浅析建筑节能

朱小艳

建筑是用能大户，建筑节能是科学发展建筑业的必然需要。自从2007年，我省在全国率先出台了《浙江省建筑节能管理办法》以来，全省已累计开工建设2 000万m2建筑节能示范工程，新建建筑已全面实施建筑节能50%的标准，杭州和宁波等大城市已开展新建建筑节能65%的试点，全省中心城市建筑用能管理和既有建筑节能改造也已积极开展，建筑节能对全社会能耗下降的贡献率达到10%以上。建设节能建筑是缓解我国能源紧缺矛盾、改善人民生活工作条件、减轻环境污染，促进经济持续发展的一项最直接、最廉价的根本措施。

1 建筑节能的概念

所谓建筑节能，就是在保证居室热舒适环境条件下，通过技术进步、合理利用、科学管理和经济结构合理化等途径，采用新型保温材料，把居住建筑在长期使用中的采暖能耗降下来。

2 建筑节能基本知识

2.1 建筑节能设计方法

根据建筑节能指标的不同可以分为两种方法:1)分项指标控制法(规定性指标)，即对建筑围护结构(墙、屋面、窗)的传热系数、体形系数、窗墙比，以及采暖、空调、照明设备最小能效指标规定一个限值。2)综合控制法(节能综合指标控制)，即要求建筑总体能耗达到某一个指标。

2.2 建筑节能影响因素

1)客观环境。它是以气象为主的外部环境，不以人们的意志而改变，如温度、湿度、风速、日照等的变化。设计前期阶段需要知道这些气象参数以便进行计算，控制节能指标。2)建筑本体及设备。建筑外围护结构不同其建筑能耗也不同，可以人为的改变，如隔热性能、气密性能、遮日照性能、热容量、空调能效等。设计时，建筑师更多需要考虑的、控制的就是这些参数及指标。3)室内条件。根据在室内生活或行为目的的不同而变化。室内条件有时候也是客观存在的，建筑师能控制的有限。

2.3 建筑节能设计原则

1)气候性原则。俗话说:“一方气候，一方建筑。”建筑师和暖通师应互相沟通，充分利用“自然风”“穿堂风”，合理利用过渡季节的“全自然新风”。2)整体性原则。从建设的全过程考虑，以酝酿出整体性的解决方案。从项目规划、立项阶段就开始从规划入手，将建筑节能理念渗透到建筑物建设的全过程中。3)综合型原则。通过对建筑物能耗和用能特点的综合性分析，在方案阶段开始，采用多种手段进行节能设计，而非实施单项节能措施或技术。4)性能性原则。节能设计是提高建筑使用性能的必要组成部分，而非为节能而牺牲其他性能的要求。

3 建筑节能设计思路

3.1 建造内保温复合节能墙体

1)墙体结构层:系指混凝土现浇或预制品的外墙，内浇外砌或砖混结构的外砖墙，以及诸如承重多孔砖外墙等其他承重外墙。2)空气层:空气在0℃时导热系数为 0.024 W/(m◦K)。在(25±5)℃时为0.025 6 W/(m◦K)，即使在200℃的情况下仍有0.038 4 W/(m◦K)。由此可见，空气也是一种优良的保温材料。因此，在建筑物中常用材料围成的空气隔离层，不但可以保温隔热，而且具有切断液态水分的毛细渗透、防止保温材料受潮的功能。因为一般外侧墙有吸水能力，而其内表面常因温度低而出现的冷凝水，可被结构材料吸入且不断向室外转移和散发。3)保温隔热层:这是节能墙体的主要功能部分，常用绝热材料可分为有机、无机、金属三大类。出于导热系数、抗压强度、蒸汽渗透率、燃烧性能等方面的考虑，此处选用挤塑型聚苯板/XPS和聚苯颗粒保温层为保温材料。4)保护层:主要功能是防止保温层受破坏，并阻止室内水蒸气侵入保温层。出于防火、抗冲击和环保等方面的考虑，宜选用A级无机防火板为保护层材料。5)饰面层:由于A级无机防火板具有优良的表面亲和特性，所以各种饰面材料均可使用，选用的内墙涂料和粘贴瓷砖都有良好的效果。结合各地的气候和地理环境，借鉴各方面成功和失败的经验，在优化组合的基础上开发的墙体内保温板，具有保温、隔热、隔音、防潮抗冲击、抗震、呼吸等功能，已在工程中应用。

