淺談實(shí)現(xiàn)建筑節(jié)能的技術(shù)途徑

木拉提.阿合買提汗

建筑能耗即建筑使用能耗，包括采暖、空調(diào)、熱水供應(yīng)、炊事、家用電器等方面的能耗。建筑能耗在我國(guó)增長(zhǎng)空間很大，是我國(guó)今后能源消耗的一個(gè)主要增長(zhǎng)點(diǎn)。所謂的建筑節(jié)能是指在建筑中提高能源利用效率，用有限的資源和最小的能源消費(fèi)代價(jià)取得最大的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效應(yīng)。因此，建筑節(jié)能是貫徹可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略、實(shí)現(xiàn)國(guó)家節(jié)能規(guī)劃目標(biāo)、減排溫室氣體的重要措施，符合全球發(fā)展趨勢(shì)。

一、實(shí)現(xiàn)建筑節(jié)能的技術(shù)途徑及動(dòng)態(tài)

1、減少建筑內(nèi)的能源總需求量

據(jù)統(tǒng)計(jì)，在發(fā)達(dá)國(guó)家，空調(diào)采暖能耗占建筑能耗的65%。目前，我國(guó)的采暖空調(diào)和照明用能量近期增長(zhǎng)速度己明顯高于能量生產(chǎn)的增長(zhǎng)速度，因此，減少建筑的冷、熱及照明能耗是降低建筑能耗總量的重要內(nèi)容，一般可從以下幾方面實(shí)現(xiàn)。

2、建筑規(guī)劃與設(shè)計(jì)

面對(duì)全球能源環(huán)境問題，不少全新的設(shè)計(jì)理念應(yīng)運(yùn)而生，如低能耗建筑、零能建筑和綠色建筑等，它們本質(zhì)上都要求建筑師從整體綜合設(shè)計(jì)概念出發(fā)，堅(jiān)持與能源分析專家、環(huán)境專家、設(shè)備師和結(jié)構(gòu)師緊密配合。

3、圍護(hù)結(jié)構(gòu)

建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)組成部件（屋頂、墻、地基、隔熱材料、密封材料、門和窗、遮陽(yáng)設(shè)施）的設(shè)計(jì)對(duì)建筑能耗、環(huán)境性能、室內(nèi)空氣質(zhì)量與用戶所處的視覺和熱舒適環(huán)境有根本的影響。首先，提高圍護(hù)結(jié)構(gòu)各組成部件的熱工性能，一般通過改變其組成材料的熱工性能實(shí)行，如歐盟新研制的熱二極管墻體（低費(fèi)用的薄片熱二極管只允許單方向的傳熱，可以產(chǎn)生隔熱效果）和熱工性能隨季節(jié)動(dòng)態(tài)變化的玻璃。然后，根據(jù)當(dāng)?shù)氐臍夂颉⒔ㄖ牡乩砦恢煤统?，選擇圍護(hù)結(jié)構(gòu)組合優(yōu)化設(shè)計(jì)方法。最后，評(píng)估圍護(hù)結(jié)構(gòu)各部件與組合的技術(shù)經(jīng)濟(jì)可行性，以確定技術(shù)可行、經(jīng)濟(jì)合理的圍護(hù)結(jié)構(gòu)。

4、提高終端用戶用能效率

高能效的采暖、空調(diào)系統(tǒng)與上述削減室內(nèi)冷熱負(fù)荷的措施并行，才能真正地減少采暖、空調(diào)能耗。首先，根據(jù)建筑的特點(diǎn)和功能，設(shè)計(jì)高能效的暖通空調(diào)設(shè)備系統(tǒng)，例如：熱泵系統(tǒng)、蓄能系統(tǒng)和區(qū)域供熱、供冷系統(tǒng)等。然后，在使用中采用能源管理和監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)督和調(diào)控室內(nèi)的舒適度、室內(nèi)空氣品質(zhì)和能耗情況。如歐洲國(guó)家通過傳感器測(cè)量周邊環(huán)境的溫、濕度和日照強(qiáng)度，然后基于建筑動(dòng)態(tài)模型預(yù)測(cè)采暖和空調(diào)負(fù)荷，控制暖通空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)行。在其他的家電產(chǎn)品和辦公設(shè)備方面，應(yīng)盡量使用節(jié)能認(rèn)證的產(chǎn)品。

