建筑节能的意义及实现途径

建筑节能的意义及实现途径作者：×××一、建筑节能的重要意义建筑节能是指在建筑中提高能源利用效率，用有限的资源和最小的能源消费代价取得最大的经济和社会效应。建筑节能具体是指节约采暖供热、空调制冷、采光照明以及调节室内空气、湿度、改变居室环境质量的能源消耗，还包括利用太阳能、地热(水)能源的综合技术工程。欧美等发达国家对建筑节能方面的研究和应用开始得较早。在国内，随着人们对环境问题的日益重视以及可持续发展理念在现代建筑设计中的体现，绿色建筑、可持续建筑、高性能建筑逐步产生。因此在满足使用者舒适度的基础上，如何提高建筑对能源的利用效率、更好地利用自然能源、降低对外界热环境的影响，即建筑节能的问题显得日益重要。我国地域辽阔，各地气候差异悬殊，绝大部分地区冬季寒冷，夏季炎热，温差很大。近年来随着人民生活水平的提高和我国建筑业的快速发展，建筑耗能正在逐步提高。作为耗能大户的建筑，其节能也就成为关系国计民生的重大问题。而同时，由于我国节能工作起步较晚，能源浪费现象严重，建筑节能工作显得尤为突出。二、建筑节能的途径1.合理的建筑规划和体型设计建筑规划和体型设计包括对建筑、建筑体型及建筑形体组合、日照及朝向等建筑因素的确定。我国《民用建筑节能设计标准》、《公共建筑节能设计标准》中对建筑物朝向的规划设计都有明确的规定：建筑物朝向宜采用南北朝向或接近南北朝向。在实际设计中，E1照及朝向选择的原则是冬季能获得足够的日照并避开主导风向，夏季能利用自然通风并尽量减少太阳辐射。除此之外，还要充分考虑当地的气候、地质、水文等自然条件；在规划布局上，可以通过建筑的向阳面和背阴面形成不同的气压，即使在无风时也能形成通风，在建筑体型设计上形成风洞，使自然风在其中回旋，得到良好的通风效果，为建筑节能创造有利的条件。2.墙体节能建筑物中，热量损失主要来自于外围护结构，墙体作为建筑外围护结构的主体，其所用材料的保温性能直接影响建筑的耗热量。我国外墙耗热量大体上为气候条件接近的发达国家的4～5倍，能源浪费严重。因此，墙体节能有着十分重要的意义。我国《民用建筑节能管理规定》明确鼓励和发展新型节能墙体和屋面的保温、隔热技术与材料。墙体节能主要采取通过下列措施实现：1)加强外围护结构的隔热和散热；加强外围护结构的隔热和散热是对屋顶、外墙(特别是西墙)要进行隔热处理，根据地区气候特点、房屋使用性质等因素，合理选择导热系数小、蓄热性能大的外围护结构材料和构造形式；二是对外围护结构外表面，可铺设浅色、平滑、热反射系数大、辐射系数小的粉刷和饰面材料，以减少对太阳辐射热的吸收，降低室外综合温度，减少传进室内的热量，实现白天隔热好，夜间散热快。从外墙外侧进行保温，具有能够保护主体结构、减小结构内部温度应力、增强墙体防水性能、延长建筑物使用寿命、避免产生热桥、防止由此产生的热损失、在冷天室内墙面不致结露，即使需要改造，也不会干扰住户正常生活，比用内保温有较多的房屋使用面等优点。由于高效外保温层所包容的大蓄热体具有巨大的热容量，所以其热惰性使得室内温度比较稳定，能做到冬暖夏凉，舒适健康。因此，采用外墙外保温技术更切合我国国情，应该大力推广。2)门窗节能；门窗能耗包括门窗传热及空气渗透耗热，约占建筑采暖、空调能耗的50％。门窗能耗性能指标主要包括门窗的传热系数、遮阳系数和空气渗透性能。提高门窗节能指标的主要技术措施有：阻断门窗框热桥、提高门窗密闭性、增加玻璃层数、选择玻璃品种。空气渗透量的大小即失热量的大小，决定于门窗缝隙的宽度、深度和几何形状。由于各种窗户型材几何尺寸不同，形成的泄压腔尺寸和形状有很大差别。根据测试统计，无密封条的钢窗气密性一般在5以上；有密封条的钢窗气密性在2.5左右；铝塑窗都没有密封条，气密性均可达1.5以下。在窗的内侧或双层窗的中间挂窗帘是提高窗户保温能力的一种灵活、简便的方法。如在窗内侧挂铝箔隔热窗帘(在玻璃纤维布或其他布质材料内侧贴铝箔)后，窗户的热阻值可比单层玻璃提高2.7倍。此外，以各种适宜的保温材料制作各种形式的保温窗扇，在白天开启、夜晚关上，可以大大减少通过窗户等热损失。由于太阳辐射随着气候和季节而异，每时每刻都有差别。控制太阳辐射热的有效办法是采用遮阳系统。