淺議民用建筑節(jié)能的對策及效益

摘 要:分析影響民用建筑節(jié)能的主要建筑因素和技術(shù)因素，闡述民用建筑節(jié)能的技術(shù)原理和經(jīng)濟原理，并從實際可操作性的角度出發(fā)，提出民用建筑節(jié)能的對策和效益，旨在針對我國目前的建筑能源使用狀況，為我國建筑節(jié)能事業(yè)的順利發(fā)展服務。

關(guān)鍵詞:民用建筑;節(jié)能;對策;效益

一、民用建筑節(jié)能必要性

節(jié)能源于全球性的能源危機，能源是社會經(jīng)濟發(fā)展不可缺少的動力，但是它又是有限的，存在枯竭、用完的時間。我國當前能源形勢十分嚴峻，能源高速生產(chǎn)，煤、電、油、運持續(xù)緊張，而建筑又是耗能大戶。現(xiàn)在，我國城鄉(xiāng)建筑總面積450億平方米，其建筑能耗約占全國總能耗的30%左右，到2020年我國城鄉(xiāng)將新增建筑面積300億平方米。由于我國建筑單位面積平均能耗是相同氣候地區(qū)發(fā)達國家的2～3倍，大型公共建筑單位面積耗電量每年平均為132～159千瓦/小時，這高于美國紐約市平均每年60千瓦/小時，但熱舒適程度遠不如發(fā)達國家。因此，大力推進建筑業(yè)節(jié)能刻不容緩。

二、民用建筑節(jié)能技術(shù)原理及節(jié)能效益

(一)影響建筑節(jié)能的幾個建筑因素

1.建筑物體形系數(shù) 建筑物體形系數(shù)愈大，其傳熱量也就愈大。從建筑節(jié)能的觀點出發(fā)，毫無疑問應盡量減小建筑物體形系數(shù)。

2.圍護結(jié)構(gòu)的傳熱系數(shù) 圍護結(jié)構(gòu)的傳熱耗熱量占建筑物總耗熱量的71%～77%，因此，大幅度降低圍護結(jié)構(gòu)的傳熱系數(shù)，選擇合適的圍護材料是重要的。

3.窗墻面積比 開窗面積增大，會增加傳熱耗熱量和空氣滲透耗熱量，對建筑節(jié)能不利，理論上應盡可能降低窗墻面積比。然而，窗墻面積比還受建筑立面、室內(nèi)采光、通風因素控制。因此，建筑節(jié)能設計中，應針對不同地區(qū)的環(huán)境和習慣區(qū)別對待，不宜過分縮小窗墻面積比。

4.建筑朝向和建筑布局 相關(guān)研究結(jié)果表明，無論是為了降低冬季采暖能耗，還是為了降低夏季空調(diào)制冷負荷，建筑物朝向均宜采用南北向或者接近南北向，盡量避免東西向。建筑平面布局總的原則應根據(jù)地形、地勢和朝向等條件靈活布置。

(二)民用建筑節(jié)能技術(shù)措施

1.墻體節(jié)能墻體是建筑外圍護結(jié)構(gòu)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(guī)定，在建筑物形體系數(shù)(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，北京地區(qū)傳熱系數(shù)不超過1.16W/(m2·K)，而目前常用的內(nèi)抹灰磚墻，傳熱系數(shù)都大于上述節(jié)能標準數(shù)值。因而在節(jié)能的前提下，應進一步推廣空心磚墻及其復合墻體技術(shù)。

2.門窗節(jié)能 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，其中傳熱損失為1/3，冷風滲透為1/3，所以在保證日照、采光、通風、觀景要求的條件下，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。其節(jié)能措施有:

①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(jié)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(guī)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%”。

②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。

③改善住宅門窗的保溫性能。戶門與陽臺門應結(jié)合防火、防盜要求，在門的空腹內(nèi)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(chǎn)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。

④設置“溫度阻尼區(qū)”。所謂溫度阻尼區(qū)就是在室內(nèi)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(jié)能效果。

