建筑節能技術初探

何蛟龍

（湖南建設集團有限公司，湖南 長沙410128）

前言

目前國際能源形勢的緊張已不容忽視，全世界一次性能源像煤、石油、天然氣、核燃料等都將在未來30年左右消耗怠盡。而中國是一個能源更為緊缺的國家，中國石油能源儲備只夠開采10年，到2020年，中國對海外能源的依賴程度將達到55%以上。能源的緊張已成為中國的經濟命脈所在，威脅到國家的穩定和安全。

1 我國建筑節能現狀

2004年11月25日，經國務院同意，國家發展和改革委員會發布了我國第一個《節能中長期專項規劃》。規定中指出，“十一五”期間，中國新建建筑要嚴格實施節能50%的設計標準。近年來，我國城鄉每年新建建筑竣工面積約為15至20億m2，接近全球年建筑總量的一半，并已超過所有發達國家年建成建筑面積的總和。雖然我國已經陸續頒布了全國各氣候區建筑節能50%的設計標準，但全國城市每年新增建筑中達到節能建筑設計標準的不到5%。建筑能耗目前已經占全社會終端能耗的28%，成為全社會節能的重要組成部分。以現在的發展速度，預計到2020年底，全國房屋建筑面積將新增250～300億m2，接近2000年數量的2倍；中國現在有超過400億m2的高能耗住宅，能耗水平是發達國家的3倍。而全國每年新建房屋近20億m2，超過所有發達國家新增建設的總和，而這其中95%都是高能耗住宅。

2 建筑的節能設計

建筑節能是指在建筑中提高能源利用效率，用有限的資源和最小的能源消費代價取得最大的經濟和社會效應。建筑能耗，包括空調、采暖、炊事、熱水供應、家用電器等方面的能耗。其中，以空調能耗和建筑采暖為主，占建筑總能耗的50%～70%。所以隨著城鎮化的不斷推進，建筑能耗在我國增長空間很大，是我國今后能源消耗的一個主要增長點。

建筑節能包含兩部分內容，一部分是加強圍護結構的保溫隔熱能力，另一部分就是從供暖、供冷的熱源、輸送渠道及實現方式來節約能源。目前，我國的建筑節能主要是圍護結構的保溫隔熱，所以我只介紹一下建筑物圍護結構的能量損失和建筑物結構的節能設計。

2.1 外墻節能技術

外墻節能技術主要是在建筑物基層墻體的外側設置保溫層，在保溫層外面做裝飾層。基層墻體和聚苯板之間用專用粘接劑連接，聚苯板用尼龍錨栓固定，然后在保溫層外抹聚合物水泥砂漿保護層，并壓人耐堿涂塑玻纖網格布，最外層用抗裂膩子和涂料找平和裝飾。

根據對外墻保溫技術實際使用效果進行測試，發現該技術具有如下優點:1)節能效果明顯。在冬季比較寒冷的東北地區，居住建筑的節能效果可以達到50%，在北京地區則能達到65%。2)可以減薄墻體厚度和減輕墻體的重量，從而增大房屋的使用面積。同時也節約了土地等資源的消耗。3)能夠增加室內環境的舒適度，并能延長建筑物的使用壽命。4)施工工藝簡單，使用范圍廣泛。

2.2 墻體的保溫隔熱

墻體是外圍護結構的主體，我們可以采用保溫性能好、蓄熱能力及強度較低的砌塊墻體，也可以采用復合墻體的形式。從長遠看，外墻外保溫的效果明顯高于內保溫。由于復合墻體能滿足圍護結構各種功能的要求，因此采用高效保溫材料與磚砌的復合墻體，有著更多的優越性。

2.3 門窗節能技術

SPME獲得的樣品于安捷倫GC*GC-Q-TOF(7890B/7200型)進行分析。調制周期：3 s；熱噴時間：350 ms。一維色譜柱為HP-5ms，30 m×0.25 mm×0.25 μm；二維色譜柱為DB-17HT，1.8 m×0.1 mm×0.1 μm。溶劑延遲時間：3 min，不分流進樣，載氣為He，流速：1 mL/min。進樣口溫度為250 ℃。升溫程序為40 ℃保持2 min，5 ℃/min升至270 ℃，保持10 min，共58 min。質譜為EI源，接口溫度：280 ℃，掃描范圍：40～700 m/z。

