建筑节能技术初探

何蛟龙

（湖南建设集团有限公司，湖南 长沙410128）

前言

目前国际能源形势的紧张已不容忽视，全世界一次性能源像煤、石油、天然气、核燃料等都将在未来30年左右消耗怠尽。而中国是一个能源更为紧缺的国家，中国石油能源储备只够开采10年，到2020年，中国对海外能源的依赖程度将达到55%以上。能源的紧张已成为中国的经济命脉所在，威胁到国家的稳定和安全。

1 我国建筑节能现状

2004年11月25日，经国务院同意，国家发展和改革委员会发布了我国第一个《节能中长期专项规划》。规定中指出，“十一五”期间，中国新建建筑要严格实施节能50%的设计标准。近年来，我国城乡每年新建建筑竣工面积约为15至20亿m2，接近全球年建筑总量的一半，并已超过所有发达国家年建成建筑面积的总和。虽然我国已经陆续颁布了全国各气候区建筑节能50%的设计标准，但全国城市每年新增建筑中达到节能建筑设计标准的不到5%。建筑能耗目前已经占全社会终端能耗的28%，成为全社会节能的重要组成部分。以现在的发展速度，预计到2020年底，全国房屋建筑面积将新增250～300亿m2，接近2000年数量的2倍；中国现在有超过400亿m2的高能耗住宅，能耗水平是发达国家的3倍。而全国每年新建房屋近20亿m2，超过所有发达国家新增建设的总和，而这其中95%都是高能耗住宅。

2 建筑的节能设计

建筑节能是指在建筑中提高能源利用效率，用有限的资源和最小的能源消费代价取得最大的经济和社会效应。建筑能耗，包括空调、采暖、炊事、热水供应、家用电器等方面的能耗。其中，以空调能耗和建筑采暖为主，占建筑总能耗的50%～70%。所以随着城镇化的不断推进，建筑能耗在我国增长空间很大，是我国今后能源消耗的一个主要增长点。

建筑节能包含两部分内容，一部分是加强围护结构的保温隔热能力，另一部分就是从供暖、供冷的热源、输送渠道及实现方式来节约能源。目前，我国的建筑节能主要是围护结构的保温隔热，所以我只介绍一下建筑物围护结构的能量损失和建筑物结构的节能设计。

2.1 外墙节能技术

外墙节能技术主要是在建筑物基层墙体的外侧设置保温层，在保温层外面做装饰层。基层墙体和聚苯板之间用专用粘接剂连接，聚苯板用尼龙锚栓固定，然后在保温层外抹聚合物水泥砂浆保护层，并压人耐碱涂塑玻纤网格布，最外层用抗裂腻子和涂料找平和装饰。

根据对外墙保温技术实际使用效果进行测试，发现该技术具有如下优点:1)节能效果明显。在冬季比较寒冷的东北地区，居住建筑的节能效果可以达到50%，在北京地区则能达到65%。2)可以减薄墙体厚度和减轻墙体的重量，从而增大房屋的使用面积。同时也节约了土地等资源的消耗。3)能够增加室内环境的舒适度，并能延长建筑物的使用寿命。4)施工工艺简单，使用范围广泛。

2.2 墙体的保温隔热

墙体是外围护结构的主体，我们可以采用保温性能好、蓄热能力及强度较低的砌块墙体，也可以采用复合墙体的形式。从长远看，外墙外保温的效果明显高于内保温。由于复合墙体能满足围护结构各种功能的要求，因此采用高效保温材料与砖砌的复合墙体，有着更多的优越性。

2.3 门窗节能技术

SPME获得的样品于安捷伦GC*GC-Q-TOF(7890B/7200型)进行分析。调制周期：3 s；热喷时间：350 ms。一维色谱柱为HP-5ms，30 m×0.25 mm×0.25 μm；二维色谱柱为DB-17HT，1.8 m×0.1 mm×0.1 μm。溶剂延迟时间：3 min，不分流进样，载气为He，流速：1 mL/min。进样口温度为250 ℃。升温程序为40 ℃保持2 min，5 ℃/min升至270 ℃，保持10 min，共58 min。质谱为EI源，接口温度：280 ℃，扫描范围：40～700 m/z。

