浅谈低碳技术在建筑中的应用

章 健 （安徽省建筑科学研究设计院，安徽 合肥 230001）

0 引 言

随着社会经济飞速的发展，能源紧张和环境恶化已经成为当今社会不可忽略的课题，调查表明全球建筑行业及相关领域造成70%的温室效应，从建材生产到建材施工，再到建材的使用整个过程都是温室气体的主要排放。应对气候的变化，倡导低碳生活已经成为全人类的共识，在这种共识下，低碳建筑成为建筑行业发展不可逆转的趋势。

1 建筑节能是低碳化的关键

发展低碳经济，建筑节能是重要环节之一。节能建筑是指按节能设计标准进行设计和建造，使其在使用过程中降低能耗的建筑。节能建筑中最关键的就是外墙保温技术，它是通过在外墙体上增加导热系数小的材料，使墙体达到保温隔热的效果，使室内冬暖夏凉，从而降低能源的损耗。从最初的绿色到生态，到可持续发展，到现在的低碳，是一脉相承的。节能低碳要有应用新技术的系统观。另外，低碳不是一个点问题，而是要通过全过程去实现。建筑与人一样，有一个完整的生命过程。从项目定位到后续的运营维护，具体包含10个过程:项目立项、方案制定、初步设计、做施工图、工程及产品招投标、施工、系统调试、工程验收、试运行、运行维护。系统的节能设计要求整体协调平衡，从分析多方面的影响因素出发，以最低的投资、最简化的手段完成并达到节能设计目标，这就是建筑节能设计定量化的思路，并通过低碳、节能来实现经济收益，进而推动产业进步。

2 低碳技术在建筑节能中的应用

2.1 门窗节能技术

建筑门窗是影响室内温度的主要因素，如何在满足功能的前提下做到节能，一方面是提高门窗的保温隔热性能，另一方面要减少建筑门窗的冷风渗透量和门窗结构的传热量。减少门窗缝隙渗透量主要通过设置门窗密封条来解决。提高门窗的隔热性能主要利用中空玻璃门窗。对于中空玻璃而言,外片玻璃一般采用吸热玻璃、热反射玻璃、遮阳型低辐射玻璃等,内片采用透明玻璃、低辐射玻璃等。为保证中空玻璃的性能,必须采用双道密封,首先采用丁基胶密封;然后采用聚硫胶或硅酮结构胶密封,降低玻璃幕墙及窗的传热系数,提高玻璃的热阻。解决热反射和低辐射中空玻璃、高性能安全中空玻璃以及经济型双玻的结露温度及耐冲击性能和安装技术,实现隔热与有效利用太阳能的科学结合。

2.2 屋顶节能技术

建筑屋顶绿化可明显降低建筑物周围环境温度（0.5℃～4.0℃），而建筑物周围环境的温度每降低，建筑物内部空调的容量可降低6%，对低层大面积的建筑物，由于屋面面积比墙面面积大，夏季从屋面进入室内的热量占总围护结构得热量的70%以上，绿化的屋面外表面最高温度比不绿化的屋面外表面最高温度（可达60℃以上）可低20℃以上。而且城市中心地区热气流上升时，能得到绿化地带比较凉爽空气流的自然补充，以调节城市气候。种植屋面保温效果很明显。不论北方或南方都有保温作用。特别干旱地区，入冬后草木枯死，土壤干燥，保温性能更佳。保温效果随土层厚度的增加而增加。

种植屋顶有很好的热惰性，不随大气气温骤然升高或骤然下降而大幅波动。冰岛和斯堪的那维亚半岛的种植屋面，已有百年历史，证实上述情况。绿色植物可吸收周围的热量，其中大部分用于蒸发作用和光合作用，所以绿地温度增加并不强烈，一般绿地中的地温要比空旷广场低10℃～17.8℃。另外屋面绿化可使城市中的灰尘降低40%左右；可吸收诸如SO2、HF、CL2、NH3等有害气体；对噪声有吸附作用，最大减噪量可达10分贝；绿色植物可杀灭空气中散布着的各种细菌，使空气新鲜清洁，增进人体健康。

