谈节能建筑

李宏茂

(山西省建筑设计研究院，山西太原 030000)

节约能源是我国的基本国策，是建设节约型社会的根本要求。在我国，建筑用能已达到全国能源消耗总量的1/4左右，并随着人民生活水平的提高逐步增加。随着我国改革开放和经济的快速发展，我国的中高层建筑大量兴建。20世纪80年代中期，我国中高层建筑的发展进入了兴盛时期，20世纪90年代以来，进入了飞跃发展的阶段。随着社会的发展与变革，人类生产科技的不断进步，使我们对于增进人体健康、提高生活舒适度、有效利用能源、保护生存环境的意识日益提高，这就对我们每日生活与工作的空间环境提出更大的要求。中高层建筑节能设计已经成为世界建筑界共同关注的课题，亦成为中国建筑业的热点问题。因此，抓紧建筑行业的节能标准已是当务之急。

节能建筑有五大特征:

1)少消耗资源;2)高性能品质;3)减少环境污染;4)生命使用周期长;5)多回收利用。

1 中高层建筑中节能设计的应用现状

建筑节能是一项复杂的系统工程，从建筑本体技术到建筑用材料产品、建筑热环境用设备等都存在着节能潜力。因此，中高层建筑节能设计应是在保证其使用功能、建筑质量和室内环境的前提下，采取各种有效的节能技术与管理措施。

1.1 屋面保温隔热节能

屋面是建筑围护结构所受室外温度最高的地方，面积也较大，因此，屋面的保温隔热措施对改善建筑室内温度环境、节约整体能耗至关重要。

我国传统的屋面工程施工是正铺式，倒置式屋面是将憎水性保温材料设置在防水层之上的屋面，倒置式屋面是比较完善的构造屋面。目前，倒置式屋面被广大业内人士公认为是具有发展前途的节能型屋面。

倒置式屋面是将保温层设置在防水层之上的屋面，它与传统做法的屋面相比具有以下特性:可以大幅度降低防水层与屋面结构的热应力，避免防水层产生由温度变化引起的早期破坏，从而提高其使用年限;可以充分发挥保温隔热层的节能作用，改善房屋的使用功能等。

我们应该相信，倒置式屋面在大面积使用过程中，将不断对工艺和材料进行优化，其建筑造价还会降低，如研制的大掺量粉煤灰防水隔热材料，其工程造价仅为聚苯乙烯泡沫板的2/3，施工工期较以前缩短1/5，目前该材料已在全国范围内得到逐步推广。

1.2 外墙保温节能

对于我国现有中高层建筑而言，其外部形式结构相似性较强，自身特点明显，且能耗主要集中体现在冬季的保温和夏季的隔热上，这样比较有利于节能技术的普及与推广。在中高层建筑中外围护结构的热损耗较大，外围护结构中墙体又占了很大份额，所以中高层建筑墙体改革与墙体节能技术的发展是中高层建筑节能设计的一个最重要的环节，发展外墙保温技术及节能材料则是中高层建筑节能的主要实现方式。目前，高效建筑绝热材料的使用和复合墙体的做法在国内不断推广，通过墙体采用岩棉、玻璃棉、聚苯乙烯塑料、聚氨酯泡沫塑料、聚乙烯塑料等新型高效保温绝热材料，减小外墙传热系数。

1.3 建筑外窗洞口保温节能

围护结构只是建筑设计中的一部分，其中建筑物的自然通风和采光亦对建筑能耗有较大的影响。

随着现代建筑的发展，人们对于建筑自身的美观、舒适度以及通风采光的要求日益强烈，这一点在公共类建筑的体现上尤为突出。越来越多的实体墙面被各种形式的玻璃幕墙所替代，有的建筑物甚至设计成“玻璃房子”。此类建筑整体的现代感十足，且玻璃幕墙的形式及色彩变化多样，对于建筑内部的使用者也有很强烈的“通透感”。随着建筑物围护结构墙面上不断加大的门窗洞口，也带来建筑物自身很大的能源浪费。建筑业内各种采用新技术、低能耗的门窗产品应运而生，并在不断地推陈出新，从最初的铝合金单框窗到现今被广泛用于公共建筑的Low-E中空玻璃塑钢窗，可见，提高外窗的保温性能是降低建筑物内部能耗的重要手段。