建筑物的外门和外窗是冬季冷风侵入、夏季阳关入射的主要通道。同时，门窗具有采光、通风和围护的作用，还在建筑艺术处理上起着很重要的作用。然而门窗又是最容易造成能量损失的部位。这就对外围护结构的节能提出了更高的要求。将开窗率控制在适当的水平，并尽量避免在东、西向开窗，是节能设计中应遵守的原则，目前，对门窗的节能处理主要是改善材料的保温隔热性能和提高门窗的密闭性能。从门窗材料来看，近些年出现了铝合金断热型材、铝木复合型材、钢塑整体挤出型材、塑木复合型材以及UPVC塑料型材等一些技术含量较高的节能产品。我国20世纪90年代以后塑料门窗用量不断增大，正逐渐取代钢、铝合金等能耗大的材料。

2.4 建筑体形

合理的建筑体形能够减少建筑物与外界的热量交换，在其他条件相同时，体型系数越大，单位面积散热量也越大。因此，正确处理建筑形式多样化和节能的关系，是建筑设计中应当重视的问题。一般讲建筑物的外形越简单，其外壳的表面积越小，热交换量亦越小。因此，建筑物的造型宜简洁、完整，尽量避免复杂的轮廓线。

2.5 建筑的朝向

建筑布局应考虑朝向与节能的因素。座北朝南的建筑物能够避免太阳的东照西晒，降低日射影响，若同时配合以遮阳隔热，效果将更加显著，除此之外，还应考虑当地的气候条件，选取受气候变化影响最小的方向。

2.6 建筑物的平面布置

建筑平面的巧妙布局常能获得较为满意的节能效果。利用自然通风降低温度、改善居住环境是炎热地区节约空调电耗的重要方法；恰当的平面布置有助于形成理想的通风作用，通过建筑物门窗的合理设置，形成通风口，组织并诱导自然通风既起到节能作用又克服了空调室内空气品质差的弱点。

2.7 建筑物的屋顶节能技术

3 建筑节能所面临的挑战

3.1 建筑节能带来工程造价增加

按照目前建筑节能外墙外保温的做法，工程造价的增加主要是围护构件保温隔热材料的增加，由于建筑外墙外保温做法直接提高了建筑节能住宅开发的成本，在消费市场上，表现为消费者的购买力下降，造成了节能住宅销售困难，开发商失去了开发节能住宅的动力，从开发商追求经济利益的角度出发造价增加对节能实施不利。

3.2 大众建筑节能意识淡薄

业主对节能效益认识不够，不愿花费较高成本购买节能住宅，节能市场上缺乏需求动力，最终导致开发商做节能的成本风险就会增大，从而形成节能消费市场的恶性循环，给建筑节能的发展带了一定的阻碍。因此在大力发展节能产业和节能技术同时也要提高大众的节能意识，合理引导消费者的消费观。

3.3 建筑节能的隐蔽性和长期受益性

建筑节能措施与技术一般为隐蔽工程，且其效能要在后期使用中才能释放。顾客在购买节能住宅的时候，最初是无法体会到建筑节能带给他们直接或间接的效益。在目前，我们国家大部分节能采用外保温节能技术，外围护构件的节能实施一般为隐蔽工程，同时给建筑节能的质量检查带来一定的困难，建筑节能的实施就有赖于建设单位过程中的质量控制，与开发商的社会责任、品牌、信誉度有较大的关系。

3.4 建筑节能实施中的不良倾向

在建筑设计理念上，开发商、设计院往往盲目的追求建筑视觉效果，轻内在品质，热衷于贴标签。某些开发商不了解“绿色”“生态”的实质，却以所谓“绿色示范工程”进行宣传，给建筑节能工作的开展带了片面理解。建筑节能设计应从规划设计、建筑单体设计，建筑构造设计到环境系统进行分析进行设计并进行把控，而不是在建筑节能的幌子下打招牌，对节能工作开展造成负面影响。

