北方地區(qū)建筑節(jié)能的措施及效益分析

劉翠香　肖文波　孟建國

摘要：我國北方地區(qū)冬季寒冷，集中供熱面積大，采暖能耗是建筑能耗的最大組成部分，建筑物的防寒保溫問題是關(guān)系能源消耗的關(guān)鍵問題，注意節(jié)約能源消耗已成為北方建筑設(shè)計時的一個重要問題。文章對北方地區(qū)建筑節(jié)能的措施及效益進行了分析。

關(guān)鍵詞：北方地區(qū)建筑節(jié)能；防寒保溫；建筑能耗

中圖分類號：TU23 文獻標識碼：A

文章編號：1674-1145（2009）11-0117-02

建筑節(jié)能是指在建筑物的規(guī)劃、設(shè)計、新建、改建和使用過程中，執(zhí)行建筑節(jié)能標準，采用新型建筑材料和建筑節(jié)能新技術(shù)、新工藝等提高建筑圍護結(jié)構(gòu)的保溫隔熱性能和建筑物用能系統(tǒng)效率，在保證建筑物室內(nèi)熱環(huán)境質(zhì)量的前提下，減少供熱采暖、照明、熱水供應(yīng)的能耗，并與可再生能源利用、保護生態(tài)平衡和改善人居環(huán)境緊密結(jié)合。我國北方地區(qū)冬季寒冷，集中供熱面積大，采暖能耗是建筑能耗的最大組成部分，建筑物的防寒保溫問

題是關(guān)系能源消耗的關(guān)鍵問題，注意節(jié)約能源消耗已成為北方建筑設(shè)計時的一個重要問題。

一、建筑節(jié)約能耗的幾點措施

1．使用納米透明隔熱涂料。納米透明隔熱涂料是新近問世的一種可以讓玻璃既保持高透光性同時又有較好的隔熱效果的高科技產(chǎn)品。納米透明隔熱涂料可采用噴涂或刷涂技術(shù)涂與各類建筑物的玻璃上。在夏季，能抑制65%太陽能輻射不進入室內(nèi)，并能保證透光率達到70%，能使室內(nèi)溫度低于室外溫度達到4℃～7℃，測試表明，夏天開空調(diào)時，空調(diào)的耗電量可從原來303度降低到208度，可節(jié)電20%～30%左右；在冬季，隔熱涂膜的特殊金屬膜呈透明型、引進可視光，長波長的暖氣能在室內(nèi)反射，使室內(nèi)的暖氣（遠紅外線）約90%不外流。

2．建筑節(jié)能中太陽能的利用。太陽能是綠色能源中最重要的能源，是取之不盡、用之不竭、廣泛存在的天然能源，其優(yōu)點是極為豐富、潔凈、安全、價廉，對生態(tài)平衡沒有任何影響。

有關(guān)資料表明，我國陸地面積每年接收的太陽輻射總量在3.3×103～8.4×106kJ/（m2·年）之間，相當于2.4×104億t標煤。全國總面積三分之二以上地區(qū)年日照時數(shù)大于2200h，日照能量在5×106kJ/（m2·年）以上。我國西藏、青海、新疆、甘肅、寧夏、內(nèi)蒙古高原的總輻射量和日照時數(shù)均為全國最高，屬太陽能資源豐富地區(qū)；除四川盆地、貴州省資源稍差外，東部、南部及東北等其他地區(qū)為資源較富和中等區(qū)。

在建筑中加強太陽能的利用是實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的重要環(huán)節(jié)，太陽能可以為建筑供暖、供熱水、供電，甚至能夠提供建筑物的全部能量。我國北方被動太陽房采暖節(jié)能60％～70％，平均每平方米建筑面積每年可節(jié)約20kg～40kg標準煤，有著良好的經(jīng)濟和社會效益。

3．注重墻體節(jié)能。多年以來，我國建筑墻體一般采用單一材料，如空心砌塊墻體、加氣混凝土墻體等。單一材料導(dǎo)熱系數(shù)大，一般為高效保溫材料的20倍以上，由于建筑節(jié)能的需要，新型復(fù)合墻體已經(jīng)出現(xiàn)，復(fù)合墻體主要通過在墻體主體結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上，增加一層或幾層復(fù)合的絕熱保溫材料來改善整個墻體的熱工性能。復(fù)合墻體很好地發(fā)揮了兩種材料的長處，既不會使墻體過厚，又能承重，保溫效果又好，因此，發(fā)達國家新建建筑已基本上采用了此種方式。我國要達到節(jié)能50%的要求，除部分采用加厚的加氣混凝土單一墻體外，使用復(fù)合墻體將是大勢所趨。根據(jù)復(fù)合材料與主體結(jié)構(gòu)位置的不同，墻體保溫包括內(nèi)保溫、外保溫、夾芯保溫等。

