工民建中建筑節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用

施彥敏

摘 ? ?要：實(shí)施建筑節(jié)能是貫徹可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的一項(xiàng)基本要求。為了進(jìn)一步研究建筑節(jié)能技術(shù)在工民建中的應(yīng)用，通過(guò)分析我國(guó)建筑節(jié)能技術(shù)的發(fā)展過(guò)程，提出了因地制宜、全過(guò)程管理等建筑節(jié)能技術(shù)選擇與應(yīng)用的基本原則，并從墻體、屋面、門窗等方面具體介紹了建筑節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用細(xì)節(jié)。本文的成果可以為推進(jìn)工民建領(lǐng)域節(jié)能技術(shù)的進(jìn)一步具體應(yīng)用提供參考。

關(guān)鍵詞：工民建;節(jié)能技術(shù);應(yīng)用

1 ?引言

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的迅猛發(fā)展，建筑業(yè)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中占比不斷提高，其支柱產(chǎn)業(yè)支撐作用愈發(fā)明顯，推動(dòng)我國(guó)從建筑業(yè)大國(guó)向著建筑業(yè)強(qiáng)國(guó)邁進(jìn)。根據(jù)國(guó)家統(tǒng)計(jì)局統(tǒng)計(jì)資料，近十年來(lái)我國(guó)建筑業(yè)總產(chǎn)值雖然同比增長(zhǎng)率有較大變化，但整體呈現(xiàn)逐年上升趨勢(shì)，具體如圖1所示。其中，2018年國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值同比增長(zhǎng)6.6%，而建筑業(yè)總產(chǎn)值同比增長(zhǎng)則達(dá)到9.9%，凸顯了其依然是我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要增長(zhǎng)點(diǎn)。

我國(guó)雖然地大物博，但是人口眾多，人均資源占有率非常低，因此，需要做好節(jié)能環(huán)保工作，盡量降低資源的消耗速度。而工民建行業(yè)發(fā)展的過(guò)程伴隨著大量的資源消耗，因此，做節(jié)能環(huán)保工作首當(dāng)其沖需要做好工民建行業(yè)的節(jié)能環(huán)保工作[1]。建筑節(jié)能是指在工民建的規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工和使用過(guò)程中，執(zhí)行建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)，采用新型建筑材料和建筑節(jié)能新技術(shù)、新工藝、新設(shè)備、新產(chǎn)品，提高建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫隔熱性能和建筑物用能系統(tǒng)效率，利用可再生能源，在保證建筑物室內(nèi)熱環(huán)境質(zhì)量的前提下，減少供熱采暖、空調(diào)、照明、熱水供應(yīng)的耗能[2]。

改革開(kāi)放40年來(lái)，在國(guó)家和相關(guān)部門各項(xiàng)節(jié)能降耗政策的作用下，我國(guó)的建筑節(jié)能工作從易到難，從點(diǎn)到面，正在穩(wěn)步前進(jìn)，例如，我國(guó)建筑行業(yè)在清潔能源發(fā)展領(lǐng)域已經(jīng)取得重大突破，能效水平大幅提高[3]。建筑節(jié)能就是要做好節(jié)能、節(jié)水、節(jié)地、節(jié)材和環(huán)保等要求，大力推廣節(jié)能建筑技術(shù)。住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部組織編制了《建筑節(jié)能與綠色建筑發(fā)展“十三五”規(guī)劃》，明確提出到2020年城鎮(zhèn)新建建筑中綠色建筑面積比重超過(guò)50%以及綠色建材應(yīng)用比重超過(guò)40%的目標(biāo)。

工民建行業(yè)是我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的一個(gè)重要組成部分，積極落實(shí)建筑節(jié)能工作是我國(guó)貫徹可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的重要舉措之一。本文在系統(tǒng)分析了工民建中建筑節(jié)能技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀和重要作用的基礎(chǔ)上，提出了建筑節(jié)能技術(shù)在工民建中應(yīng)用的基本原則，最后，介紹了工民建中幾種典型的建筑節(jié)能技術(shù)。本文的研究成果可以為工民建領(lǐng)域節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用提供參考。

