芻議建筑節(jié)能技術(shù)的創(chuàng)新與應(yīng)用

熊曉芬 中南建筑設(shè)計(jì)院股份有限公司，湖北 武漢 430071

建筑節(jié)能是可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的重要舉措，是落實(shí)科學(xué)發(fā)展觀，實(shí)現(xiàn)資源、環(huán)境與經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)發(fā)展的客觀要求。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和生活水平的不斷提高，人們追求更舒適的生活環(huán)境的同時(shí)也消耗著越來(lái)越多的能源，如何節(jié)約能源和可持續(xù)性能源的運(yùn)用成為人類生存的重大課題。建筑行業(yè)為能源消耗量大的行業(yè)，應(yīng)加入到節(jié)能減排的行列中來(lái)，加強(qiáng)節(jié)能技術(shù)的創(chuàng)新與應(yīng)用。下文將對(duì)建筑節(jié)能技術(shù)的相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行詳細(xì)的論述。

1 建筑節(jié)能概述

1.1 關(guān)于建筑節(jié)能的涵義

建筑節(jié)能的涵義是指在建筑進(jìn)行規(guī)劃的階段、設(shè)計(jì)階段、建造階段以及使用期間，符合當(dāng)下的建筑節(jié)能準(zhǔn)則，盡可能得提升建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱工的性能，通過(guò)節(jié)能型用能系統(tǒng)以及可再生能源利用系統(tǒng)，在多個(gè)專業(yè)和領(lǐng)域的相互配合中切實(shí)降低建筑能源消耗的活動(dòng)。

1.2 關(guān)于建筑節(jié)能的意義

建筑節(jié)能能夠幫助節(jié)約資源，合理得利用能源，以緩解當(dāng)下能源資源有限，制約著經(jīng)濟(jì)與社會(huì)發(fā)展的現(xiàn)狀。注重建筑節(jié)能在促進(jìn)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展的同時(shí)，更可以起到保護(hù)國(guó)家資源安全，維護(hù)生態(tài)環(huán)境，提升人民群眾生活水平的目的。建筑節(jié)能是建立資源節(jié)約型，環(huán)境友好型社會(huì)的重要部分。

當(dāng)前，我國(guó)節(jié)能供應(yīng)緊張，影響經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，其中建筑上所耗的能量大約占社會(huì)總能耗的46.7%。我國(guó)從上世紀(jì)90 年代開(kāi)始實(shí)施建筑節(jié)能50%的《民用建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)(采暖居住建筑部分)》，在2014 年4 月又頒布了《綠色建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T50378—2014)，建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)的與時(shí)俱進(jìn)是為了促進(jìn)低能耗建筑的發(fā)展和普及，實(shí)現(xiàn)節(jié)能的目的。

建筑節(jié)能的重要性主要表現(xiàn)在以下四點(diǎn):第一，能夠緩解能源緊張，是社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要;第二，能夠減輕大氣污染，保護(hù)生態(tài)環(huán)境;第三，能夠提高建筑熱環(huán)境的質(zhì)量;第四，是建筑業(yè)可持續(xù)發(fā)展的需要。近年來(lái)，隨著建筑行業(yè)的崛起和騰飛，作為支柱產(chǎn)業(yè)的建筑業(yè)對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的推動(dòng)作用越來(lái)越顯著，因此更要重視好建筑節(jié)能工作的開(kāi)展。

2 有關(guān)建筑節(jié)能方面的新技術(shù)的應(yīng)用

2.1 門窗節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用

門窗作為建筑中不可或缺的一部分，具有促進(jìn)空氣流通，加強(qiáng)采光以及對(duì)建筑物起到圍護(hù)等非常重要的作用。同時(shí)，門窗也是建筑中能量最易損失的部分。門窗造成的能量損失主要體現(xiàn)在:門窗的框扇和玻璃造成的傳導(dǎo)上的能量損失，輻射熱損失，隙縫帶來(lái)的能力損失等等。