5、提高總的能源利用效率

從一次能源轉(zhuǎn)換到建筑設(shè)備系統(tǒng)使用的終端能源的過程中，能源損失很大。因此，應(yīng)從全過程（包括開采、處理、輸送、儲(chǔ)存、分配和終端利用）進(jìn)行評(píng)價(jià)，才能全面反映能源利用效率和能源對(duì)環(huán)境的影響。建筑中的能耗設(shè)備，如空調(diào)、熱水器、洗衣機(jī)等應(yīng)選用能源效率高的能源供應(yīng)。例如，作為燃料，天然氣比電能的總能源效率更高。

6、利用新能源

在節(jié)約能源、保護(hù)環(huán)境方面，新能源的利用起至關(guān)重要的作用。新能源通常指非常規(guī)的可再生能源，包括有太陽(yáng)能、地?zé)崮?、風(fēng)能、生物質(zhì)能等。人們對(duì)各種太陽(yáng)能利用方式進(jìn)行了廣泛的探索，逐步明確了發(fā)展方向，使太陽(yáng)能初步得到一些利用。

二、建筑節(jié)能新技術(shù)

1、 減少能源消耗，提高能源的使用效率

為了維持居住空間的環(huán)境質(zhì)量，在寒冷的季節(jié)需要取暖以提高室內(nèi)的溫度，在炎熱的季節(jié)需要制冷以降低室內(nèi)的溫度，干燥時(shí)需要加濕，潮濕時(shí)需要抽濕，而這些往往都需要消耗能源才能實(shí)現(xiàn)。從節(jié)能的角度講，應(yīng)提高供暖（制冷）系統(tǒng)的效率，它包括設(shè)備本身的效率、管網(wǎng)傳送的效率、用戶端的計(jì)量以及室內(nèi)環(huán)境的控制裝置的效率等。

2、減少建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的能量損失

建筑物圍護(hù)結(jié)構(gòu)的能量損失主要來(lái)自三部分：一是外墻；二是門窗；三是屋頂。這三部分的節(jié)能技術(shù)是各國(guó)建筑界都非常關(guān)注的。主要發(fā)展方向是，開發(fā)高效、經(jīng)濟(jì)的保溫、隔熱材料和切實(shí)可行的構(gòu)造技術(shù)，以提高圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫、隔熱性能和密閉性能。

3、外墻節(jié)能技術(shù)

就墻體節(jié)能而言，傳統(tǒng)的用重質(zhì)單一材料增加墻體厚度來(lái)達(dá)到保溫的作法已不能適應(yīng)節(jié)能和環(huán)保的要求，而復(fù)合墻體越來(lái)越成為墻體的主流。復(fù)合墻體一般用塊體材料或鋼筋混凝土作為承重結(jié)構(gòu)，與保溫隔熱材料復(fù)合，或在框架結(jié)構(gòu)中用薄壁材料加以保溫、隔熱材料作為墻體。目前建筑用保溫、隔熱材料主要有巖棉、礦渣棉、玻璃棉、聚苯乙烯泡沫、膨脹珍珠巖、膨脹蛭石、加氣混凝土及膠粉聚苯顆粒漿料等。

4、門窗節(jié)能技術(shù)

門窗具有采光、通風(fēng)和圍護(hù)的作用，還在建筑藝術(shù)處理上起著很重要的作用。然而門窗又是最容易造成能量損失的部位。為了增大采光通風(fēng)面積或表現(xiàn)現(xiàn)代建筑的性格特征，建筑物的門窗面積越來(lái)越大，更有全玻璃的幕墻建筑。這就對(duì)外維護(hù)結(jié)構(gòu)的節(jié)能提出了更高的要求。目前，對(duì)門窗的節(jié)能處理主要是改善材料的保溫隔熱性能和提高門窗的密閉性能。從門窗材料來(lái)看，近些年出現(xiàn)了鋁合金斷熱型材、鋁木復(fù)合型材、鋼塑整體擠出型材、塑木復(fù)合型材以及UPVC塑料型材等一些技術(shù)含量較高的節(jié)能產(chǎn)品。

5、屋頂節(jié)能技術(shù)

