建筑节能设计的重要性及节能新技术应用探究

2018-03-22段文静

山西建筑 2018年31期

段文静

(山西省建筑设计研究院，山西太原 030013)

建筑行业作为我国国民经济的支柱性产业，其对于保障我国社会经济的稳定发展有着十分重要的意义，在这样的背景下，建筑企业只有将自身的发展方向投向了绿色节能建筑，有效应对各种能源缺乏问题，落实建筑节能设计，才能够真正实现我国建筑行业的可持续健康发展[1]。在节能建筑施工设计过程中，就是将建筑和周围的环境看成一个有机的系统，在实际施工建设和使用过程中，都综合各种有效措施，有效节省能源的消耗问题，在更好的层次上，实现建筑行业的可持续健康发展。建筑节能设计要求有效利用建筑资源，同时不断加大对于建筑节能设计的研究和投入，这才是实现我国建筑事业可持续发展目标的关键所在。

1 建筑节能设计的重要性

1.1 能够缓解能源供给紧缺的局面

我国作为人口第一大国，但人均能源资源却相对较少，却仍然是世界上少数几个以煤炭为主的国家，由于煤炭应用的比重相对较大，导致对交通运输和环境保护产生较大的压力[2]。尤其随着近年来我国城市化进程的不断加快，我国建筑能耗比例日渐向国际水平的30%～40%接近，能源供应也更加紧张起来。正因为当前我国城市建设正处在快速增长的时期，建筑用能的缺口也相对较大，单靠加强能源方面的投入和基础建设，是无法有效满足快速增长的社会发展需求，以及减缓能源供给的紧缺局面的。只有对新建建筑全面实行严格的建筑节能设计标准，并对既有的建筑有计划的进行节能改造，才能够有效减小煤炭等各种资源的消耗，缓解能源紧张等问题，所以建筑节能设计能够有效缓解能源供给紧缺的局面。

1.2 能够改善大气环境

节能设计作为建筑全寿命周期中的一个重要阶段，这是一个实现建筑领域资源节约和减排的重要环节。建筑节能设计就是指在实际的建筑设计过程中，在保证建筑施工质量和安全等各项要求的前提下，利用科学的管理方式和先进的施工技术，减小资源的消耗，以及建筑施工过程中对于环境造成的负面影响，真正实现节能、节水、节材、节地，保护环境减少污染的绿色设计理念[3]。建筑节能设计要坚持因地制宜的原则，认真贯彻执行国家和行业相关的技术经济政策，可以说，建筑节能设计就是可持续发展理念，在建筑施工过程中的有效体现。其不仅是指施工中进行封闭施工，没有尘土飞扬，不出现噪声扰民的情况，还涉及到可持续发展的各个方面，比如生态和环境保护，资源和能源的有效利用等内容。

1.3 能够提升人们的生活水平

随着现代化建设的快速发展，只有舒适的建筑环境，才能够更好的满足人们的生活需要，结合我国的地域特征，由于南北温差相对较大。所以在实际的建筑设计过程中，对于建筑物的保温、隔热和气密性等性能要求也有着很大的差异，在建筑节能设计过程中，不仅要采用高效、节能的供暖、空调设备[4]。还要不断加强围护结构，像外墙、屋顶和门窗等结构的保温隔热性能，只有这样才能够有效减小建筑的能耗，改善室内环境的舒适性，真正实现冬暖夏凉的目标，提升人们的生活质量和健康水平。在一般建筑标准化、产业化发展过程中，容易出现不同城市建筑雷同的情况，而建筑节能设计更加注重和地区资源、气候相结合，因此这也更能够凸显区域建筑文化。另外在一般建筑施工过程中，通常是考量全生命周期，也就是项目前期、建设运行期和维护拆除期，但在建筑节能设计中，会考虑其生命周期，从开始的建筑施工材料开采、加工到后期建设、运行，再到维修改造和拆除等阶段，这对于改善生态环境，提升人们的生活水平有着十分重要的意义。