當(dāng)下，門窗節(jié)能技術(shù)的處理方式有加強(qiáng)門窗材料的保溫及隔熱的能力，加強(qiáng)門窗封閉性，合理配置建筑物每個(gè)朝向的窗墻比，設(shè)置恰當(dāng)?shù)恼陉?yáng)系統(tǒng)。門窗節(jié)能的技術(shù)應(yīng)用當(dāng)中，較為有效果的一是窗框型材材料和斷面型式的選擇，而是玻璃的選擇。門窗的材料眾多，且近年來(lái)節(jié)能材料發(fā)展迅速，技術(shù)含量都比較高，有塑木復(fù)合型材、鋁合金斷熱型材、鋼塑整體擠出型材、鋁木復(fù)合型材和UPVC 塑料型材等，其中屬UPVC 塑料型材應(yīng)用最廣。UPVC 塑料型材由硬質(zhì)聚氯乙烯高分子的原料制成，生產(chǎn)中污染低，能量消耗較少，且導(dǎo)熱系數(shù)小，密封性佳，故而保溫隔熱的效果不錯(cuò)。UPVC 塑料門窗目前在西方發(fā)達(dá)國(guó)家已被廣泛使用，尤其在德國(guó)，大約占到一半的比例。

為避免因門窗玻璃造成的能耗量大的現(xiàn)象，目前通過(guò)高科技技術(shù)的運(yùn)用，加工制成了諸如中空玻璃，高強(qiáng)度LOW2E 防火玻璃(低輻射鍍膜防火玻璃)、鍍膜玻璃(包括反射玻璃、吸熱玻璃)，磁控真空濺射方法鍍制含金屬銀層的玻璃和智能玻璃等。智能玻璃可以根據(jù)外界光感的不同進(jìn)行不同的反應(yīng)，分為兩種智能玻璃。一種是光致變色的玻璃，當(dāng)有光進(jìn)行照射，玻璃感光自動(dòng)變暗，使光線減少穿透力，當(dāng)光的照射停止時(shí)，玻璃又恢復(fù)透亮，使光線容易穿透。還有一種是電致變色玻璃，兩篇玻璃之上進(jìn)行導(dǎo)電膜和變色物質(zhì)的鍍化，借助電壓的調(diào)節(jié)，使其變色物質(zhì)發(fā)生變色反應(yīng)，調(diào)節(jié)照射進(jìn)來(lái)的光線，從而起到節(jié)能的作用。目前電致變色玻璃的生產(chǎn)造價(jià)太高，實(shí)際的應(yīng)用還比較困難。

2.2 外墻節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用

外墻節(jié)能技術(shù)應(yīng)用較早，過(guò)去的做法是通過(guò)加厚墻體來(lái)起到節(jié)能保溫的效果。隨著科技的發(fā)展，傳統(tǒng)做法已不適應(yīng)當(dāng)下對(duì)于節(jié)約材料和環(huán)保的需求。當(dāng)下，復(fù)合墻體成為了目前節(jié)能的主要做法。復(fù)合墻體是通過(guò)塊體材料或混凝土來(lái)進(jìn)行承重，與其他材料混合，或加入其他的保溫材料來(lái)形成的墻體。

在墻體保溫材料使用中，阻燃性聚苯乙烯泡沫塑料板、巖棉、礦渣棉、膨脹珍珠巖、膨脹蛭石及膠粉聚苯顆粒漿料等高效保溫隔熱材料被廣泛使用。這些材料的生產(chǎn)、制作都需要采用特殊的工藝、特殊的設(shè)備，而不是傳統(tǒng)技術(shù)所能及的。較典型的節(jié)能墻體構(gòu)造及其施工技術(shù)則有:巖棉外保溫復(fù)合墻體系統(tǒng)、聚氨酯硬泡外墻外保溫系統(tǒng)及聚苯乙烯外墻外保溫系統(tǒng)等。

