淺析節(jié)能建筑

摘要: 如今，在全面推進建筑節(jié)能的大好形勢下，建筑節(jié)能工作取得了令人矚目的成就，但其總體節(jié)能狀況令人堪憂，大批量的高能耗建筑成為構(gòu)建和諧社會的“瓶頸”。放眼世界，我國建筑能耗高于發(fā)達國家數(shù)倍。本文分析了建筑節(jié)能的現(xiàn)狀，提出了幾種節(jié)能途徑。

關鍵詞: 建筑節(jié)能現(xiàn)狀途徑新思維

目前能源短缺已不容忽視，節(jié)約能源受到世界性的普遍關注，在我國亦不例外。全世界有近30%的能源消耗在建筑物上，長此以往，將嚴重威脅到世界的可持續(xù)發(fā)展。因此，節(jié)能建筑將成為本世紀的熱門話題，我們必須從可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略眼光角度出發(fā)，使建筑盡可能少地消耗不可再生資源，降低對環(huán)境的污染，并為使用者提供健康、舒適、和諧的工作和生活空間。

一、我國建筑節(jié)能的現(xiàn)狀

我國建筑不僅耗能高，而且能源利用效率很低，單位建筑能耗比同等氣候條件下的國家高出2—3倍。

我國的節(jié)能工作與發(fā)達國家相比起步較晚，能源浪費十分嚴重。如我國的建筑采暖耗熱量:外墻大體上為氣候條件接近的發(fā)達國家的4—5倍，屋頂為2.5—5.5倍，外窗為1.5—2.2倍，門窗透氣性為3—6倍，總耗能是3—4倍[4]。如果任由高耗能建筑大行其道，建筑能耗增長的速度將遠遠超過我國能源生產(chǎn)可能增長的速度，國家的能源生產(chǎn)勢必難以長期支撐這種浪費型需求，從而不得不組織大規(guī)模的舊房節(jié)能改造，耗費更多的人力、物力。另外，每年新建和改建的幾千萬棟建筑要消耗掉幾十億噸林木、磚石和礦物材料，造成森林的過度砍伐，材料資源的大量開采，帶來土地的破壞，植被的退化，物種的減少和自然環(huán)境的惡化。多年來，我國開展了相當規(guī)模的建筑節(jié)能工作，主要采取先易后難、先城市后農(nóng)村、先新建后改建、先住宅后公建、從北向南逐步推進的策略。但是到目前為止，建筑節(jié)能仍然停留在試點、示范的層面上，尚未擴大到整體，其發(fā)展緩慢的主要原因有以下幾個方面:(1)建筑節(jié)能開發(fā)建設成本高(按新的建筑節(jié)能設計標準測算，大體上每平方米建筑面積成本要增加100元);(2)對開發(fā)商缺乏有效監(jiān)管(開發(fā)商追求的是以最小的投資換取最大的空間利益);(3)建筑設計從圍護的結(jié)構(gòu)、設計的角度、施工的角度、計算達到的系數(shù)等要比一般普通建筑復雜;(4)政府考慮的是GDP在全國所占的位置，對建筑節(jié)能工作的重要性和緊迫性認識不足;(5)建筑節(jié)能的建筑材料、工藝技術(shù)還沒有形成體系;(6)國家對建筑節(jié)能的規(guī)范還沒有列入強制執(zhí)行的范疇;(7)國家與地方缺乏對建筑節(jié)能的實質(zhì)性經(jīng)濟鼓勵政策，建筑節(jié)能缺乏必要的資金支持。

二、幾種節(jié)能途徑

1.墻體節(jié)能。墻體是建筑外圍護結(jié)構(gòu)的主體，其所用材料的保溫性能直接影響建筑的耗熱量。我國以實心粘土磚為墻體材料，保溫性能往往不能滿足設計標準。以外墻為例，JGJ26-1995標準規(guī)定，在建筑物形體系數(shù)(建筑物與室外大氣接觸的外表面積與其所包圍的體積的比值)小于0.3時，北京地區(qū)傳熱系數(shù)不超過1.16W/(m2·K)，而常用的內(nèi)抹灰磚墻的傳熱系數(shù)都大于上述節(jié)能標準數(shù)值。因而在節(jié)能的前提下，我國應進一步推廣空心磚墻及其復合墻體技術(shù)。

2.門窗節(jié)能。外門窗是住宅能耗散失的最薄弱部位，其能耗占住宅總能耗的比例較大，其中傳熱損失為1/3，冷風滲透為1/3，所以在保證日照、采光、通風、觀景要求的條件下，我國應盡量減小住宅外門窗洞口的面積，提高外門窗的氣密性，減少冷風滲透，提高外門窗本身的保溫性能，減少外門窗本身的傳熱量。其節(jié)能措施有:

