工民建工程的节能初探

马云亮

摘要：节能、环保是工民建筑发展的必然趋势，本文从多个角度分析了实现建筑节能的方法，期望促进节能型建筑的推广与普及。

关键词：节能技术；施工技术；材料

能源问题受到世界普遍关注，能源的过度消耗是阻碍世界经济发展的根本因素之一。近年来，我国经济快速发展造成能源局势十分严峻，协调能源消耗与经济持续增长的关系势在必行。据有关资料显示，我国95%为高耗能建筑，能源的消耗量占国内总能源消耗量的比重十分大，同时建材生产、建筑采暖等造成大量CO2和烟尘污染，使我国环境恶化进一步加剧。因此，从设计施工到使用每一环节推行节能技术是符合国情现状和未来发展趋势的[1]。

一、建筑设计节能方法

1、布局节能设计

建筑的选址、平面布局、朝向以及建筑单体的排列对能耗的影响都非常大，因此设计之初应充分考虑这些因素，不仅讲美观，还要讲实用。首先，选择合理朝向。实践证明，建筑朝南或南偏东最好，冬季日照时间长，夏季方便通风，比东西朝向的建筑耗能低5%左右。其次，应控制体形系数。尽量减少围护结构的外表面积以减少能量的散失。第三，优化建筑单体组合。优化建筑单体的间距、排列方式，使每一个单体都具有通风良好、阳光充足的特点。夏季建筑的自然通风不仅减少了空调耗电量，还可以这享受健康舒适的自然风；冬季增加了日照时间，通过太阳辐射对房间缓慢加热，降低了空调的负荷。

2、门窗节能设计

门窗是节能的关键部位，门窗面积越大热量就散失越快，节能效果越不理想。因此，在设计门窗时不应一味追求美观而忽略窗墙面积比。科学试验证明，面积比为1：0.7时既可满足夏季自然通风，又可满足冬季寒冷的渗透。另外，门窗传热系数是普通墙体的4倍，所以选用新型隔热门窗材料非常必要。目前，大多建筑采用铝合金门窗，隔热效果不十分不好。门窗的选择原则为：材料保温隔热性能好；易于加工成型具有良好的水密性；化学性质稳定不易老化变形[2]。

3、推广钢结构设计

钢结构建筑具有自重轻、抗震性能强、节能环保等诸多优点，是建筑业未来的发展方向。钢结构节能特点如下：其一，钢结构为干法施工，所有构件全部是工厂化生产，不仅加快了施工速度，还避免传统混凝土建筑的湿法操作和日夜施工造成的污染；其二，钢结构用材省，同样建筑建材所耗能源仅为混凝土建筑的一半，CO2排放同比也低30%以上；其三，钢结构围护一律采用高质隔热保温墙板，保温性能比普遍砖混墙体提升65%以上；其四，钢结构设计十分灵活，解决了混凝土结构美观与节能“鱼与熊掌不可兼”的矛盾状况。

二、施工技术与材料

1、墙体保温技术

在建筑围护结构中，外墙体所占面积最大，也是耗能最多的结构。外墙保温技术是降低墙体热量散失的重要手段。外墙体保温分为外墙内保温、外墙中保温和外墙外保温。内保温是早期的保温手段，由于要在室内施工，减少了室内空间，目前应用很少；中保温是在墙体中间添加保温材料，此法利于保护保温材料，保温效果佳，但施工复杂要求高，在欧美发达国家普遍应用；外保温是当前最受欢迎的保温方法，不仅保温效果良好，还兼顾美观。常用的外墙保温材料有：保温砂浆、各类聚苯板、聚氨酯板等。

2、玻璃幕墙

玻璃幕墙是人们在追求设计主动性的基础上发展而来的，它既具有美观装饰作用，又具有良好的保温效果。较多见到的是双层中空玻璃幕墙：一种是真空玻璃幕墙，将中空玻璃抽成真空，形成真空隔热层；另一种是热通道玻璃幕墙，在两层玻璃中间下端设进风口，上端设排风口，空气受热后上升排出，从而达到隔热的目的，此种方法设单独的风机效果更好。双层玻璃幕墙比普通单层玻璃节能40%~50%。