2.3 墙体节能技术

外墙外保温技术的优越性：对外墙进行保温，无论是外保温、内保温还是夹心保温，都能够使冷天外墙内表面温度提高，使室内气候环境有所改善。然而，采用外保温效果更加良好，其原因是：①外保温可以避免产生热桥；②墙体蓄能有利居住舒适：在进行外保温后，由于内部的实体墙热容量大，室内能蓄存更多的热量，使诸如太阳辐射或间歇采暖造成的室内温度变化减缓，室内较为稳定，生活较为舒适；③在加强外保温、保持室内热环境质量的前提下，适当降低室温，可以减少采暖负荷，节约热能；④由于采用外保温的结果，内部的砖墙或混凝土墙受到保护；室外气候不断变化引起墙体内部较大的温度变化发生在外保温层内，使内部的主体墙冬季温度提高，不同季节引起的温度变化小，破坏应力大为减轻，寿命得以大大延长；⑤便于旧房改造：采用内保温的墙面上难以吊挂物件，甚至安设窗帘盒都相当困难，在旧房改造时，从内侧保温存在使住户增加搬动家具、施工扰民、甚至临时搬迁等诸多麻烦，产生不必要的纠纷，还会因此减少使用面积；外保温则可以避免这些问题发生，当外墙必须进行装修或抗震加固时，加做外保温是最经济、最有利的时机；⑥新建工程如采用内保温，房屋内部装修等作业，必须等待内保温做好后才能进行；而采用外保温，则可以与室内工程平行作业。

2.4 供暖节能技术

太阳能低温底板辐射供暖是冬季以35℃～45℃的热水做热媒体，用湿式或者干式的方法将加热管埋设在地板中的辐射放热供暖方式。他利用埋设于地板内的塑料管材把地板加热，均匀地向室内辐射热量。低温地板辐射供暖具有供热性能稳定、室温均匀、舒适、节能、免维护、管理方便等特点，是一种理想住宅户式供暖方式，可比传统的散热90%左右。因为地板辐射供暖所需的热媒温度较低，可选择热源范围比较广泛，如利用太阳能、地热及其他低品位热源作为地板供暖的热源就是一种理想的热源。

2.5 使用被动式建筑节能技术

被动式建筑节能技术以非机械电气设备干预手段实现建筑能耗降低的节能技术，具体指在建筑规划设计中通过对建筑朝向的合理布置、遮阳的设置、建筑围护结构的保温隔热技术、有利于自然通风的建筑开口设计等实现建筑需要的采暖、空调、通风等能耗的降低。低碳建筑要实现实质的技能减排，就需要更多的利用无碳排放的被动式建筑节能技术，例如充分的利用自然光照明、建筑自然通风和可再生资源的利用。在应用被动式节能技术时，要充分考虑并结合本地区的气候特点和环境特点。

3 结 论

传统技术里也存在低碳的、环保的、耗能低的技术，例如苯板保温技术、陶土夹心墙建造技术、木结构填充岩棉等技术，这些传统技术所采用的材料减少了二氧化碳和硫的排放，节能的同时又保护了环境。在低碳建筑设计中对于新型技术的探索十分必要。利用新型的能源控制技术可以减少能源的浪费。一些可再生资源可以应用于建筑设计中，这些资源的利用可以减少二氧化碳的排放。例如诺丁汉大学设计的一座零碳排放的大楼，它利用阳光、地热和雨水解决大楼的用水、用电的问题。大楼的主题外墙由设有夹层的两层立面玻璃组成，这样大楼的制冷制热都可以在夹层中完成。利用太阳能光电板发电可以完全满足大楼的用电需要。

低碳的建筑设计具有低碳、节能、环保这三个特点，这种设计概念与我国提倡的节约型社会的概念是紧密联系的，它完全符合我国可持续性发展的需求。高层建筑设计中的低碳环保设计大大节约了能源的消耗，也减少了对环境的污染，是今后发展的一个趋势。做好低碳环保设计，对于建设节约型社会、发展可持续经济都有至关重要的现实意义。目前还急需加大低碳节能减排的宣传力度，使大家都来关注低碳建筑和绿色的环境，这样才能从根本上推动我国低碳环保社会的进程。

[1]陈科良，刘建龙.低碳技术在夏热冬冷地区建筑节能中的应用[J].建筑节能,2013(11).

[2]杨梅兰.民用建筑节能技术发展趋势探讨[J].建筑技术，2012（2）.

[3]清华大学建筑节能研究中心.中国建筑节能年度研究发展报告[M].北京:中国建筑工业出版社,2010.