3.2 改善门窗性能

1)控制住宅窗墙比。住宅窗墙比是指住宅窗户洞口面积与住宅立面单元面积的比值，JGJ 26-95民用建筑节能设计标准(采暖居住部分)对不同朝向的住宅窗墙比做了严格的规定，指出“北向、东向和西向、南向的窗墙比分别不应超过20%，30%，35%”。2)提高住宅外窗的气密性，减少冷空气渗透。如设置泡沫塑料密封条，使用新型的、密封性能良好的门窗材料。而门窗框与墙间的缝隙可用弹性松软型材料(如毛毡)、弹性密闭型材料(如聚乙烯泡沫材料)、密封膏以及边框设灰口等密封;框与扇的密封可用橡胶、橡塑或泡沫密封条以及高低缝、回风槽等;扇与扇之间的密封可用密封条、高低缝及缝外压条等;扇与玻璃之间的密封可用各种弹性压条等。3)改善住宅门窗的保温性能。户门与阳台门应结合防火、防盗要求，在门的空腹内填充聚苯乙烯板或岩棉板，以增加其绝热性能;窗户最好采用钢塑复合窗和塑料窗，这样可避免金属窗产生的冷桥，可设置双玻璃或三玻璃，并积极采用中空玻璃、镀膜玻璃;缩短窗扇的缝隙长度，采用大窗扇，减少小窗扇，扩大单块玻璃的面积，减少窗芯，合理地减少可开启的窗扇面积，适当增加固定玻璃及固定窗扇的面积。4)设置“温度阻尼区”。所谓温度阻尼区就是在室内与室外之间设有一中间层次，这一中间层次象热闸一样可阻止室外冷风的直接渗透，减少外墙、外窗的热损耗。在住宅中，将北阳台的外门、窗全部用密封阳台封闭起来，外门设防风门斗，防止冷风倒灌，楼梯间设计成封闭式的，对屋顶上人孔进行封闭处理等措施均能收到良好的节能效果。

3.3 屋面节能

1)屋面保温层不宜选用密度较大、导热系数较高的保温材料，以免屋面重量、厚度过大;2)屋面保温层不宜选用吸水率较大的保温材料以防屋面湿作业时因保温层大量吸水而降低保温效果，如选用吸水率较高的保温材料，屋面上应设置排气孔以排除保温层内不易排出的水分。现在，高效保温材料已经开始应用于屋面，膨胀珍珠岩密度较小，导热系数较低，而且吸水率和蒸汽渗透系数也都很低。这是保温性能好的材料所必须具备的。

3.4 采暖系统的节能

城市供暖实行城市集中供暖和区域供暖，可大大提高热效率。在管网系统中，安设平衡阀，可使管网系统达到水力平衡，与未安平衡阀的不平衡系统相比，在保证所有房间满足规定室温的条件下，可以相对的降低所供暖区域的平均室内温度，从而节约能源。

3.5 夜间通风

夜间通风方法的原理是在夜间引入室外的冷空气，通过冷空气与作为蓄热材料的建筑围护结构接触换热，冷却建筑材料，达到蓄冷目的。

3.6 充分利用太阳能资源

太阳能作为一种天然的洁净能源，也是居住建筑设计上广泛推广的节能设计之一。特别是太阳能热水器经过20年的发展，产品的生产研发技术日臻成熟，越来越受到消费者的青睐。另外，从使用效果和居卫的淋浴费用和投资回收周期来看，太阳能热水器也具有较大的成本优势。然而由于各方面原因，目前太阳能热水器仍以一家一户的零散安装使用方法为主，存在破坏建筑结构、热水温度不稳定等因素。要解决这些问题就必须将太阳能利用装置纳入到建筑设计规范当中，在设计时将太阳能热水器设备纳入到建筑设计之中预留太阳能设置位置，特别是在厨房卫生间内。除以上几种途径外，我们更提倡发展高科技来改造传统系统能效的产品。

中国是最大的发展中国家，应在二氧化碳减排方面承担必要的义务，为保护人类的生存环境作出贡献。开展建筑节能，可以调动和集中各级部门的管理等职能，发挥建设行政主管部门的综合优势，促进建筑业与住宅产业的工程质量、性能和技术水平的提高，促进建筑业由粗放型向集约型转变，实现建筑业跨越式发展。开展建筑节能，在发展新型建筑节能产业的同时，有利于带动相关产业的发展和经济的持续增长，增加更多的就业机会。

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[2] 宋丽娟.建筑节能在建筑设计中的应用[J].山西建筑，2003，29(6):21.

[3] 安新华.建筑节能发展与技术要求[J].农业纵横，2009(7):48.

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