淺析節能建筑對降低采暖期能耗的作用

于惠泳

摘 要：在我國，每年城鎮建筑采暖耗能占全國能源消費總量的11.5%左右，占采暖區全社會能源消費的20%以上，在一些嚴寒地區，采暖能耗高達當地社會能源消費的50%左右。而我國節能工作與發達國家相比起步較晚，能源浪費又十分嚴重。因此，我們必須從可持續發展的戰略出發，盡可能地減少建筑消耗，為使用者提供健康、舒適、與自然和諧的工作及生活空間。現從建筑節能的角度，淺述一下如何節約采暖期的能耗。

關鍵詞：節能建筑；采暖期；能耗降低

經初步測算，滿足如下條件的“節能建筑”且房屋墻體地面都已干燥，一個采暖期（六個月）平均可節約采暖費用30%-50%，主要與樓層、房間位置有關。如果將通往陽臺的門設成保溫門，山墻再加上2cm的內保溫將會取得更佳的效果，非節能結構的多層居民建筑的熱指標將降到50-55W/㎡或以下，節能率將達到10-15%或更多。因此，為了達到節約采曖期能耗的目的，一定要大力擴廣節能建筑。

1 增強墻體的保溫性

墻體是建筑外圍護結構的主體，其所用材料的保溫性能直接影響建筑的耗熱量。我國北方的一些城市以實心粘土磚為墻體材料，保溫性能不能滿足設計標準。以外墻為例，JGJ26-1995標準規定，在建筑物形體系數(建筑物與室外大氣接觸的外表面積與其所包圍的體積的比值)小于0.3時，傳熱系數不超過1.16Ｗ/(m2·Ｋ)，而目前常用的內抹灰磚墻，傳熱系數都大于上述節能標準數值，其導熱系數為高效保溫材料的20倍以上，而且為了提高保溫就會使墻體厚度就會過厚，很不合理，而采用幾厘米厚的高效保溫材料與之復合，則可發揮兩者和長處，既能承重，保溫效果又好，而且厚度不大。因而為實現50%節能目標，應進一步推廣采用了高效保溫材料與承重結構復合后的外墻。

2 提高門窗的節能性

外門窗是住宅能耗散失的最薄弱部位，其能耗占住宅總能耗的比例較大，在采暖住宅建筑中，通過門窗的傳熱熱損失與空氣滲透熱損失相加，約占全部損失的50%左右，其中傳熱和空氣滲透約各占一半，應該指出，這種狀況主要是由于原來使用的鋼窗的保溫性和氣密性都較差而引起的。所以在保證日照、采光、通風、觀景要求的條件下，應盡量減小住宅外門窗洞口的面積，提高外門窗的氣密性，減少冷風滲透，提高外門窗本身的保溫性能，減少外門窗本身的傳熱量。近年來，我國各種類型的保溫節能門窗大量涌現，其中，聚氯乙烯塑料門窗的保溫性和氣密性都較好，外形美觀，使用壽命可達20年以上，根據調查結果看，如果將建筑的鋼窗改為塑鋼窗，可將熱量消耗降低10%或更多。此外，單框雙玻彩板鋼窗和鋁合金窗，其保溫性、氣密性及其他功能質量較好。采用這類保溫節能門窗，對改善熱環境和節約采暖能耗有顯著效果。門窗的節能措施主要有：

控制住宅窗墻比。住宅窗墻比是指住宅窗戶洞口面積與住宅立面單元面積的比值，JGJ26-1995《民用建筑節能設計標準（采暖居住部分）》對不同朝向的住宅窗墻比做了嚴格的規定，指出“北向、東向和西向、南向的窗墻比分別不應超過20%、30%、35%”。

提高住宅外窗的氣密性，減少冷空氣滲透。如設置泡沫塑料密封條，使用新型的、密封性能良好的門窗材料。而門窗框與墻間的縫隙可用彈性松軟型材料（如毛氈）、彈性密閉型材料（如聚乙烯泡沫材料）、密封膏以及邊框設灰口等密封;框與扇的密封可用橡膠、橡塑或泡沫密封條以及高低縫、回風槽等;扇與扇之間的密封可用密封條、高低縫及縫外壓條等;扇與玻璃之間的密封可用各種彈性壓條等。

改善住宅門窗的保溫性能。戶門與陽臺門應結合防火、防盜要求，在門的空腹內填充聚苯乙烯板或巖棉板，以增加其絕熱性能;窗戶最好采用鋼塑復合窗和塑料窗，這樣可避免金屬窗產生的冷橋，可設置雙玻璃或三玻璃，并積極采用中空玻璃、鍍膜玻璃，有條件的住宅可采用低輻射玻璃;縮短窗扇的縫隙長度，采用大窗扇，減少小窗扇，擴大單塊玻璃的面積，減少窗芯，合理地減少可開啟的窗扇面積，適當增加固定玻璃及固定窗扇的面積。

