公共建筑的建筑節(jié)能解析

■劉 輝 ■上海市政工程設(shè)計研究總院(集團(tuán))有限公司，甘肅 蘭州 730000

公共建筑指的是單體建筑面積超過20000m2 的建筑物，如辦公建筑、商業(yè)建筑、旅游建筑以及交通樞紐等等，這些大型的建筑采用的是中央空調(diào)，在采暖通風(fēng)系統(tǒng)的使用和安裝方面較為集中。中央空調(diào)的運轉(zhuǎn)需要產(chǎn)生較大的能量消耗，為了達(dá)到節(jié)能減排的目的，需要對公共建筑采取有效的節(jié)能措施，包括建筑材料的選擇、制冷設(shè)備的運行管理等等，在保證公共建筑使用功能不受影響的前提下，合理的降低對能源的消耗，才能實現(xiàn)建筑節(jié)能。

1 公共建筑耗能的現(xiàn)狀

經(jīng)濟(jì)的發(fā)展促進(jìn)了城市建筑市場的快速發(fā)展，建筑物的數(shù)量和規(guī)模成為了衡量城市發(fā)展水平的重要標(biāo)志。然而，隨著城市建筑物數(shù)量的增加，產(chǎn)生的耗能也在逐年上升，在能源消費總量中所占的比例越來越大，已經(jīng)達(dá)到30%;而這僅僅是建筑物建設(shè)和使用過程中產(chǎn)生的耗能，如果加上建材生產(chǎn)、設(shè)備運行等產(chǎn)生的耗能，將會占到能源消費總量的50%以上。我國能源豐富，但是建筑耗能的不斷增加，使得能源問題日益嚴(yán)重，而且也帶來了更嚴(yán)重的環(huán)境問題。如果按照目前的形勢繼續(xù)發(fā)展，建筑耗能速度將會超過能源的生產(chǎn)速度，導(dǎo)致能源緊張的問題日益加劇，對于社會和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展都會帶來嚴(yán)重的問題。公共建筑在所有的建筑物中占據(jù)很大的比例，目前我國公共建筑的總面積，可以達(dá)到45 億平方米，其中使采用中央空調(diào)的大型公共建筑物面積超過7 億平方米，其產(chǎn)生的能耗也可想而知。如果按節(jié)能50%的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行改造，總的節(jié)能潛力約為1.35 億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，如今我國已經(jīng)將節(jié)能和減排作為一項重要的發(fā)展戰(zhàn)略，并且對建筑行業(yè)制定了全新的節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，加入了關(guān)于既有建筑的節(jié)能改造內(nèi)容，未來公共建筑的能耗可以減少3.5 億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，空調(diào)高峰負(fù)荷可減少約8000 萬千瓦(約相當(dāng)于4.5 個三峽電站的滿負(fù)荷出力，減少電力投資6000 億元)。如果要求2020 年建筑能耗達(dá)到發(fā)達(dá)國家20 世紀(jì)末的水平，則節(jié)能效果將更為巨大。

2 我國公共建筑節(jié)能存在的問題

通過上文分析可以看出，我國在公共建筑節(jié)能方面與西方發(fā)達(dá)國家還存在很大的差距，具體包括以下幾個方面的原因:

(1)法律配套設(shè)施不完善。我國關(guān)于建筑市場節(jié)能的相關(guān)法律法規(guī)體系的建設(shè)不夠完善，已經(jīng)頒布的標(biāo)準(zhǔn)，主要是針對公共建筑的《公共建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》(GB50189-2005)，對于建筑設(shè)計節(jié)能做出了總體上的要求和規(guī)劃，但是卻缺乏具體的操作規(guī)范和設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，可操作性不強(qiáng)。

(2)我國建筑能源體系結(jié)構(gòu)不完善。從目前我國建筑能源體結(jié)構(gòu)來看，大多公共建筑能源依賴的是一次能源，對于風(fēng)能、水電、太陽能等可再生資源的利用率卻十分有限，這與可再生能源開發(fā)技術(shù)滯后有密切的關(guān)系。正是由于太陽能發(fā)電、生物質(zhì)能等新能源的技術(shù)問題沒有得到有效的解決，而且在新能源的開發(fā)和生產(chǎn)成本方面較高，所以也間接影響了公共建筑的能源結(jié)構(gòu)。

(3)建材生產(chǎn)水平不高。我國在建筑節(jié)能材料的生產(chǎn)技術(shù)方面不強(qiáng)，同時粗放式的管理方式導(dǎo)致了生產(chǎn)成本的不斷增加，在節(jié)能材料的生產(chǎn)過程中仍然需要耗費大量的能源，產(chǎn)生大量的消耗，得不償失。另外，在建材市場的管理方面也相對較為混亂，沒有針對節(jié)能建材出具有針對性的管理辦法，使得很多節(jié)能建材的管理較為混亂，無法發(fā)揮節(jié)能建材的重要作用。