屋頂?shù)谋?、隔熱是圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能的重點(diǎn)之一。在寒冷的地區(qū)屋頂設(shè)保溫層，以阻止室內(nèi)熱量散失；在炎熱的地區(qū)屋頂設(shè)置隔熱降溫層以阻止太陽(yáng)的輻射熱傳至室內(nèi)；而在冬冷夏熱地區(qū)（黃河至長(zhǎng)江流域），建筑節(jié)能則要冬、夏兼顧。保溫常用的技術(shù)措施是在屋頂防水層下設(shè)置導(dǎo)熱系數(shù)小的輕質(zhì)材料用作保溫，如膨脹珍珠巖、玻璃棉等（此為正鋪法）。

6、 降低建筑設(shè)施運(yùn)行的能耗

采暖、制冷和照明是建筑能耗的主要部分，降低這部分能耗將對(duì)節(jié)能起著重要的作用，在這方面一些成功的技術(shù)措施很有借鑒價(jià)值，如英國(guó)建筑研究院 （英文縮寫：BRE）的節(jié)能辦公樓便是一例。

7、新能源的開發(fā)利用

在節(jié)約不可再生能源的同時(shí)，人類還在尋求開發(fā)利用新能源以適應(yīng)人口增加和能源枯竭的現(xiàn)實(shí)，這是歷史賦予現(xiàn)代人的使命，而新能源有效地開發(fā)利用必定要以高科技為依托。

三、建筑節(jié)能新材料的開發(fā)

1、外墻保溫及飾面系統(tǒng)（EIFS）

該系統(tǒng)是在上世紀(jì)70年代末的最后一次能源危機(jī)時(shí)期出現(xiàn)的，最先應(yīng)用于商業(yè)建筑，隨后開始了在民用建筑中的應(yīng)用。今天，EIFS系統(tǒng)在商業(yè)建筑外墻使用中占17.0%，在民用建筑外墻使用中占3.5%，并且在民用建筑中的使用正以每年17.0%～18.0%的速度增長(zhǎng)。此系統(tǒng)是多層復(fù)合的外墻保溫系統(tǒng)，在民用建筑和商業(yè)建筑中都可以應(yīng)用。

2、建筑保溫絕熱板系統(tǒng)（SIPS）

此材料可用于民用建筑和商業(yè)建筑，是高性能的墻體、樓板和屋面材料。板材的中間是聚苯乙烯泡沫或聚亞氨脂泡沫夾心層，一般120～240mm厚，兩面根據(jù)需要可采用不同的平板面層，例如，在房屋建筑中兩面可以采用工程化的膠合板類木制產(chǎn)品。用此材料建成的建筑具有強(qiáng)度高、保溫效果好、造價(jià)低、施工簡(jiǎn)單、節(jié)約能源、保護(hù)環(huán)境的特點(diǎn)。

3、隔熱水泥模板外墻系統(tǒng)（ICFS）

該產(chǎn)品是一種絕緣模板系統(tǒng)，主要由循環(huán)利用的聚苯乙烯泡沫塑料和水泥類的膠凝材料制成模板，用于現(xiàn)場(chǎng)澆筑混凝土墻或基礎(chǔ)。施工時(shí)在模板內(nèi)部水平或垂直配筋，墻體建成后，該絕緣模板將作為永久墻體的一部分，形成在墻體外部和內(nèi)部同時(shí)保溫絕熱的混凝土墻體?；炷翂γ嫱獍哪０宀牧蠞M足了建筑外墻所需的保溫、隔聲、防火等要求。

四、結(jié)論

目前，我國(guó)建筑用能浪費(fèi)極其嚴(yán)重，而且建筑能耗增長(zhǎng)的速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過我國(guó)能源生產(chǎn)可能增長(zhǎng)的速度，如果聽任這種高耗能建筑持續(xù)發(fā)展下去，國(guó)家的能源生產(chǎn)勢(shì)必難以長(zhǎng)期支撐此種浪費(fèi)型需求，從而不得不被迫組織大規(guī)模的舊房節(jié)能改造，這將要耗費(fèi)更多的人力物力。在建筑中積極提高能源使用效率，就能夠大大緩解國(guó)家能源緊缺狀況，促進(jìn)我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)的發(fā)展。