建筑節(jié)能技術(shù)應(yīng)用研究

燕德全

提要建筑節(jié)能有三個(gè)方面的含義：第一，在建筑中節(jié)約能源，就是我國(guó)通常所說的建筑節(jié)能；第二，在建筑中保持能源，減少熱損失；第三，提高建筑中的能源利用率。由于20世紀(jì)七十年代石油危機(jī)的影響，能源短缺日益嚴(yán)重，替代能源的發(fā)展比較緩慢，使得能源價(jià)格節(jié)節(jié)攀升。所以，世界上各個(gè)國(guó)家都日益重視節(jié)約能源。建筑節(jié)能作為節(jié)能的一個(gè)重要方面理所當(dāng)然地受到重視。建筑能耗占全國(guó)總能耗的比例在發(fā)達(dá)國(guó)家已經(jīng)占到3O%～40%左右。我國(guó)從八十年代初開始重視建筑節(jié)能，建筑節(jié)能的范圍現(xiàn)已與發(fā)達(dá)國(guó)家取得一致。

關(guān)鍵詞：建筑節(jié)能；技術(shù)應(yīng)用

中圖分類號(hào)：TU文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

一、我國(guó)的節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)

1986年建設(shè)部頒布了《民用建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》（采暖居住建筑部分）JGJ26-86。該標(biāo)準(zhǔn)要求在1980～1981年當(dāng)?shù)赝ㄓ迷O(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上節(jié)能30%，其中建筑物承擔(dān)20%，采暖系統(tǒng)承擔(dān)10%。這一標(biāo)準(zhǔn)頒布后，各地相應(yīng)制定了細(xì)則，但執(zhí)行的并不好，到1995年底全國(guó)建成節(jié)能住宅4，000萬平方米。1995年12月，建設(shè)部將JGJ26-86標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行修改并于1997年7月1日起實(shí)施。這一標(biāo)準(zhǔn)要求在1980～1981年基礎(chǔ)上節(jié)能50%。其中建筑物承擔(dān)30%，采暖系統(tǒng)承擔(dān)20%，各地區(qū)相應(yīng)制定了細(xì)則，但只有北京等少數(shù)省市是強(qiáng)制執(zhí)行，要求所有住宅均按節(jié)能50%設(shè)計(jì)施工（包括公寓、單宿、旅館、醫(yī)院病房等）。1993年國(guó)家頒布了《民用建筑熱工設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50176-93，該標(biāo)準(zhǔn)的頒布使設(shè)計(jì)有了依據(jù)，從規(guī)范上提高和保證了室內(nèi)基本熱環(huán)境，降低了采暖和空調(diào)能耗，節(jié)約了能源。1993年國(guó)家頒布了《旅游旅館建筑熱工與空氣調(diào)節(jié)節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》，該標(biāo)準(zhǔn)按旅游旅館空調(diào)耗能的特點(diǎn)與共性，對(duì)包括建筑熱工在內(nèi)的影響空調(diào)能耗的各設(shè)計(jì)因素，規(guī)定了各項(xiàng)技術(shù)要求。此外，還頒布了《建筑外窗保溫性能分級(jí)及其檢測(cè)方法》；《建筑外門保溫性能分級(jí)及其檢測(cè)方法》；《建筑外窗物理性能分級(jí)及其檢測(cè)方法》；《建筑外門風(fēng)壓變形性能、空氣滲透性能和雨水滲透性能分級(jí)及其檢測(cè)方法》。

二、大力推廣使用太陽能

太陽能作為一種可再生的潔凈能源，是建筑上很具有利用潛力的新能源之一，太陽能的開發(fā)利用有巨大的潛力。澳大利亞新南威爾士大學(xué)教授馬丁·格林說過：“到2050年我們可以通過太陽能發(fā)電來滿足1/4的能源需求。有很多能量是來自太陽能加熱，這對(duì)于能源的供應(yīng)來說是最大的新增長(zhǎng)領(lǐng)域之一，如果使用太陽能加熱，可以減少建造使用15%的燃煤電站?！碧柲茉诮ㄖ系睦梅绞街饕校赫婵展芴柲芗療崞鳎崴鳎?、陽光電池板、被動(dòng)式太陽能采暖、太陽能供熱水、主動(dòng)式太陽能采暖與空調(diào)以及太陽能發(fā)電等。如果將太陽能源充分加以利用，不僅有可能節(jié)省大量常規(guī)能源，而且有可能在某些區(qū)域完全利用太陽能采暖。