(4)公共建筑自身的節(jié)能效果不強(qiáng)。由于施工設(shè)計不科學(xué)、施工技術(shù)水平有限等原因的影響，使得公共建筑結(jié)構(gòu)本身的熱工性能不高，門窗的保溫性能和氣密性都無法達(dá)到西方國家的高標(biāo)準(zhǔn)，這也使得公共建筑的耗能始終無法得到有效的控制。當(dāng)前，我國在公共建筑的耗能方面制定了相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，在建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱系數(shù)方面卻始終無法下降到西方國家的標(biāo)準(zhǔn)，這與我國建筑產(chǎn)品的節(jié)能技術(shù)含量不高有關(guān)，而且很多高科技的節(jié)能材料，如空心粘土磚、粉煤灰磚等，都沒有在公共建筑上得到有效的應(yīng)用，使得公共建筑本身沒有體現(xiàn)出較好的節(jié)能效果。

3 公共建筑的建筑節(jié)能技術(shù)措施

3.1 墻體保溫技術(shù)

墻體保溫技術(shù)是解決公共建筑節(jié)能的關(guān)鍵技術(shù)之一，如果墻體保溫層保護(hù)層開裂，就會使墻體的保溫性能受到極大影響，必須通過更大的耗能才能達(dá)到保溫效果。在實際的施工過程中，需要加強(qiáng)對主體墻結(jié)構(gòu)的保溫，固定保溫材料的基礎(chǔ)上，在外層涂抹砂漿進(jìn)行加固;對于女兒墻、陽臺等容易產(chǎn)生熱橋的部位，則需要利用外保溫技術(shù)消除熱橋造成的熱損失。當(dāng)前，在公共建筑外墻保溫方面，主要應(yīng)用的技術(shù)有聚苯板保溫砂漿外墻保溫、聚苯板現(xiàn)澆混凝土外墻保溫、聚苯顆粒漿料外墻保溫等。

3.2 門窗保溫技術(shù)

門窗結(jié)構(gòu)是影響建公共建筑保溫性能的重要因素，如果門窗結(jié)構(gòu)不合理，就會導(dǎo)致熱能的大量損失，因此可以通過合理的配置門窗，增強(qiáng)門窗部位的能量傳遞效率，如輻射傳遞、對流傳遞等。在窗體結(jié)構(gòu)方面，容易由于空氣流動而導(dǎo)致熱能損失，所以可以充分利用光學(xué)原理降低玻璃表面的反射率，減少玻璃的輻射傳熱。在寒冷的北方，可以利用雙側(cè)門窗的設(shè)置方式，達(dá)到更好的隔熱、節(jié)能效率。

3.3 建筑節(jié)能設(shè)計的完善

根據(jù)公共建筑的使用功能和要求，從建筑物的地理位置、朝向、建筑結(jié)構(gòu)、建筑物間距等要素出發(fā)，對公共建筑本身的冷暖負(fù)荷進(jìn)行計算，因此一般的公共建筑都是南北朝向。對于建筑物內(nèi)部的結(jié)構(gòu)設(shè)置，也應(yīng)當(dāng)盡量將房間布置為南北方向，可以充分依靠自然通風(fēng)達(dá)到降低室內(nèi)溫度的目的。需要設(shè)置空調(diào)的公共建筑，在區(qū)域內(nèi)的房間布置要緊湊，減少敞開的公共空間布置，可以降低空調(diào)負(fù)荷，減少能源消耗。

3.4 照明節(jié)能

照明在公共建筑的整體耗能中占據(jù)很大的比例，因此改善照明控制可以極大的減少能源的消耗。一方面，從公共建筑的照明設(shè)計方面來說，要充分利用自然采光，延長光照時間，將人工照明與自然照明進(jìn)行有效的結(jié)合，可以極大的減少對電能的消耗。另一方面，選擇合適的光源，按照不同的照明需求選擇相應(yīng)的光源，配備不同的照明設(shè)備和開關(guān)，例如在辦公區(qū)域內(nèi)需要正常的光源照明，而在走廊位置就可以設(shè)置感應(yīng)照明，這樣也可以達(dá)到節(jié)能的目的。

4 結(jié)束語

綜上所述，本文主要針對公共建筑的節(jié)能問題進(jìn)行了簡單的探討。隨著我國建筑市場的快速發(fā)展，建筑領(lǐng)域的節(jié)能問題也受到了越來越多的關(guān)注，通過有效的節(jié)能措施提升公共建筑的節(jié)能效益，可以降低對能源和資源的損耗，提高公共建筑的環(huán)保效益，有利于促進(jìn)建筑市場健康、持續(xù)的發(fā)展。

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