此外，从玻璃本身入手，使玻璃的光学性能可以调节，可以随着不同时间太阳性质的不同而变动，也是一种先进合理的方法。3)屋面节能；我国建筑相当普遍地采用了平屋顶。这种屋顶不仅容易漏雨，而且保温隔热效能差，能源浪费严重，住在顶层房问的居民深受冬寒夏热之苦。为改善上述状况，许多地方采取了加厚保温隔热层、使用保温隔热性能较好的材料、设置架空屋面、施工时防止雨水侵入多孔保温材料等措施，效果较好。近年来，参照国外经验，用挤塑聚苯乙烯(XPS)板做倒置屋面保温层，对屋面结构进行革新，效果良好，已在不少工程中得到应用。在屋顶上架设凉棚，种植攀藤植物，可以使屋面接受到的太阳辐射大为减少，对夏季屋顶隔热十分有利，还改善了环境。在屋顶上种植花草或蓄水降温，也有良好的隔热效果，但要做好屋面防水，避免产生渗漏。在屋面上设热反射层或热反射涂层，也能起到隔热作用。近来斜屋顶用得越来越多，由于有屋面瓦做防水保护，斜屋面可灵活采用不同高效材料作保温隔热层（如EPS板、玻璃棉板、岩棉板等）。这些板材根据不同情况可铺在斜屋面下或顶棚上。3.建筑设备节能提高终端用户用高能效的采暖、空调系统与上述削减室内冷热负荷的措施并行，才能真正减少采暖、空调能耗。首先，根据建筑的特点和功能，设计高能效的暖通空调设备系统，例如热泵系统、蓄能系统和区域供热、供冷系统等。然后，在使用中采用能源管理和监控系统监督和调控室内的舒适度、室内空气品质和能耗情况。如通过传感器测量周边环境的温、湿度和日照强度，然后基于建筑动态模型预测采暖和空调负荷，控制暖通空调系统的运行。在其它家电产品和办公设备方面，应尽量使用节能认证的产品。1)提高能源利用效率从一次能源转换到建筑设备系统使用的终端能源的过程中，能源损失很大。因此，应从全过程（包括开采、处理、输送、储存、分配和终端利用）进行评价，才能全面反映能源利用效率和能源对环境的影响。建筑中的能耗设备应选用能源效率高的能源供应。采用第二代能源系统，可充分利用不同品位热能，最大限度地提高能源利用效率。2)室内综合热量的利用基于总线的住宅热力系统的设计思想是将家庭所有的热力设备组成一个完整的热力系统。天晴时由太阳热水器供应热水；天阴时用热泵供应热水；不用热水时用太阳热水器产生的热水作为热泵的低温热源为室内供热。一个变频压缩机同时拖动空调等热力设备，压缩机起到一个冷热分离器的作用，冷热源互为利用，热力损失减少到最低程度，大大提高了热效率。4.采光及照明节能天然光是人们习惯的光源，入眼在天然光下有更高的灵敏度。因此，在室内再大限度地利用天然光，不仅可节约照明用电，同时对提高室内采光质量也有重要的意义。新的采光技术不断出现，如导光管，光导纤维，采光搁板和导光棱镜窗等，它们往往利用光的反射、折射或衍射等特性，将天然光引入，并传输到需要的地方，以达到节能的目的。人工照明可采用光效高，显色性好，寿命长，而价格相对低的节能类电光源。三、结论建筑节能是整个建筑全寿命过程各个环节节能的总和。在其规划设计、建造、使用等过程中，应当积极采取各种有效的节能的方法和手段，采用新技术、新材料，合理高效地利用能源，降低建筑能源消耗和对外部环境的污染，为使用者提供健康、舒适、与自然和谐的工作及生活空间。参考文献[1]许波，侯万亭．复合外墙的几种作法及选用[J]．河南建材，2004(4)：52-53．[2]郭志良，韩金亮．浅谈混凝土外墙单面网聚苯板外保温施工及质量控制[M]．[3]杨志华．窗口节能问题的探讨[J]．住宅科技，2003，(9)：44-46．[4]方建邦．建筑节能与采暖系统改造研究[J]．江苏建筑，2003，(1)：38-40．[5]孙建平，徐冬梅．建筑节能窗技术进展[J]．工业建筑，2003，(8)：19-23．[6]廖宏，彭跃，陈迎春，等．建筑节能的多角度思考[J]．建筑技术开发，2005，(1)：65-67．[7]剑敏，张东，吴科如．相变储能建筑材料[J]．房材与应用，2003，(4)：lO-12．[8]赵刚．建筑节能与节能设计[J]．科技情报开发与经济，2005，13：147-148．[9]涂逢祥，王美君．建筑节能技术的跨越式发展[J]．建筑技术，2002，(10)：728-731．