3.屋面節(jié)能 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(jié)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(shù)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(yè)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(nèi)不易排出的水分。現(xiàn)在，高效保溫材料已經(jīng)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(guī)的瀝青珍珠巖或水泥珍珠巖做法，就克服了常規(guī)做法的諸多缺點。這種保溫芯板施工方便、價格低廉、不污染環(huán)境;芯板為柔性制品，不僅適用于具有平面的屋面，也可用于帶有曲面的屋面，其保溫工程更可顯示出它的優(yōu)越性。其主要技術(shù)指標，表觀密度為110～150kg/m3;導熱系數(shù)為0.04～0.06W/m·K;蓄熱系數(shù)為0.90～0.11m2·K。抗壓強度大于0.2MPa;吸水率小于0.01%;蒸汽滲透系數(shù)為2.18×10-7g/m.n.Pa[5]。這些指標充分體現(xiàn)了膨脹珍珠巖密度較小，導熱系數(shù)較低，而且吸水率和蒸汽滲透系數(shù)也都很低。這是保溫性能好的材料所必須具備的。此種材料已在屋面工程中使用，收到了良好的技術(shù)經(jīng)濟效果。

4.利用太陽能 地球攔截的太陽輻射能相當于目前全球電力消費量的1500倍。而在現(xiàn)有技術(shù)、經(jīng)濟條件下可供開發(fā)利用的太陽能，只占理論資源量的很小一部分。據(jù)美國能源部評估，1990年美國太陽能經(jīng)濟可開發(fā)資源量約為22Mtce/年，僅為技術(shù)可開發(fā)量的0.6%。所以，太陽能的開發(fā)利用有巨大的潛力。太陽能作為一種可再生的潔凈能源，是建筑上很具有利用潛力的新能源之一。太陽能在建筑上的利用方式主要有，被動式太陽能采暖、太陽能供熱水、主動式太陽能采暖與空調(diào)、以及太陽能發(fā)電等等。我國太陽能資源豐富，陸地每年接受的太陽輻射能，相當于2.4×1012tec，2/3國土面積的太陽能總輻射量超過0.6MJ/m2[6]。如果將太陽能源充分加以利用，不僅有可能節(jié)省大量常規(guī)能源，而且有可能在某些區(qū)域完全利用太陽能采暖。

5.地熱的應用 地熱是一種可再生的能源，跟民用建筑相關(guān)的地熱利用主要是地源熱泵技術(shù)。地源熱泵技術(shù)是利用包括土壤、井水、湖泊等與建筑物室溫的差別，通過熱交換達到采暖降溫的目的，其優(yōu)點是耗電量低，節(jié)省空間和土地。

6.夜間通風 夜間通風方法的原理是在夜間引入室外的冷空氣，通過冷空氣與做為蓄熱材料的建筑維護結(jié)構(gòu)接觸換熱，冷卻建筑材料，達到蓄冷目的。在夏季，為了獲得舒適的室內(nèi)環(huán)境，則需要空調(diào)供冷系統(tǒng)。而此時，因為夜間的室外空氣溫度比白天低得多，所以夜間室外冷空氣則可以作為一種很好的自然冷源加以利用。嚴格地說，只要室外空氣溫度低于室內(nèi)空氣溫度，此時的室外冷空氣就可視為可利用的自然冷源。

三、民用建筑節(jié)能經(jīng)濟原理

(一)節(jié)能建筑相關(guān)主體的利益關(guān)系

與節(jié)能建筑相關(guān)的主體包括政府、房地產(chǎn)商、業(yè)主和建材產(chǎn)商等。

1.政府 節(jié)能、環(huán)保，利于國家今后的長期可持續(xù)發(fā)展，政府要自上而下地推動建筑節(jié)能工作的開展。

2.房地產(chǎn)商 房地產(chǎn)商開發(fā)節(jié)能建筑是否有成熟的節(jié)能技術(shù)支持和有利可圖是至關(guān)重要的。一般而言，房地產(chǎn)商可以從以下幾點獲得良好的效益:①節(jié)能建筑圍護結(jié)構(gòu)重量輕，減輕了荷載，在地基和基礎(chǔ)上節(jié)省了費用。②節(jié)能建筑室內(nèi)熱環(huán)境好，相應減少了鍋爐、空調(diào)等設備和場地的投資。③試點先行可以得到國家經(jīng)濟上的支持和政策上的優(yōu)惠。