在工程设计时应提出:外窗的主要物理性能的指标，如抗风压、气密、水密、保温、遮阳、可见光的透射、颜色等性能的要求，以上都是保证建筑物外窗耗热性能的重要指标，在设计过程中都应加以重视。同时，在设计中我们在考虑建筑物自身的节能性能的过程中也应对其经济效益加以考虑。例如，建筑物南向窗户可采用高性能(导热系数低、透光率高)的玻璃，其他朝向的外窗性能可根据当地相关“节能标准”适当降低，从而达到合理的经济效益目标。

1.4 太阳能节能

太阳能节能技术手段主要分为被动式太阳能技术和主动式太阳能技术。

被动式太阳能建筑像生态住宅、绿色建筑一样，是建筑理念或技术手段之一。被动式太阳能建筑的核心理念是被动技术在建筑中的应用。被动技术(passive techniques)强调直接利用阳光、风力、气温、湿度、地形、植物等场地自然条件，通过优化规划和建筑设计，实现建筑在非机械、不耗能或减少耗能的运行方式下，全部或部分满足建筑采暖降温等要求，达到降低建筑使用能耗，提高室内环境性能的目的。被动式太阳能建筑技术通常包括天然采光，自然通风，围护结构的保温、隔热、遮阳、集热、蓄热等方式。与之对应的是主动技术(active techniques)，是指通过采用消耗能源的机械系统，提高室内舒适度，通常包括以消耗能源为基础的机械方式满足建筑采暖、空调、通风等要求，当然也包括太阳能采暖、空调等主动太阳能利用技术。

1.5 合理利用各种基地地形节能

基地的选择需考虑其方位、风向、风速、地表结构、植被、水体、土壤等因素的综合影响。当然，在基地选址时，我们同样要服从整个城市规划的宏观控制。这就有可能给建筑的选址带来很大的矛盾。但是，为了减少建筑在建造与使用过程中的能源消耗，我们仍需综合考虑资源利用的程度和对现有自然系统干扰的程度。好的规划设计应尽量减小其对现有自然环境的破坏与影响。并且，在基地选择时应尽量利用现有的公共设施管网，在与市政设施连接时，应尽量减少与电力、给排水、燃气管线等市政设施管网的连接长度。

2 中高层建筑节能设计的发展前景

社会经济的发展要求建筑节能。能源短缺对于中国经济的发展是一个根本性的制约因素，国家经济要发展，节能是必不可少的。建筑节能一方面能够为经济创造更大的价值，同时还能够节约社会资源，造福后代。

环境问题要求建筑节能。在人们肆意发展的社会中，生态环境日益脆弱，各种环境问题层出不穷，干旱、洪涝、酸雨等等，这些都与建筑有着密切关系。据统计，中国排放的CO2已占世界第二位，建筑用能的CO2排放量占到全国用能排放量的1/4。自然环境是我们生存和发展的基础，因此，面对严重的环境问题，建筑行业必须“节能”。

人们生活品质要求建筑节能。随着社会的发展，人们生活水平的提高，人们思想观念和意识的加强，“绿色建筑”“节能建筑”也成为人们期望的目标。人们对于住房的要求不单单是遮风避雨，更多的是环保、健康、低碳，这是新时期人们思想的新转变。

总而言之，建筑节能是各个方面催生的结果，其发展前景一片光明。全面的建筑节能有利于缓解我国能源资源供应与社会发展的矛盾;有利于加快资源经济的循环，实现社会的可持续发展;有利于提高人民的生活质量，增强社会满足感;有利于保障国家能源的长远发展，保护环境，落实科学发展观。建筑节能已成为建筑业内各界人士的共识，更加完善、合理的提高建筑节能应成为所有建筑人的责任与义务，建筑节能功在当代、利在千秋。

［1］彭一刚.建筑空间组合论［M］.第2版.北京:中国建筑工业出版社，2008.

［2］潘谷西.中国建筑史［M］.第4版.北京:中国建筑工业出版社，2008.

［3］王立雄.建筑节能［M］.北京:中国建筑工业出版社，2009.

［4］何 江.北方公共建筑供热节能空间探讨［J］.山西建筑，2009，35(10):256-257.

［5］张评衔.建筑节能及太阳能建筑［J］.工程建设与设计，2009(7):90-92.