建筑物的外門和外窗是冬季冷風侵入、夏季陽關入射的主要通道。同時，門窗具有采光、通風和圍護的作用，還在建筑藝術處理上起著很重要的作用。然而門窗又是最容易造成能量損失的部位。這就對外圍護結構的節能提出了更高的要求。將開窗率控制在適當的水平，并盡量避免在東、西向開窗，是節能設計中應遵守的原則，目前，對門窗的節能處理主要是改善材料的保溫隔熱性能和提高門窗的密閉性能。從門窗材料來看，近些年出現了鋁合金斷熱型材、鋁木復合型材、鋼塑整體擠出型材、塑木復合型材以及UPVC塑料型材等一些技術含量較高的節能產品。我國20世紀90年代以后塑料門窗用量不斷增大，正逐漸取代鋼、鋁合金等能耗大的材料。

2.4 建筑體形

合理的建筑體形能夠減少建筑物與外界的熱量交換，在其他條件相同時，體型系數越大，單位面積散熱量也越大。因此，正確處理建筑形式多樣化和節能的關系，是建筑設計中應當重視的問題。一般講建筑物的外形越簡單，其外殼的表面積越小，熱交換量亦越小。因此，建筑物的造型宜簡潔、完整，盡量避免復雜的輪廓線。

2.5 建筑的朝向

建筑布局應考慮朝向與節能的因素。座北朝南的建筑物能夠避免太陽的東照西曬，降低日射影響，若同時配合以遮陽隔熱，效果將更加顯著，除此之外，還應考慮當地的氣候條件，選取受氣候變化影響最小的方向。

2.6 建筑物的平面布置

建筑平面的巧妙布局常能獲得較為滿意的節能效果。利用自然通風降低溫度、改善居住環境是炎熱地區節約空調電耗的重要方法；恰當的平面布置有助于形成理想的通風作用，通過建筑物門窗的合理設置，形成通風口，組織并誘導自然通風既起到節能作用又克服了空調室內空氣品質差的弱點。

2.7 建筑物的屋頂節能技術

3 建筑節能所面臨的挑戰

3.1 建筑節能帶來工程造價增加

按照目前建筑節能外墻外保溫的做法，工程造價的增加主要是圍護構件保溫隔熱材料的增加，由于建筑外墻外保溫做法直接提高了建筑節能住宅開發的成本，在消費市場上，表現為消費者的購買力下降，造成了節能住宅銷售困難，開發商失去了開發節能住宅的動力，從開發商追求經濟利益的角度出發造價增加對節能實施不利。

3.2 大眾建筑節能意識淡薄

業主對節能效益認識不夠，不愿花費較高成本購買節能住宅，節能市場上缺乏需求動力，最終導致開發商做節能的成本風險就會增大，從而形成節能消費市場的惡性循環，給建筑節能的發展帶了一定的阻礙。因此在大力發展節能產業和節能技術同時也要提高大眾的節能意識，合理引導消費者的消費觀。

3.3 建筑節能的隱蔽性和長期受益性

建筑節能措施與技術一般為隱蔽工程，且其效能要在后期使用中才能釋放。顧客在購買節能住宅的時候，最初是無法體會到建筑節能帶給他們直接或間接的效益。在目前，我們國家大部分節能采用外保溫節能技術，外圍護構件的節能實施一般為隱蔽工程，同時給建筑節能的質量檢查帶來一定的困難，建筑節能的實施就有賴于建設單位過程中的質量控制，與開發商的社會責任、品牌、信譽度有較大的關系。