三、完善熱水供應(yīng)循環(huán)系統(tǒng)，新建建筑應(yīng)選用支管或立管循環(huán)方式

大多數(shù)集中熱水供應(yīng)系統(tǒng)存在嚴(yán)重的浪費(fèi)現(xiàn)象，主要體現(xiàn)在開啟熱水裝置后，不能及時(shí)獲得滿足使用溫度的熱水，而是要放掉部分冷水之后才能正常使用。這部分冷水，未產(chǎn)生應(yīng)有的使用效益，因此稱之為無效冷水。這種水流的浪費(fèi)現(xiàn)象是設(shè)計(jì)、施工、管理等多方面原因造成的。如在設(shè)計(jì)中未考慮熱水循環(huán)系統(tǒng)多環(huán)路阻力的平衡，循環(huán)流量在靠近加熱設(shè)備的環(huán)路中出現(xiàn)短流，使遠(yuǎn)離加熱設(shè)備的環(huán)路中水溫下降；熱水管網(wǎng)布置或計(jì)算不合理，致使混合配水裝置冷熱水的進(jìn)水壓力相差懸殊，若冷水的壓力比熱水大，使用配水裝置時(shí)往往要出流很多冷水，之后才能將溫度調(diào)至正常。同一建筑采用各種循環(huán)方式的節(jié)水效果，其優(yōu)劣依次為支管循環(huán)、立管循環(huán)、干管循環(huán)，而按此順序各回水系統(tǒng)的工程成本卻是由高到低。修訂后的《建筑給水排水設(shè)計(jì)規(guī)范》GB 50015-2003第5.2.10條提出了兩種循環(huán)方式，即立管、干管循環(huán)和支管、立管、干管循環(huán).取消了干管循環(huán)，強(qiáng)調(diào)了循環(huán)系統(tǒng)均應(yīng)保證立管和干管中熱水的循環(huán)，對(duì)節(jié)水、節(jié)能有著重要的作用。因此，新建建筑的集中熱水供應(yīng)系統(tǒng)在選擇循環(huán)方式時(shí)需綜合考慮節(jié)水效果與工程成本，應(yīng)根據(jù)建筑性質(zhì)、建筑標(biāo)準(zhǔn)、地區(qū)經(jīng)濟(jì)條件等具體情況選用支管循環(huán)方式或立管循環(huán)方式，盡可能減少甚至消除無效冷水的浪費(fèi)。

四、控制超壓出流

我國(guó)現(xiàn)行的《建筑給水排水設(shè)計(jì)規(guī)范》中，雖對(duì)給水配件和入戶支管的最大壓力做出了一定的限制性規(guī)定，但這只是從防止因給水配件承壓過高而導(dǎo)致?lián)p壞的角度來考慮，并未從防止超壓出流的角度考慮，因此壓力要求過于寬松，對(duì)限制超壓出流基本沒有起作用。如果設(shè)計(jì)時(shí)沒有考慮這一方面的話，會(huì)造成極大的水資源浪費(fèi)。所以，應(yīng)根據(jù)建筑給水系統(tǒng)超壓出流的實(shí)際情況，對(duì)給水系統(tǒng)的壓力做出合理限定?！督ㄖo水排水設(shè)計(jì)規(guī)范》第3.3.5條規(guī)定，高層建筑生活給水系統(tǒng)應(yīng)豎向分區(qū)，各分區(qū)最低衛(wèi)生器具配水點(diǎn)處的靜水壓不宜大于0.45MPa，特殊情況下不宜大于0.55MPa。而衛(wèi)生器具的最佳使用水壓宜為0.20MPa～0.30MPa，大部分處于超壓出流。根據(jù)有關(guān)數(shù)據(jù)研究，當(dāng)配水點(diǎn)處靜水壓力大于0.15MPa時(shí)，水龍頭流出水量明顯上升。建議高層分區(qū)給水系統(tǒng)最低衛(wèi)生器具配水點(diǎn)處靜水壓大于0.15MPa時(shí)，采取減壓措施。