2.3 屋頂節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用

屋頂?shù)谋亍⒏魺崾枪?jié)能的重要環(huán)節(jié)之一。常用的保溫措施是在屋頂防水層下設(shè)置導(dǎo)熱系數(shù)較小的輕質(zhì)材料來(lái)進(jìn)行保溫，如膨脹珍珠巖、玻璃棉等;也可在屋面防水層以上設(shè)置聚苯乙烯泡沫。施工時(shí)，先將屋頂?shù)尼攲訆A層，再將紙纖維噴吹入內(nèi)成為保溫層。屋頂隔熱的方法有架空通風(fēng)、定時(shí)噴水、屋頂蓄水或屋頂綠化等，均可滿足一定的節(jié)能需求，但目前最常用的是利用智能生態(tài)技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)節(jié)能。

3 新能源的節(jié)能利用

3.1 提高太陽(yáng)能的利用率

當(dāng)前，太陽(yáng)能熱水器技術(shù)比較成熟，所以需要進(jìn)一步強(qiáng)化建筑一體化的建設(shè).利用太陽(yáng)能為建筑物提供冬季采暖，同時(shí)可結(jié)合光伏電池為建筑物供電。隨著太陽(yáng)能光伏發(fā)電的運(yùn)用，我國(guó)將盡快建設(shè)光伏電站示范工程，促進(jìn)并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的快速發(fā)展。目前有些國(guó)家興建了試驗(yàn)性太陽(yáng)能熱發(fā)電站，可望實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)能熱發(fā)電的商業(yè)化。

3.2 新型節(jié)能產(chǎn)品和設(shè)備系統(tǒng)的應(yīng)用

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，出現(xiàn)了很多新型的節(jié)能產(chǎn)品和設(shè)備系統(tǒng)，如先進(jìn)的中央空調(diào)系統(tǒng)。中央空調(diào)采用中央空調(diào)智能節(jié)電系統(tǒng)，采用計(jì)算機(jī)智能計(jì)算方法，運(yùn)用計(jì)算機(jī)和變頻，根據(jù)中央空調(diào)的主機(jī)和輔機(jī)系統(tǒng)運(yùn)行工況和末端負(fù)荷的變化，通過(guò)負(fù)荷隨動(dòng)計(jì)算，對(duì)冷凍水泵、冷卻水泵、冷卻塔風(fēng)機(jī)等設(shè)備給予控制，優(yōu)化空調(diào)主機(jī)的運(yùn)行環(huán)境，使得各種流體流量跟隨末端負(fù)荷變化而變化，確保中央空調(diào)系統(tǒng)在舒適的前提下降低系統(tǒng)能耗。又如雨水收集系統(tǒng)，在雨天可以通過(guò)收集系統(tǒng)將降臨在屋頂?shù)挠晁占接晁畠?chǔ)存方塊中，晴天供綠化噴灌使用，可以節(jié)約大量的水資源。節(jié)能型建筑應(yīng)多設(shè)計(jì)和應(yīng)用這方面的節(jié)能產(chǎn)品和設(shè)備系統(tǒng)，以降低建筑使用過(guò)程中運(yùn)行成本，達(dá)到節(jié)約能源，降低能耗的目的。

4 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，建筑節(jié)能是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，我們需要不斷加強(qiáng)及推廣節(jié)能技術(shù)的創(chuàng)新與應(yīng)用，并能采用新能源、引用新技術(shù)、創(chuàng)造和普及可持續(xù)性新材料，從而實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗的目的，滿足國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要。

［1］郭軍，郭懷仁.門窗節(jié)能在設(shè)計(jì)、管理與施工環(huán)節(jié)的落實(shí)［J］.四川建筑科學(xué)研究，2006(6).

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［4］錢伯章，朱建芳.建筑節(jié)能保溫材料技術(shù)進(jìn)展［J］.建設(shè)節(jié)能，2009(2).