設置“溫度阻尼區”。所謂溫度阻尼區就是在室內與室外之間設有一中間層次，這一中間層次象熱閘一樣可阻止室外冷風的直接滲透，減少外墻、外窗的熱耗損。在住宅中，將北陽臺的外門、窗全部用密封陽臺封閉起來，外門設防風門斗，防止冷風倒灌，樓梯間設計成封閉式的，對屋頂上人孔進行封閉處理等措施均能收到良好的節能效果。

選擇合適的玻璃。據統計，一些公共建筑門窗面積占建筑面積比例超過20%，而透過門窗的能耗約占整個建筑的50%。通過玻璃的能量損失約占門窗能耗的75%，占窗戶面積80%左右的玻璃能耗占第一位。 建筑節能改造的重點是公共建筑，門窗及幕墻改造是建筑節能的關鍵，而其中的玻璃改造則是節能工作的重中之重。 玻璃節能改造的辦法只有二種選擇：

一是砸爛原有的玻璃換上節能玻璃，如，鍍膜玻璃、中空玻璃、鍍膜玻璃與中空玻璃的復合體；

二是給原有玻璃貼上建筑用的隔熱安全膜。建筑玻璃貼膜大致分為三大類：建筑隔熱玻璃貼膜、建筑安全玻璃貼膜、裝飾性玻璃貼膜。

3 加強屋面的隔熱性

在不斷改進建筑外墻、外窗的保溫性能后，還必須進一步加強屋面保溫隔熱的研究。屋面節能措施的要點，其一是屋面保溫層不宜選用密度較大、導熱系數較高的保溫材料，以免屋面重量、厚度過大;其二是屋面保溫層不宜選用吸水率較大的保溫材料以防屋面濕作業時因保溫層大量吸水而降低保溫效果，如選用吸水率較高的保溫材料，屋面上應設置排氣孔以排除保溫層內不易排出的水分。現在，高效保溫材料已經開始應用于屋面，一些建筑的屋面保溫，采用膨脹珍珠巖保溫芯板保溫層代替常規的瀝青珍珠巖或水泥珍珠巖做法，就克服了常規作法的諸多缺點。

4 改進室內供熱系統

目前，很多城市民用住宅熱用戶室內供熱系統絕大多數為單管垂直串聯系統，系統內嚴重垂直失調，高、低層冷熱不均。而且室內供熱系統中除有一些陳舊的閥門外，沒有任何調節設備及手段，更沒有溫度、壓力、流量、熱量表等設備。用戶不能自行調節室溫，用熱效率低。而且一些熱用戶擅自增加供熱管線、散熱器或安裝熱水循環裝置、放水裝置等，致使大量熱資源流失。因此，建議政府要投入資金，分批對舊樓區的供熱系統進行改造，實行分戶供熱，鎖式閥控制熱量，表式計量費用。新建建筑要全部采用集中供熱系統實行分戶控制。將年度集中按面積收費變為每月分批按量收費，以緩解熱用戶一次結帳的壓力。

5 正確設置暖氣罩

暖氣罩設置不當，會妨礙散熱器散發熱量，從改善室內熱環境和節約能源的角度看，當然是以不設暖氣罩為好。如果住戶很想安設暖氣罩的話，那么，一要基本上不影響通過散熱器的空氣對流，二要基本上不妨礙散熱器表面向室內的熱輻射，這兩個原則應該得到貫徹。因此，為了使通過散熱器的空氣對流順利，在暖氣罩下部或側面沿地面附近應留出5-10cm 寬的長條空洞不要罩住，以便下部空氣進入，在暖氣罩下面沿上板下沿，也應留出相同寬度的長條空洞，不要罩住，以便上部熱空氣流出。在暖氣罩與墻壁之間上沿則不應留有間隙，否則向上流動的空氣攜帶的灰塵，容易粘附在此處墻面上，造成臟污。與此同時，為了散熱器表面的熱輻射，應在暖氣罩正面留出一大空洞，其位置與散熱器位相同，而面積略大于散熱器。此處可用鐵絲網或細木條網做部分遮擋。這種做法，對暖氣片的散熱影響不很大，不至于因安設暖氣罩而使室溫明顯降低。問題是暖氣罩上留的空洞面積大一些，彌補的辦法，可以考慮在留洞處做些圖案裝飾一下。

6 采用低溫地板輻射采暖

因為傳統散熱器采取是利用傳導和對流原理，其進水溫度90-95°C，回水溫度70°C，而低溫地板輻射采暖是利用傳導和輻射原理，一般為40°C-50°C，最高為60°C，故比傳統采暖方式減少了熱負荷，同時，減少了上下戶向傳熱，故是一種節約能源的采暖方式。與傳統散熱器方式相比，低溫地板輻射采暖相對運行費用較低一般可低10%左右（初步統計）而且低溫地板輻射采暖使用的PE-X等塑料管材，其物理化學穩定性好，可耐110°C溫度下8760小時的熱穩定性試驗，在正常使用條件下，使用壽命可達50年，即與建筑物有同樣的使用壽命。