2 ?我國(guó)工民建中建筑節(jié)能技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀

作為一個(gè)建筑大國(guó)，我國(guó)每年新建建筑的建筑面積超過(guò)17-18億平方米，已超過(guò)所有發(fā)達(dá)國(guó)家新建建筑面積的總和。但是，在我國(guó)既有的近400億平方米的建筑中，屬于節(jié)能建筑的僅占1%。目前，建筑節(jié)能技術(shù)主要集中在墻體保溫材料、外窗節(jié)能技術(shù)、供熱系統(tǒng)、新能源以及建筑智能化等方面，而由于我國(guó)幅員遼闊，各個(gè)熱工分區(qū)的標(biāo)準(zhǔn)和節(jié)能方式存在差異，例如，西安地區(qū)目前執(zhí)行節(jié)能65%設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，建筑外墻保溫材料主要是EPS板和巖棉板，屋面保溫材料為XPS板、巖棉和玻璃棉板，外窗采用Low-E塑鋼中空玻璃，供暖方式方面鼓勵(lì)發(fā)展分散燃?xì)獾茸灾髡{(diào)節(jié)供熱的方式[4];東北地區(qū)屬于嚴(yán)寒地區(qū)，能耗以冬季采暖為主，建筑節(jié)能主要從建筑自身節(jié)能及供熱系統(tǒng)節(jié)能兩個(gè)方面考慮[5];而對(duì)于我國(guó)農(nóng)村的建筑節(jié)能情況，經(jīng)歷了近20年的發(fā)展，雖然取得了一定的成績(jī)，但是受技術(shù)經(jīng)濟(jì)條件限制，節(jié)能增效途徑較為單一，節(jié)能和舒適度之間的平衡一直是亟待解決的問(wèn)題[6]。

目前，在建筑節(jié)能材料的研發(fā)方面已取得較大突破，如建筑節(jié)能膜的制備技術(shù)可有效地提高物料的適應(yīng)性和制造的效率[7]。我國(guó)建筑節(jié)能材料已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了工藝流程簡(jiǎn)單、生成成本降低以及精度可靠等要求，具備廣泛推廣應(yīng)用的價(jià)值。

3 ?建筑節(jié)能技術(shù)對(duì)于工民建行業(yè)的重要作用

3.1 ?應(yīng)用建筑節(jié)能技術(shù)是社會(huì)發(fā)展的必然趨勢(shì)

工民建節(jié)能具有很強(qiáng)的連結(jié)與帶動(dòng)的作用，可以促進(jìn)其他相關(guān)行業(yè)的節(jié)能降耗。我國(guó)的建筑行業(yè)早年未重視節(jié)能環(huán)保，在能源使用上不僅造成資源浪費(fèi)、環(huán)境污染，有時(shí)還會(huì)危及人們的身體健康，因此，在工程建設(shè)領(lǐng)域重視節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用，能夠促進(jìn)建筑行業(yè)的有效發(fā)展，有利于經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會(huì)穩(wěn)定。

3.2 ?應(yīng)用建筑節(jié)能技術(shù)可以有效提高建設(shè)過(guò)程中的資源利用率

工程建設(shè)的一個(gè)主要特點(diǎn)是建設(shè)周期長(zhǎng)，存在施工過(guò)程操作復(fù)雜且各類資源消耗量較大的情況。通過(guò)在建設(shè)過(guò)程中應(yīng)用建筑節(jié)能思想和技術(shù)，加強(qiáng)建筑工具和材料的循環(huán)利用，能夠降低成本，有效提高資源利用率。

3.3 ?應(yīng)用建筑節(jié)能技術(shù)可以增強(qiáng)工程建設(shè)過(guò)程中的環(huán)保效益

應(yīng)用太陽(yáng)能、風(fēng)能、天然材料等環(huán)保材料是建筑節(jié)能技術(shù)應(yīng)用的一種主要體現(xiàn)，這些新能源的利用既降低了對(duì)環(huán)境的污染，也緩解了過(guò)度使用傳統(tǒng)能源導(dǎo)致的經(jīng)濟(jì)壓力，避免了工因工程建設(shè)造成的環(huán)境污染與生態(tài)破壞，提高了環(huán)保效益。

4 ?建筑節(jié)能技術(shù)應(yīng)用的基本原則

工程項(xiàng)目建設(shè)過(guò)程中應(yīng)用建筑節(jié)能技術(shù)的目的是為了節(jié)能環(huán)保，而這種節(jié)能環(huán)保目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)要遵循一定的基本原則。目前，我國(guó)的工民建節(jié)能要求已覆蓋了設(shè)計(jì)、工程質(zhì)量驗(yàn)收、檢測(cè)評(píng)價(jià)、使用維護(hù)和運(yùn)行管理，正在逐漸建立一套適應(yīng)我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展需要的建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)體系。通過(guò)對(duì)現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)的分析，提出在具體實(shí)施過(guò)程中應(yīng)遵循以下基本原則。