五、門窗節(jié)能

門窗是建筑能耗散失的主要部位，其能耗占建筑總能耗的比例較大，其中傳熱損失為1/3，冷風(fēng)滲透為1/3，所以在保證日照、采光、通風(fēng)、觀景要求的條件下，盡量減小建筑外門窗洞口的面積，提高外門窗的氣密性，減少冷風(fēng)滲透，提高外門窗本身的保溫性能，減少外門窗本身的傳熱量。具體節(jié)能措施如下：

1、控制窗墻比。建筑窗墻比是指建筑窗戶洞口面積與建筑立面單元面積的比值。由于門窗是建筑能耗散失的最薄弱部位，面積約占建筑外圍護(hù)結(jié)構(gòu)面積的30%，其能耗約占建筑總能耗的2/3，其中傳熱損失為1/3。所以，門窗是建筑外圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能的重點(diǎn)。增大建筑窗墻比不利于空調(diào)建筑節(jié)能，應(yīng)盡量減少空調(diào)建筑房間兩側(cè)溫差大的外墻面積及窗的面積?？刂平ㄖ皦Ρ?，對(duì)建筑外墻及屋頂?shù)膶?dǎo)熱系數(shù)等提出具體要求。通過外窗的耗熱量占建筑物總耗熱量的35%～45%，故進(jìn)行前期建筑設(shè)計(jì)時(shí)，在保證室內(nèi)采光通風(fēng)的前提下合理控制建筑窗墻比是很重要的，一般北向不大于25%，南向不大于35%，東西向不大于30%。

2、提高建筑外窗的氣密性，減少冷空氣滲透。有資料表明，房間換氣次數(shù)如果由0.8次每小時(shí)降到0.5次每小時(shí)，建筑物的耗能可降低8%左右。因此，設(shè)計(jì)中應(yīng)采用密閉性良好的門窗。通過改進(jìn)門窗產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，提高門窗氣密性，防止空氣對(duì)流傳熱。加設(shè)密閉條是提高門窗氣密性的重要手段之一。如設(shè)置泡沫塑料密封條，可使用新型的、密封性能良好的門窗材料。而門窗框與墻間的縫隙可用彈性松軟型材料（如毛氈）、彈性密閉型材料（如聚乙烯泡沫材料）、密封膏以及邊框設(shè)灰口等密封；框與扇的密封可用橡膠、橡塑或泡沫密封條以及高低縫、回風(fēng)槽等；扇與扇之間的密封可用密封條、高低縫及縫外壓條等；扇與玻璃之間的密封可用各種彈性壓條等。

3、改善建筑門窗的保溫性能。建筑戶門與建筑陽臺(tái)門應(yīng)結(jié)合防火、防盜要求，在門的空腹內(nèi)填充聚苯乙烯板或巖棉板，以增加其絕熱性能；窗戶最好采用鋼塑復(fù)合窗和塑料窗，這樣可避免金屬窗產(chǎn)生的冷橋，可設(shè)置雙玻璃或三玻璃，并積極采用中空玻璃、鍍膜玻璃，有條件的建筑可采用低輻射玻璃。采用熱阻大、能耗低的節(jié)能材料制造的新型保溫節(jié)能門窗（塑鋼門窗），可大大提高熱工性能。同時(shí)，還要特別注意玻璃的選材。玻璃窗的主要用途是采光，但由于玻璃窗的耗冷量占制冷機(jī)最大負(fù)荷的20%～30%，冬季單層玻璃窗的耗熱量占鍋爐負(fù)荷的10%～20%，因而控制建筑窗墻比在30%～50%范圍內(nèi)時(shí)，窗玻璃盡量選特性玻璃，如吸熱玻璃、反射玻璃、隔熱遮光薄膜。縮短窗扇的縫隙長(zhǎng)度，采用大窗扇，減少小窗扇，擴(kuò)大單塊玻璃的面積，減少窗芯，合理地減少可開啟的窗扇面積，適當(dāng)增加固定玻璃及固定窗扇的面積。

（作者單位：東營(yíng)市供熱管理處）

參考文獻(xiàn)：

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