我國建筑節(jié)能的現狀與技術

摘要：21世紀建筑節(jié)能技術已經成為住宅發(fā)展的必然趨勢和城市建筑水平的標志。建筑節(jié)能是一門綜合性學科，它涉及到建筑、施工、采暖、通風、空調、照明、電器、建材、熱工、能源、環(huán)境、檢測、計算機應用等許多專業(yè)內容，是在許多學科邊緣的交叉和結合后形成的，因此建筑節(jié)能技術也是一門綜合性的技術，包含了多個領域。

關鍵字：能源；建筑節(jié)能；國外；國內；節(jié)能技術；新能源

1 國內建筑節(jié)能現狀

節(jié)能是我國的國策，建筑節(jié)能是節(jié)能中的重中之重，應該列為我國建設工作中的重要位置。建筑能耗在我國整個能耗中的地位也越來越重要。據預測，到2010年，我國房屋總建筑面積將達到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。

2004年11月25日，經國務院同意，國家發(fā)展和改革委員會發(fā)布了我國第一個《節(jié)能中長期專項規(guī)劃》。規(guī)定中指出，“十一五”期間，中國新建建筑要嚴格實施節(jié)能50％的設計標準。其中，北京、天津等少數大城市率先實施節(jié)能65％的標準。發(fā)改委環(huán)境和資源綜合利用司司長趙家榮當日在新聞發(fā)布會上說，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量收費，在小城市試點。鼓勵采用蓄冷、蓄熱空調、節(jié)能門窗，加快太陽能、地熱等可再生能源在建筑物的利用。雖然我國已經陸續(xù)頒布了全國各氣候區(qū)建筑節(jié)能50％的設計標準，但全國城市每年新增建筑中達到節(jié)能建筑設計標準的不到5％。我國目前單位建筑面積采暖能耗相當于氣候條件相近的發(fā)達國家的2-3倍。趙家榮說，由于集中供熱比分散小鍋爐供熱效率提高50％，到2010年，中國城市集中供暖普及率爭取由2002年的27％提高到40％。

2 建筑節(jié)能技術

建筑節(jié)能包含兩部分內容，一部分是加強圍護結構的保溫隔熱能力，另一部分就是從供暖、供冷的熱源、輸送渠道及實現方式來節(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到節(jié)能的標準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比普通建筑還低15％，因為它們追求合理的結構，講究實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。還可以充分利用地熱泵技術，如冰島等國家，建筑房子時先在地上打兩個洞，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，太陽能和風能的利用條件得天獨厚，使用熱泵技術時結合風能與太陽能，用風能與太陽能來帶動電泵就可以做到“零能耗”。

3 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、地熱

能、風能等等。新能源技術用于建筑節(jié)能通常有以下幾個方面：

3.1 太陽能致冷

利用太陽能制冷空調有兩種方法，一是先實現光一電轉換，再以電力推動常規(guī)的壓縮式制冷機制冷；二是進行光一熱轉換，以熱能制冷。前者系統(tǒng)比較簡單，但其造價約為后者的3-4倍，因此國內外的太陽能空調系統(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現，所以造價較高；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0.6～0.7，所以一般采用也多，但設備龐大，影響推廣。

3.2 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的平板熱水器，常常是供洗澡用的。其實，在工業(yè)生產中以及采暖、于燥、養(yǎng)殖、游泳等許多方面也需要熱水，都可利用太陽能。太陽熱水器按結構分類有悶曬式、管板式、聚光式、真空管式、熱管式等幾種。

3.3 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式太陽房，建造容易，不需要安裝特殊的動力設備。比較復雜一點，使用方便舒適的另一種太陽房叫主動式太陽房。更為講究高級的一種太陽房，則為空調致冷式太陽房。

3.4 太陽能熱發(fā)電

太陽能熱發(fā)電是太陽能利用中的重要項目。太陽熱發(fā)電是利用集熱器把太陽輻射能轉變成熱能，然后通過汽輪機、發(fā)電機來發(fā)電。根據集熱的溫度不同，太陽熱發(fā)電可分為高溫熱發(fā)電和低溫熱發(fā)電兩大類。按太陽能采集方式劃分，太陽能熱發(fā)電站主要有塔式、槽式和盤式三類。

3.5 地熱發(fā)電

地熱發(fā)電是地熱利用的最重要方式。高溫地熱流體應首先應用于發(fā)電。地熱發(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中轉變?yōu)闄C械能，然后帶動發(fā)電機發(fā)電。所不同的是，地熱發(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熱能。地熱發(fā)電的過程，就是把地下熱能首先轉變?yōu)闄C械能，然后再把機械能轉變?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。目前能夠被地熱電站利用的載熱體，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，可把地熱發(fā)電的方式劃分為蒸汽型地熱發(fā)電和熱水型地熱發(fā)電兩大類。

3.6 地熱供暖

將地熱能直接用于采暖、供熱和供熱水是僅次于地熱發(fā)電的地熱利用方式。因為這種利用方式簡單、經濟性好，倍受各國重視，特別是位于高寒地區(qū)的西方國家，其中冰島開發(fā)利用得最好。該國早在1928年就在首都雷克雅未克建成了世界上第一個地熱供熱系統(tǒng)，現今這一供熱系統(tǒng)已發(fā)展得非常完善，每小時可從地下抽取7740t80℃的熱水，供全市11萬居民使用。由于沒有高聳的煙囪，冰島首都已被譽為“世界上最清潔無煙的城市”。此外利用地熱給工廠供熱，如用作干燥谷物和食品的熱源，用作硅藻土生產、木材、造紙、制革、紡織、釀酒、制糖等生產過程的熱源也是大有前途的。目前世界上最大兩家地熱應用工廠就是冰島的硅藻土廠和新西蘭的紙槳加工廠。我國利用地熱供暖和供熱水發(fā)展也非常迅速，在京津地區(qū)已成為地熱利用中最普遍的方式。

3.7 風力致熱

“風力致熱”是將風能轉換成熱能。目前有三種轉換方法。一是風力機發(fā)電，再將電能通過電阻絲發(fā)熱，變成熱能。雖然電能轉換成熱能的效率是100％，但風能轉換成電能的效率卻很低，因此從能量利用的角度看，這種方法是不可取的。二是由風力機將風能轉換成空氣壓縮能，再轉換成熱能，即由風力機帶動一離心壓縮機，對空氣進行絕熱壓縮而放出熱能。三是將風力機直接轉換成熱能。顯然第三種方法致熱效率最高。風力機直接轉換熱能也有多種方法。最簡單的是攪拌液體致熱，即風力機帶動攪拌器轉動，從而使液體（水或油）變熱?！耙后w擠壓致熱”是用風力機帶動液壓泵，使液體加壓后再從狹小的阻尼小孔中高速噴出而使工作液體加熱。此外還有固體摩擦致熱和渦電流致熱等方法。

結語

建筑節(jié)能并非建筑業(yè)一個行業(yè)的問題，目前國內乃至全球正在面臨的能源危機是關系整個人類社會生存發(fā)展的大計。我們必須認真實施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)備，把環(huán)境保護和生態(tài)建設放到更重要的位置。要堅持統(tǒng)籌規(guī)劃，依靠科技進步，加大資金投入，加強污染治理，大力植樹種草，搞好水土保持，改善生態(tài)環(huán)境。