(1)控制住宅窗墻比。JGJ26-1995《民用建筑節(jié)能設計標準(采暖居住部分)》對不同朝向的住宅窗墻比作了嚴格的規(guī)定，指出:“北向、東向和西向、南向的窗墻比分別不應超過20%、30%、35%?！?2)提高住宅外窗的氣密性，減少冷空氣滲透。如設置泡沫塑料密封條，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)、密封膏和邊框設灰口等密封;框與扇的密封可用橡膠、橡塑或泡沫密封條和高低縫、回風槽等;扇與扇之間的密封可用密封條、高低縫和縫外壓條等;扇與玻璃之間的密封可用各種彈性壓條等。(3)改善住宅門窗的保溫性能。戶門與陽臺門應結(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合窗和塑料窗，這樣可避免金屬窗產(chǎn)生的冷橋，可設置雙玻璃或三玻璃，并積極采用中空玻璃、鍍膜玻璃，有條件的住宅還可采用低輻射玻璃;縮短窗扇的縫隙長度，采用大窗扇，減少小窗扇，擴大單塊玻璃的面積，減少窗芯，合理地減少可開啟的窗扇面積，適當增加固定玻璃和固定窗扇的面積。(4)設置“溫度阻尼區(qū)”。在住宅中，將北陽臺的外門、窗全部用密封陽臺封閉起來，外門設防風門斗，防止冷風倒灌，樓梯間設計成封閉式的，對屋頂上人孔進行封閉處理等措施均能收到良好的節(jié)能效果。

3.屋面節(jié)能。在不斷改進建筑外墻、外窗的保溫性能后，還必須進一步加強屋面保溫隔熱。屋面節(jié)能措施的要點有:其一，屋面保溫層不宜選用密度較大、導熱系數(shù)較高的保溫材料，以免屋面重量、厚度過大。其二，屋面保溫層不宜選用吸水率較大的保溫材料，以防屋面濕作業(yè)時因保溫層大量吸水而降低保溫效果。如選用吸水率較高的保溫材料，屋面上應設置排氣孔，以排除保溫層內(nèi)不易排出的水分。現(xiàn)在，高效保溫材料已經(jīng)開始于屋面，一些建筑的屋面保溫，采用膨脹珍珠巖保溫芯板代替常規(guī)的瀝青珍珠巖或水泥珍珠巖做法，就克服了常規(guī)作法的諸多缺點。這種保溫芯板施工方便、價格低廉、不污染環(huán)境;芯板為柔性制品，不僅適用于具有平面的屋面，還適用于帶有曲面的屋面，其保溫工程更可顯示出它的優(yōu)越性。膨脹珍珠巖密度較小，導熱系數(shù)較低，而且吸水率和蒸汽滲透系數(shù)也都很低。這是保溫性能好的材料所必須具備的。膨脹珍珠巖保溫芯板于2001年已經(jīng)在西寧污水處理廠的數(shù)百平方米屋面工程中使用，收到了好的技術(shù)效果。

4.利用太陽能。地球攔截的太陽輻射能相當于目前全球電力消費量的1500倍。而在現(xiàn)有技術(shù)、經(jīng)濟條件下可供開發(fā)利用的太陽能只占資源量的很小一部分。據(jù)美國能源部評估，1990年美國太陽能經(jīng)濟可開發(fā)的資源量約為22Mtce/年，僅為技術(shù)可開發(fā)量的0.6%。所以，太陽能的開發(fā)利用有巨大的潛力。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。太陽能在建筑上的利用方式主要有被動式太陽能采暖、太陽能供熱水、主動式太陽能采暖、空調(diào)和太陽能發(fā)電等。我國太陽能資源豐富，陸地每年接受的太陽輻射能相當于2.4×1012tec，2/3國土面積的太陽能總輻射量超過0.6MJ/m2[6]。如果將太陽能源充分加以利用，不僅能節(jié)省大量常規(guī)能源，而且能在某些區(qū)域完全利用太陽能采暖。

5.夜間通風。夜間通風的原理是在夜間引入室外的冷空氣，通過冷空氣與作為蓄熱材料的建筑維護結(jié)構(gòu)接觸換熱，冷卻建筑材料，達到蓄冷目的。以往在夏季，要獲得舒適的室內(nèi)環(huán)境，就要用空調(diào)供冷系統(tǒng)。而此時因為夜間的室外空氣溫度比白天低得多，所以夜間室外冷空氣就可以作為一種很好的冷源加以利用。嚴格地說，只要室外空氣溫度低于室內(nèi)空氣溫度，此時的室外冷空氣就可視為可利用的自然冷源。

三、新思維探索節(jié)能建筑

1.回收利用廢舊資源。生態(tài)房、節(jié)能房的出現(xiàn)，大大提高了各種資源的回收利用，不僅變廢為寶，而且減少了環(huán)境污源，節(jié)約了能源。

2.開發(fā)利用新能源。新能源包括太陽能、風能，建筑可以改變其外表的顏色，以把這種能效發(fā)揮到最大化，大大減少原有能源的浪費。

3.采用建筑新材料。比如，用紙做結(jié)構(gòu)材料不僅可以減小建筑物的重量，加快施工速度，降低成本，而且建筑物拆除后，紙可以重復利用，對節(jié)約資源、環(huán)境保護亦有好處。位于瑞士的紙塔是輕型建筑中一個有意義的例子，該紙塔外徑13m，高33m，1992年建成，已成為瑞士當?shù)氐臉酥拘越ㄖ?。整個塔所用的材料紙板占79.26%，木材占20.22%，鋼材占0.52%，為建筑使用可降解性材料開辟了一條“綠色”通道，因此，它們被人們譽為“綠色建筑”典范。

這種紙品構(gòu)筑物的意義不僅僅在于環(huán)保、節(jié)能，更重要的是為解決人類居住問題提供了一條快捷的途徑。

參考文獻:

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