4.1 ?貫徹因地制宜的設(shè)計(jì)和施工原則

我國(guó)幅員遼闊，一般在進(jìn)行熱工設(shè)計(jì)時(shí)將全國(guó)劃分為五個(gè)區(qū)：嚴(yán)寒、寒冷、夏熱冬冷、夏熱冬暖以及溫和地區(qū)，在進(jìn)行節(jié)能設(shè)計(jì)和施工時(shí)應(yīng)考慮到與地區(qū)氣候相適應(yīng)，不能隨意照搬其他不同氣候區(qū)域的建筑節(jié)能技術(shù)手段。

4.2 ?考慮超前性的設(shè)計(jì)原則

工民建的使用年限一般較長(zhǎng)，而我國(guó)目前的建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)相對(duì)較低，還未達(dá)到舒適性建筑的要求，與發(fā)達(dá)國(guó)家也有很大差距。隨著建筑節(jié)能技術(shù)的不斷進(jìn)步，按新標(biāo)準(zhǔn)改造既有建筑節(jié)能措施有一定的困難，因此，在設(shè)計(jì)時(shí)就應(yīng)考慮超前性的原則。

4.3 ?實(shí)施全過(guò)程的節(jié)能管理

在實(shí)施過(guò)程中以遏制建筑能源過(guò)度消耗為根本目標(biāo)，規(guī)劃主管部門承擔(dān)指導(dǎo)、審查和監(jiān)管職能;施工圖審查機(jī)構(gòu)審查滿足建筑節(jié)能強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)情況;施工單位嚴(yán)格執(zhí)行各項(xiàng)節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)要求;在竣工驗(yàn)收時(shí)重點(diǎn)檢查節(jié)能要求的滿足情況。

4.4 ?推廣節(jié)能領(lǐng)域新技術(shù)和新產(chǎn)品的應(yīng)用

建筑節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用涉及到工民建的整個(gè)過(guò)程，如建筑的保溫隔熱性能、設(shè)備的能效、新能源的利用以及用水用電等，而隨著各相關(guān)領(lǐng)域技術(shù)水平的不斷進(jìn)步，衍生出各種適應(yīng)當(dāng)前建設(shè)的節(jié)能技術(shù)措施節(jié)能產(chǎn)品，在工民建領(lǐng)域應(yīng)加強(qiáng)推廣和應(yīng)用。

4.5 ?遵循適用性與經(jīng)濟(jì)性相平衡的原則

建筑節(jié)能不應(yīng)該單純?yōu)榱俗非蠊?jié)能而忽視應(yīng)用方面的需求，在制定設(shè)計(jì)和施工建筑節(jié)能方案時(shí)，還應(yīng)該考慮工民建的使用功能和經(jīng)濟(jì)成本，如選用合理設(shè)備來(lái)優(yōu)化水電，選用性價(jià)比較高的節(jié)能措施來(lái)降低成本等。

5 ?建筑節(jié)能技術(shù)應(yīng)用實(shí)例

5.1 ?建筑能耗分析

根據(jù)國(guó)家統(tǒng)計(jì)局資料和中國(guó)建筑能耗研究報(bào)告的最新資料，分析了我國(guó)2014、2015和2016三年的建筑能耗情況，具體如表1所示?？梢钥闯?，近年來(lái)全國(guó)能源消耗總量和建筑能耗持續(xù)上升，但建筑能耗增速已從本世紀(jì)初的12%下降到5%，分析原因主要與我國(guó)政府近年來(lái)在建筑節(jié)能領(lǐng)域的執(zhí)行力度有關(guān)，彰顯了在新建建筑節(jié)能、綠色建筑推廣、既有建筑節(jié)能改造、可再生能源建筑規(guī)?；瘧?yīng)用以及生態(tài)城區(qū)建設(shè)方面成效顯著。