3.4 建筑節能實施中的不良傾向

在建筑設計理念上，開發商、設計院往往盲目的追求建筑視覺效果，輕內在品質，熱衷于貼標簽。某些開發商不了解“綠色”“生態”的實質，卻以所謂“綠色示范工程”進行宣傳，給建筑節能工作的開展帶了片面理解。建筑節能設計應從規劃設計、建筑單體設計，建筑構造設計到環境系統進行分析進行設計并進行把控，而不是在建筑節能的幌子下打招牌，對節能工作開展造成負面影響。

3.5 從業人員建筑節能知識不足

我們國家從事建筑施工人數的80%以上的人員來自于農民工，節能技術又是一個新型技術工種，目前建筑節能從業人員對節能技術掌握不夠，大多數的操作實施人員沒有得到有效的培訓，對節能的施工工藝流程、工序掌握不清楚，對建筑節能質量埋下很大的隱患。在已修建的建筑節能項目中，因為節能做法操作不得當而開裂，導致保溫效果不好的情況頻頻出現。

4 建筑節能的出路

4.1 開發建設單位要把實施建筑節能作為基本要求，在立項時要提出項目建筑節能的指標以及落實措施并在項目建設各個階段嚴格執行。設計單位要嚴格按照國家和地方節能建筑設計標準和節能要求進行設計，對在設計文件中選用的材料、構配件和設備，其質量、性能指標等符合國家規定的標準。施工圖審查機構對節能設計專項審查、嚴格把關。施工單位必須嚴格按照審查合格的設計文件及節能施工技術標準、規范和工藝的要求進行就行施工，特別要加強新型墻體材料和外保溫材料的質量控制，消除質量通病，保證節能效果。

4.2 積極推廣太陽能、地熱等自然能源在建筑中的應用，做好自然能源應用與建筑一體化的整合。鼓勵小區景觀采用凈化系統和廢水回用技術。大力推廣平屋面、墻面立體綠化種植技術。外保溫結構要推廣利用固體建筑垃圾、工業廢渣、粉煤灰、煤矸石等利廢保溫的新型建筑玻璃。

4.3 加強運用管理，合理降低設備的運行消耗。一個設計上的節能產品并嚴格按照設計要求生產完成后，能否真正節能，在于運用的水平。首先，要加強對管理人員的專業培訓，提高管理人員的專業素質。其次，要根據日常管理中總結的經驗合理設定設備開運行時間。

4.4 加大建筑節能科技研發力度，要通過多渠道加大對建筑節能技術研發的投入，組織力量加大對新結構、新產品、新材料的研發力度，同時注重技術的政策性推廣應用。

5 積極采取措施應對問題

建筑節能在我國取得了一定的成效，但是隨著建筑節能要求的不斷提高，建筑節能實施的新的問題也會不斷涌現，我們應該從以下幾個方面考慮:

5.1 從政府的角度，制定政策規范節能市場，同時加大對建筑節能實施過程中的監管，做好建筑節能工程質量監督管理工作；

5.2 從節能意識角度，做好節能工作的宣傳工作，政府和開發商都應該引導消費者的理性消費，提高節能住宅的消費意識；

5.3 從開發商的角度，采用合理的技術，嚴格控制節能實施質量，施工人員的管理等方面嚴格控制，提高建筑節能產品的使用效率，真正達到建筑節能的要求。

5.4 從研發角度，積極研發高科技含量的產品，從施工方來講學習建筑節能新技術的施工工藝流程，認真把控節能實施的產品質量。

6 結語

目前，我國而且建筑能耗增長的速度遠遠超過我國能源生產可能增長的速度，如果聽任這種高耗能建筑持續發展下去，國家的能源生產勢必難以長期支撐此種浪費型需求，從而不得不被迫組織大規模的舊房節能改造，這將要耗費更多的人力物力。在建筑中積極提高能源使用效率，就能夠大大緩解國家能源緊缺狀況，促進我國國民經濟建設的發展。

目前，我國正處于經濟建設的重要戰略時期，建筑用能浪費極其嚴重，建筑節能技術的推廣對我國經濟的可持續發展有重要的作用，因此，我們抓住機遇大力發展節能帶來的機遇，同時集結社會多方面力量共同參與促進節能住宅的推廣。

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