

4.地?zé)岚l(fā)電：地?zé)岚l(fā)電是地?zé)崂玫淖钪匾绞健８邷氐責(zé)崃黧w應(yīng)首先應(yīng)用于發(fā)電。地?zé)岚l(fā)電和火力發(fā)電的原理是一樣的，都是利用蒸汽的熱能在汽輪機(jī)中轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能，然后帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。所不同的是，地?zé)岚l(fā)電不象火力發(fā)電那樣要備有龐大的鍋爐，也不需要消耗燃料，它所用的能源就是地?zé)崮堋５責(zé)岚l(fā)電的過程，就是把地下熱能首先轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能，然后再把機(jī)械能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿倪^程。要利用地下熱能，首先需要有“載熱體”把地下的熱能帶到地面上來。目前能夠被地?zé)犭娬纠玫妮d熱體，主要是地下的天然蒸汽和熱水。按照載熱體類型、溫度、壓力和其它特性的不同，可把地?zé)岚l(fā)電的方式劃分為蒸汽型地?zé)岚l(fā)電和熱水型地?zé)岚l(fā)電兩大類。

二、結(jié)語

建筑節(jié)能并非房地產(chǎn)一個(gè)行業(yè)的問題，目前國內(nèi)乃至全球正在面臨的能源危機(jī)是關(guān)系整個(gè)人類社會(huì)生存發(fā)展的大計(jì)。