3、门窗节能技术

门窗节能的措施主要有：①遮阳。夏季主要因过度的辐射能使空调系统负担沉重，所以最直接的办法就是遮阳。遮阳方式分内遮和外遮两种，内遮主要有百页窗、卷帘等形式，安装于室内；外遮有遮阳纱幕、遮掩蓬等，外遮阳的效果较好，但随着高層建筑的增多，限制性很大；②low-E玻璃。它是在玻璃的表现镀一层金属或非金属氧化膜，该膜能透过可见光，但对红外及远红外有较强的反射作用。冬季采暖装置辐射的红外热被low-E玻璃阻挡在室内，而夏季太阳辐射热又被阻隔窗外[3]。③型材选用。木材隔热性较好，但易变形、易腐蚀，门窗中的应用越来越少，而铝合金导热系数极高不是节能型材；塑钢门窗隔热性好、耐腐蚀、易于加工成型，被普遍应用，但强度偏低影响了它的实用性；新型注胶断热铝型材既具有铝合金的特点，又具有良好的隔热性能，是今后的发展方向，目前生产成本较高影响了它的推广。

三、建筑功能节能

1、照明电气节能

①选择合适的照明亮度。照明亮度应遵守舒适、够用的原则，不能一味选择大功率、高亮度电灯，不仅浪费电能，还损伤眼睛。②线缆辅设应合理。铺设应简单、合理，尽量减少室内导线的长度，同时宜选用导电良好的铜芯线缆。③科学选用灯具。灯具是照明电气最关键的部分，对于普通的居室、办公室应选用荧光灯，光效高、使用寿命长；对于没有显色要求的工业场所可选用高压钠灯，光效极高、寿命更长；应限制使用白炽灯，从光效、寿命和长远效益来看，白炽灯没有任何优势。最后，在不经常使用照明的楼梯间等地应安装声控系统，以节约电能。

2、太阳能辅助供暖

太阳能是取之不尽，用之不竭的新能源，人们利用太阳能提供生活洗浴、做饭热水取得良好的效果。有资料显示，利用高品质的太阳能热水器，在北方一些地区冬季热水可达80度，无阳天气可坚持7~8天。其实，利用太阳能取暖也有应用，在一些绿色环保建筑中就利用太阳能集热实现冬季供暖，但由于受天气影响较大，更体现在辅助性供暖减小空调负荷上[4]。

3、地源热泵技术

地源热是近几年发展而来的新型能源，它同样具有取之不尽、用之不竭的特点。地源热泵就是利用地源热进行冬季供暖和夏季制冷的。在夏季，地下水温度较低，利用高品位能源（电能）将室内的热能释放到地下；在冬季，地下水温相对较高，利用高品位能源（电能）将地中的热能取出，提高温度后供采暖和生活用水使用。地源热泵技术的电能利用率十分高，1kw电能能够产生4kw普通空调的效果[5]。目前，地源热泵作为一项新能源技术在欧美国家得到普遍推广，而中国虽然对其优势性有了初步了解，但受技术、传统观念的影响应用并不多。

4、中水回用系统

它是对生产、生活产生的废水进行二次回收利用以实现节能减排的目的。回用水必须达到规定的水质标准，才可用于市政、环境供水和生活用水等，但不可做饮用水使用。目前在我国，住宅生活废水占建筑排水量中的份额为70%，因此将这些生活废水经过净化处理成中水，便可用作城市杂用水和建筑杂用水，从而节省了等量的自来水，相当于城市的供水量增加了。天津中新生态城就是采用了中水循环系统，重复利用污水处理厂流出的中水进行冲厕所、绿化城市、清扫道路、冲洗车辆、消防等杂用，使得生态城每年节约的用水量相当于西湖储水量的3倍[6]。

目前，我国对于新型节能技术的研究取得了一定的成果，但是与欧美其他国家相比，我们还存在很大差距。作为造福子孙后代、利国利民的一件大事，建筑节能性建筑要作为一项政策矢志不移的坚持下去。

参考文献

[1]王展涛，李平东.中国建筑行业现状、前景、及发展思考[M].北京师范大学出版社,2003

[2]孙海龙，白利召.论工民建中节能技术的运用发展[J].湖北建筑学报,2007(6)

[3]冯林朝.住宅建筑节能优化设计的探讨[J].吉林建筑工程学院学报,2005(6)

[4]梁桂英，孙立娟.工民建中新型节能技术的研究与应用[J].科技成果纵横,2004(3)

[5]贺平明，吴桂霞.浅谈节能技术和材料在节能住宅中的应用[J].四川科技百科,2005(8)

[6]李守雨.国内建筑工程中施工技术的管理模式及其发展趋势[J].建筑经济,2009(7)