5.2 ?應(yīng)用實(shí)例

5.2.1 ?節(jié)能技術(shù)在墻體方面的應(yīng)用

墻體是建筑物最重要的維護(hù)和分隔構(gòu)件，對(duì)于承重墻還是主要的承載構(gòu)件，同時(shí)，也是主要能耗主體之一。節(jié)能技術(shù)在墻體方面的應(yīng)用主要是提高墻體的保溫性能，降低保溫能耗。目前，外墻的保溫隔熱系統(tǒng)主要包括外保溫系統(tǒng)、內(nèi)保溫系統(tǒng)、主體部位自保溫系統(tǒng)和全自保溫系統(tǒng)。其中，外墻外保溫系統(tǒng)將預(yù)制板材采用膠結(jié)劑固定于外墻外側(cè)表面上，通過(guò)調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)保溫板厚可滿足不同需求;主體部位自保溫系統(tǒng)是采用的建筑材料自身的傳熱系數(shù)滿足節(jié)能要求（如墻體采用加氣混凝土砌塊，梁柱等冷橋部位用EPS等外墻保溫系統(tǒng)），和外墻外保溫系統(tǒng)一樣，二者是首選的外墻節(jié)能技術(shù)。

5.2.2 ?節(jié)能技術(shù)在屋面方面的應(yīng)用

屋面作為建筑結(jié)構(gòu)的一部分，承擔(dān)著維護(hù)、承重、保溫以及隔熱等作用，而對(duì)于整個(gè)建筑，屋面系統(tǒng)也是節(jié)能技術(shù)應(yīng)用的一個(gè)主要方向。保溫層可以置于防水層的上面，也可以置于防水層的下面。保溫層通常采用熱系數(shù)小且密度小的輕質(zhì)隔熱材料，常見(jiàn)的輕質(zhì)隔熱材料主要包括膨脹珍珠巖、輕質(zhì)玻璃珠、玻璃棉或苯乙烯聚合物泡沫等。保溫層可以置于防水層的上面的被稱為倒置式屋面，傳統(tǒng)的架空通風(fēng)屋面、蓄水屋面和綠色植被屋面均屬于倒置式，而其中綠色植被屋面由于是集生態(tài)、環(huán)保、節(jié)能為一體的形式，因此應(yīng)大范圍推廣。

5.2.3 ?節(jié)能技術(shù)在門窗方面的應(yīng)用

工民建的門窗是建筑物外圍護(hù)結(jié)構(gòu)中能耗損失最大的部分，應(yīng)得到足夠的重視。門窗能耗較大的原因主要是存在的縫隙導(dǎo)致保溫和隔熱效果較差，容易造成能量損失。目前，在門窗方面節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用主要包括采用新材料玻璃、調(diào)節(jié)門窗與墻體的比例、增強(qiáng)門窗的密閉性等，通過(guò)這幾種措施可以在或多或少的降低工民建的熱能散失，減小工民建的能源消耗。其中，采用新材料玻璃可以通過(guò)新型低反射率、低輻射的玻璃，有效增強(qiáng)玻璃的保溫隔熱性能;調(diào)節(jié)門窗與墻體的比例時(shí)，考慮北向的門窗占?jí)w的比例要小于20%，東向的門窗占?jí)w的比例要小于30%，西向與南向的工民建中門窗占?jí)w的比例要小于50%;而增強(qiáng)門窗的密閉性，主要通過(guò)采用一些密閉性能優(yōu)異的門窗材料，或是在工民建的門窗上設(shè)置泡沫密封條以增強(qiáng)密封性能。

6 ?結(jié)語(yǔ)

建筑節(jié)能是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，同時(shí)也是貫徹我國(guó)節(jié)約能源相關(guān)規(guī)定和可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的基本要求之一。目前，我國(guó)工民建領(lǐng)域節(jié)能技術(shù)發(fā)展已經(jīng)相對(duì)成熟，各項(xiàng)相關(guān)的規(guī)章制度也已逐漸完善，可以在一定程度上滿足國(guó)家和人民對(duì)于工民建的技術(shù)要求。但是，關(guān)于推進(jìn)節(jié)能新標(biāo)準(zhǔn)的普及和廣泛應(yīng)用還存在一些難題沒(méi)有得到解決。本文從分析建筑節(jié)能技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀入手，闡述了實(shí)施建筑節(jié)能的重要意義，提出了因地制宜、超前性、全過(guò)程管理、推廣新技術(shù)和新產(chǎn)品以及遵循適用性與經(jīng)濟(jì)性相平衡等原則，最后，具體介紹了節(jié)能技術(shù)在墻體、屋面、門窗等方面的應(yīng)用。本文的成果可以為工民建領(lǐng)域節(jié)能技術(shù)的進(jìn)一步具體應(yīng)用提供參考。

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