淺談建筑節能及其措施

張瑞敏

建筑節能是指在建筑物的規劃、設計、新建、改建和使用過程中執行建筑節能標準，采用新型建筑材料和建筑節能新技術、新工藝等提高建筑圍護結構的保溫隔熱性能和建筑物用能系統效率。在保證建筑物室內熱環境質量的前提下，減少供熱采暖、照明、熱水供應的能耗，并與可再生能源利用、保護生態平衡和改善人居環境緊密結合。

建筑節能的措施主要有以下幾個方面。

1 門窗的節能

在整個建筑物的熱損失中，僅門窗縫隙空氣滲透的熱損失就占20%～30%。所以，門窗是圍護結構中節能的一個重點部位。門窗節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外冷熱氣流的直接交換，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、扇型材組成。為此，要加強節能型窗框和節能玻璃等技術的推廣和應用以減少傳熱量。

傳統的木制門窗保溫性能很好，但木材易吸水變形、耐久性較差，而且資源短缺;鋼門窗強度很高，但易吸水生銹，而且保溫隔熱性能差;鋁合金門窗耐腐蝕性、強度、裝飾性都很好，但其節能性仍沒有得到改善。綜合比較，塑料門窗是一種既可取代木門窗，具有良好的熱工性能，又能滿足其他功能要求的新一代門窗材料。塑料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，更主要的是塑料門窗的導熱系數極低，隔熱效果優于鋁材1 250倍。在采暖和制冷上，能耗要低30%～50%，室內空調的啟動次數明顯減少，耗電量也顯著減少，是目前節能效果最顯著的一類窗材。

除窗框之外，玻璃及密封材料對門窗節能也很關鍵?，F已開發的保溫隔熱效果較好的玻璃品種包括熱吸收玻璃、熱反射玻璃、夾層玻璃、真空玻璃和低輻射玻璃等，而且這些玻璃的組合使用可達到更好的節能效果。

另外在玻璃上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品。納米透明隔熱涂料可采用噴涂或刷涂技術涂于各類建筑物的玻璃上。

2 墻體的節能

我國傳統使用的實心黏土磚墻體通過增加厚度滿足保溫要求，不僅浪費土地資源，而且增加建筑物自重負荷。針對實心磚墻體的弊端，我國開始推廣使用空心黏土磚、小型混凝土空心砌塊、粉煤灰混凝土空心砌塊、加氣混凝土砌塊等材料，取得了很好的效果。但是單一材料導熱系數大，一般為高效保溫材料的20倍以上，由于建筑節能的需要，新型復合墻體已經出現，復合墻體主要通過在墻體主體結構基礎上，增加一層或幾層復合的絕熱保溫材料來改善整個墻體的熱工性能。復合墻體很好地發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，發達國家新建建筑已基本上采用了此種方式。我國要達到節能50%的要求，除部分采用加厚的加氣混凝土單一墻體外，使用復合墻體將是大勢所趨。根據復合材料與主體結構位置的不同，墻體保溫包括內保溫、外保溫、夾芯保溫等。但內保溫復合墻體由于熱橋對保溫的影響較大，國家已經開始限制使用內保溫復合墻體。而且從長遠來看，外墻外保溫的效果明顯高于內保溫。

3 屋面的節能

選擇屋面保溫材料時需要注意以下兩個方面:1)保溫材料要輕，導熱系數要低;2)不應采用吸水率較大的保溫材料。我國傳統的單純水泥砂漿或砂漿珍珠巖屋面顯然不能滿足以上要求。目前一些建筑的屋面保溫采用巖棉板，就可大大改善屋面保溫性能。與墻體節能改造類似，高效保溫材料也開始應用于屋面工程，除巖棉外，膨脹型泡沫聚苯板，硬質聚氨酯屋面板結合優質的防水層及先進的鋪設方法，可達到很好的保溫防水效果。