2 建筑节能新技术应用分析

2.1 建筑墙体节能技术

建筑墙体施工作为建筑设计过程中的重要内容，当前建筑墙体节能新技术的内容，主要包括新型保温隔热材料和保温形式这两方面的内容。那么保温隔热材料对于建筑墙体节能性能的发挥有着十分重要的意义，因此在材料选择过程中，可以选择导热系数相对较小、密度相对较轻，并且价格较为合理的施工材料，这样就可以真正实现建筑墙体节能性。那么当前所用的模塑聚苯乙烯泡沫塑料、挤塑聚苯乙烯泡沫塑料和建筑物隔热用的硬质聚氨酯泡沫塑料等，都是目前建筑外墙保温施工中常用的高效保温材料。其次建筑墙体的保温隔热形式，通常分为外保温、内保温和自保温这几种，这些不同的技术也有所差异[5]。外墙外保温作为一种先进的外墙节能技术，但由于外保温系统属于建筑物的外表面，其是直接面向室外大气环境的，其除了要保证自身的性能之外，还需要有效承受来自于室外的各种影响因素。因此在高层建筑外墙外保温技术应用过程中，要加大对于该技术安全性和稳定性等多方面性能的考量，只有这样才能够有效保证其性能的充分发挥。相比较而言，外墙内保温有着施工方便的优势，其对于建筑外墙的垂直度要求不高，还有着施工进度相对较快等优势，所以建筑外墙内保温技术通常适用在温差较小，太阳辐射强度相对较低的建筑上。而建筑墙体自保温技术，就是在实际施工过程中，遵循建筑构造的特征，并通过采用节能墙体材料，还有配套的砂浆等，发挥强度的热工性能，其有施工简单、方便、安全性能高等多种优势。

2.2 建筑屋面节能技术

建筑屋面作为外围结构的重要组成部分，通常可以将屋面系统分为两大类，即传统正置屋面和倒置式屋面，那么传统的正置屋面，就是直接在保温层上铺设防水层，而倒置式屋面就是在结构层上和绝热层下，设置防水层。相比较而言，倒置式屋面节能技术，能够有效保护防水层，解决屋面渗漏等各种问题，这也是当前建筑屋面节能设计过程中，优先采取的节能设计方式[6]。建筑屋面节能不仅和外界气候环境有着紧密的联系，还和建筑物的主体结构、构造之间有着不可分割的联系，而建筑顶层方面耗热量相对较大，热环境条件较差，所以在建筑屋面节能施工过程中，不论从节能，还是改善热环境的角度来看，都要提升屋顶的热工性能。

2.3 建筑门窗节能技术

建筑门窗节能施工技术同样作为建筑节能设计中的重要部分，根据相关统计数据显示，有50%以上的建筑能耗都是由外窗施工技术不合理所导致的。所以说，在建筑门窗节能设计过程中，不仅要满足通风、采光和观景等多种需求，还要具备良好的保温、隔热和抗风等性能。那么在实际建筑门窗节能技术应用过程中，首先气凝胶技术就是一个典型的节能新技术，其有着低密度、高孔隙度的特性，能够有效抑制热传导，所以其也经常作为隔热涂料填充层，仅仅需要少量的添加，就可以降低涂料的导热性能[7]。其和中空玻璃球等材料的有效搭配，能够更好的提升其隔热效果，可以在保障建筑采光的前提下，有效组织环境红外热辐射。另外低辐射Low-E镀膜技术也是一种节能性技术，其通过在玻璃表面镀上一层金属或氧化物，从而改变太阳光的透过率，提升玻璃表面间的辐射换热热阻，提升建筑门窗的保温性能。另外真空玻璃也是一种有效的门窗节能技术，其直接将两片平板玻璃间隙抽成准真空并密封排气口，这样也能够减小热传导和声音传导能力。