3.業(yè)主 在現(xiàn)行體制下，由于各方面的政策法規(guī)和相應的技術(shù)沒有跟上，節(jié)能建筑的吸引力并不高，業(yè)主只是一個被動的參與者。只有將業(yè)主的經(jīng)濟利益和建筑能耗切實的聯(lián)系起來，才有可能從根本上推動節(jié)能建筑的發(fā)展。節(jié)能建筑能使業(yè)主獲得如下好處:①舒適健康的居住工作環(huán)境。②日后維持費用低。③節(jié)能建筑墻體薄，在建筑面積相同的情況下擴大了使用面積。

4.建材廠商 隨著節(jié)能建筑的推廣，市場對新型建材的需求量大幅增加，無疑為建材廠商提供了廣闊的市場機會。

5.對我國建筑節(jié)能經(jīng)濟激勵政策的建議 ①繼續(xù)加強新型墻體材料專項基金的征收和使用管理。充分發(fā)揮專項基金的調(diào)控作用，促進墻體革新工作的快速健康發(fā)展。②對于執(zhí)行建筑節(jié)能標準的房地產(chǎn)商可以給予適當?shù)亩愂諆?yōu)惠。③對于達到節(jié)能標準的建筑適當減免市政配套設施費。④經(jīng)過認證合格的節(jié)能門窗、保溫隔熱材料減半征收增值稅。⑤制定可行的鼓勵太陽能、地熱、風能和生物能等清潔可再生能源在建筑上應用的經(jīng)濟激勵政策。

四、民用建筑節(jié)能措施

(一)建立健全建筑節(jié)能法規(guī)、政策和標準體系。立法是推進建筑節(jié)能的根本。我國應盡快完善《節(jié)約能源法》、《可再生能源法》和《建筑法》中與現(xiàn)狀脫離的內(nèi)容，繼續(xù)加大《建筑節(jié)能管理條例》的執(zhí)行監(jiān)督力度。此外，要加快編制各類有關(guān)節(jié)能的技術(shù)法規(guī)和標準規(guī)范，以盡快覆蓋建筑節(jié)能的各個領(lǐng)域和環(huán)節(jié)。

(二)深化供熱體制改革，理順熱價。只有堅持供熱的商品化、市場化，才能徹底改變寧可欠熱費、降低供熱質(zhì)量，也不愿建設節(jié)能建筑的情況。為此，我國應加快推行小區(qū)采暖系統(tǒng)分室調(diào)控室溫和熱量按戶計量收費的技術(shù)和管理政策。

(三)開展既有建筑節(jié)能改造。與新建筑相比，既有建筑總是占絕大多數(shù)，能耗要高得多，只有既有建筑節(jié)能改造取得成效，全國建筑能耗才能大幅度降下來。

(四)推動建筑節(jié)能技術(shù)進步。不少開展建筑節(jié)能的地區(qū)，反映建筑節(jié)能技術(shù)選擇困難，為此，要盡快開發(fā)并形成不同地區(qū)不同建筑適用的多種建筑節(jié)能配套技術(shù)。同時，大力推進太陽能、地熱、風能等可再生能源的開發(fā)和利用。

(五)不斷建造節(jié)能示范建筑。真正好的節(jié)能建筑示范效應很大。要求各地年年建造節(jié)能示范建筑、示范小區(qū)。示范建筑不能只是房地產(chǎn)商的賣點，而要在該地區(qū)真正起到引領(lǐng)建筑節(jié)能技術(shù)潮流的作用。

(六)規(guī)范建筑拆除，延長使用年限。

(七)建立節(jié)能產(chǎn)品認證和節(jié)能建筑認定制度。

參考文獻:

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