4.關(guān)注門窗節(jié)能技術(shù)。在整個建筑物的熱損失中，而門窗縫隙空氣滲透的熱損失則占20%～30%。所以，門窗是圍護結(jié)構(gòu)中節(jié)能的一個重點部位。門窗節(jié)能主要從減少滲透量、減少傳熱量、減少太陽能輻射3個方面進行。減少滲透量可以減少室內(nèi)外冷熱氣流的直接交換而增加設(shè)備負荷，可通過采用密封材料增加窗戶的氣密性；減少傳熱量是防止室內(nèi)外溫差的存在而引起的熱量傳遞，建筑物的窗戶由鑲嵌材料和窗框扇型材料組成。為此，要加強節(jié)能型窗框和節(jié)能玻璃等技術(shù)的推廣和應(yīng)用，增大窗戶的整體傳熱系數(shù)以減少傳熱量。

塑鋼門窗不僅防噪隔聲功能顯著，防雨水滲漏能力強，空氣滲透量小，更主要的是塑鋼門窗的導(dǎo)熱系數(shù)極低，隔熱效果優(yōu)于鋁材1250倍，在采暖和制冷上，能耗要低30%～50%，室內(nèi)空調(diào)的啟動次數(shù)明顯減少，耗電量也顯著減少。

二、建筑節(jié)能的經(jīng)濟效益

從能量效率方面分析，節(jié)能建筑有著非常可觀的效益，并能在一定的年限內(nèi)回收節(jié)能投資費。而且，在節(jié)能收益和節(jié)能投資平衡后，節(jié)能建筑就進入了純收益期，在使用周期內(nèi)可節(jié)約大量費用。從一些節(jié)能試點小區(qū)實際情況分析，住宅建筑節(jié)能投資增加額/住宅建筑本身的造價=6/1。與此同時，從規(guī)劃設(shè)計的角度來看，可以節(jié)約鍋爐供熱設(shè)備和采暖系統(tǒng)建設(shè)的投資，并且在建成使用后可以節(jié)約能源支出，節(jié)約運行管理費用。試點表明，節(jié)能建筑的投資回收期一般在3～7年左右。節(jié)能建筑經(jīng)濟分析可參照如下幾個指標來進行。

1.節(jié)能投資。節(jié)能建筑在一般情況下，加強圍護結(jié)構(gòu)的保溫隔熱性能，建筑工程造價勢必也要相應(yīng)地提高。在我國，節(jié)能50%住宅的投資增長率一般可控制在10%以內(nèi)。

2.節(jié)能收益。隨著國民經(jīng)濟的發(fā)展，節(jié)能率指標也在逐步提高。節(jié)能建筑的設(shè)備運行負荷比傳統(tǒng)建筑小，其維護費用也相應(yīng)地減少；建筑物由于受到良好的隔熱保溫措施的保護，從中就節(jié)省了一筆維護開支。

3. 投資回收期。節(jié)能建筑的投資回收期一般不應(yīng)超過8年。

4.生命周期收益。節(jié)能投資是一次性行為，而收益是一個長期的過程。因此，更科學(xué)合理的分析節(jié)能建筑的經(jīng)濟效益，應(yīng)該采取建筑物生命周期的計算方法：節(jié)能建筑生命周期收益=非節(jié)能建筑生命周期總費用-節(jié)能建筑生命周期總費用。

三、總結(jié)

建筑節(jié)能直接關(guān)系到國家資源戰(zhàn)略、可持續(xù)發(fā)展和環(huán)境保護，是建筑業(yè)一項重要、緊迫而又艱苦的任務(wù)，應(yīng)值得全社會重視，北方地區(qū)能耗較大，推廣和使用節(jié)能建筑必將產(chǎn)生較好的經(jīng)濟和社會效益。

作者簡介：劉翠香，女，河南省第一建筑工程集團有限責(zé)任公司助理工程師，研究方向：生產(chǎn)技術(shù)管理；肖文波，男，河南省第一建筑工程集團有限責(zé)任公司助理工程師，研究方向：施工現(xiàn)場管理；孟建國，男，河南省第一建筑工程集團有限責(zé)任公司助理工程師，研究方向：施工現(xiàn)場管理。