3.5 从业人员建筑节能知识不足

我们国家从事建筑施工人数的80%以上的人员来自于农民工，节能技术又是一个新型技术工种，目前建筑节能从业人员对节能技术掌握不够，大多数的操作实施人员没有得到有效的培训，对节能的施工工艺流程、工序掌握不清楚，对建筑节能质量埋下很大的隐患。在已修建的建筑节能项目中，因为节能做法操作不得当而开裂，导致保温效果不好的情况频频出现。

4 建筑节能的出路

4.1 开发建设单位要把实施建筑节能作为基本要求，在立项时要提出项目建筑节能的指标以及落实措施并在项目建设各个阶段严格执行。设计单位要严格按照国家和地方节能建筑设计标准和节能要求进行设计，对在设计文件中选用的材料、构配件和设备，其质量、性能指标等符合国家规定的标准。施工图审查机构对节能设计专项审查、严格把关。施工单位必须严格按照审查合格的设计文件及节能施工技术标准、规范和工艺的要求进行就行施工，特别要加强新型墙体材料和外保温材料的质量控制，消除质量通病，保证节能效果。

4.2 积极推广太阳能、地热等自然能源在建筑中的应用，做好自然能源应用与建筑一体化的整合。鼓励小区景观采用净化系统和废水回用技术。大力推广平屋面、墙面立体绿化种植技术。外保温结构要推广利用固体建筑垃圾、工业废渣、粉煤灰、煤矸石等利废保温的新型建筑玻璃。

4.3 加强运用管理，合理降低设备的运行消耗。一个设计上的节能产品并严格按照设计要求生产完成后，能否真正节能，在于运用的水平。首先，要加强对管理人员的专业培训，提高管理人员的专业素质。其次，要根据日常管理中总结的经验合理设定设备开运行时间。

4.4 加大建筑节能科技研发力度，要通过多渠道加大对建筑节能技术研发的投入，组织力量加大对新结构、新产品、新材料的研发力度，同时注重技术的政策性推广应用。

5 积极采取措施应对问题

建筑节能在我国取得了一定的成效，但是随着建筑节能要求的不断提高，建筑节能实施的新的问题也会不断涌现，我们应该从以下几个方面考虑:

5.1 从政府的角度，制定政策规范节能市场，同时加大对建筑节能实施过程中的监管，做好建筑节能工程质量监督管理工作；

5.2 从节能意识角度，做好节能工作的宣传工作，政府和开发商都应该引导消费者的理性消费，提高节能住宅的消费意识；

5.3 从开发商的角度，采用合理的技术，严格控制节能实施质量，施工人员的管理等方面严格控制，提高建筑节能产品的使用效率，真正达到建筑节能的要求。

5.4 从研发角度，积极研发高科技含量的产品，从施工方来讲学习建筑节能新技术的施工工艺流程，认真把控节能实施的产品质量。

6 结语

目前，我国而且建筑能耗增长的速度远远超过我国能源生产可能增长的速度，如果听任这种高耗能建筑持续发展下去，国家的能源生产势必难以长期支撑此种浪费型需求，从而不得不被迫组织大规模的旧房节能改造，这将要耗费更多的人力物力。在建筑中积极提高能源使用效率，就能够大大缓解国家能源紧缺状况，促进我国国民经济建设的发展。

目前，我国正处于经济建设的重要战略时期，建筑用能浪费极其严重，建筑节能技术的推广对我国经济的可持续发展有重要的作用，因此，我们抓住机遇大力发展节能带来的机遇，同时集结社会多方面力量共同参与促进节能住宅的推广。

[1]孙风明,等.即有居住建筑节能改造研究[J].工业建筑,2008,38(3).

[2]潘月红,刘风雷.浅谈建筑节能技术[J].工业建筑,2009(39)143.

[3]刘苏,彭盈.我国住宅建筑节能实施所面临的机遇和挑战[J].建筑经济，2007(12)42.

[4]李志生,李冬梅,等.广州市20栋大型公共建筑能耗特征分析[J].建筑科学,2009(25)40.

[5]张旭.建筑节能的应用[J].工业建筑,2009(39)46.

[6]江亿.建筑节能与生活模式[J].建筑学报,2007(12)30.