近年來坡屋面發展較快，這種屋面便于設置保溫層，可以在坡頂內鋪釘玻璃棉氈或巖棉氈，還可以在天棚上噴、吹或直接鋪設玻璃棉、巖棉或其他保溫材料。而且，坡屋面對于夏季高溫時防止大量輻射熱進入頂層室內也有很好的效果。

4 采暖系統的節能

城市供暖實行城市集中供暖和區域供暖，以此取代數量眾多、地域分散的中小鍋爐房，可以大大提高熱效率。我國的熱能利用率只有28%～30%，如果每年熱能利用率提高1%，就相當于節約能源3%，等于增產1 000多萬噸標準煤。而且集中供暖代替分散燃煤鍋爐供暖，能夠減少煙囪數量，減少污染物低空排放，提高整體環境質量。

在管網系統中，用戶樓棟入口(當幾棟樓到干管的系統管道阻力相近時，也可在總分支管上)裝設流量控制設備，對各樓之間流量分配進行調節，在管路(一般為立管)上裝設平衡閥平衡各立管之間的流量，在每組散熱器前裝設溫控閥控制室內溫度，可以有效地解決建筑物之間和建筑物內部房屋冷熱不均的問題，不僅節約能源，還為計量收費，用戶自由調節室溫打下了基礎。

大量的新建建筑自20世紀開始就廣泛地采用了地暖系統作為冬季采暖的首選。地暖又分為水系統地暖和電系統地暖。與普通的采暖方式相比，地暖顯著的低溫熱源供暖和良好的蓄熱性能都是傳統金屬散熱器無法實現的，它增大了發熱面積，熱量輻射均勻，持久，熱效率高。

5 建筑節能中太陽能的利用

有關資料表明，我國陸地面積每年接收的太陽輻射總量在3.3×103kJ/(m2?年)～ 8.4×106kJ/(m2?年)之間，相當于 2.4×104億 t標煤。全國總面積2/3以上地區年日照時數大于2 200 h，日照能量在5×106kJ/(m2?年)以上。我國西藏、青海、新疆、甘肅、寧夏、內蒙古高原的總輻射量和日照時數均為全國最高，屬太陽能資源豐富地區;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為資源較富和中等區。

在建筑中加強太陽能的利用是實現可持續發展的重要環節，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能60%～70%，平均每平方米建筑面積每年可節約20 kg～40 kg標準煤，有著良好的經濟和社會效益。

除以上幾種措施外，我們更提倡發展高科技來改造傳統系統能效的產品，例如:1)利用可再生能源和清潔燃料能源，如風能、地熱、天然氣、沼氣等的利用。2)運用高技術成果開發高效節能的建筑設備，如高效供冷供熱裝置，高效電光源，高效介質輸送設備，確保高效運行的節能調控設備等。

建筑節能是一項系統工程，在策劃、實施及取得實效的長時間過程中涉及規劃、設計、施工、調試、運行、維修等諸多環節。作為當代建筑師，不應該只追求建筑造型上的新穎獨特而忽視了能源的浪費。我們應建立生態建筑思想，尊重自然環境，用科學技術、經濟效益和社會效益相統一的方法進行規劃和設計，將節能意識貫穿于設計的每一個環節，設計出更多符合時代要求的、高效低能耗的建筑作品，使建筑設計理念上升到新的高度。

可以預見，隨著建筑節能工作的開展，以及人們對改善建筑熱環境的迫切要求，建筑節能技術必將得到迅速發展。

[1] 楊 靜.建筑材料與人居環境[M].北京:清華大學出版社，2001:177-182.

[2] 陳玉梅，李成安.真空玻璃與節能[J].新型建筑材料，2002(5):32-35.

[3] 涂逢祥.節能窗技術[M].北京:中國建筑業出版社，2003:108-121.

[4] 孟祥柱.推廣坡屋面改造平屋面勢在必行[J].工程質量，2003(1):42.

[5] 劉鐵成，董樹軍.對建筑節能設計的探討[J].黑龍江科技信息，2008(11):127.