淺析建筑節(jié)能

朱小艷

建筑是用能大戶，建筑節(jié)能是科學發(fā)展建筑業(yè)的必然需要。自從2007年，我省在全國率先出臺了《浙江省建筑節(jié)能管理辦法》以來，全省已累計開工建設2 000萬m2建筑節(jié)能示范工程，新建建筑已全面實施建筑節(jié)能50%的標準，杭州和寧波等大城市已開展新建建筑節(jié)能65%的試點，全省中心城市建筑用能管理和既有建筑節(jié)能改造也已積極開展，建筑節(jié)能對全社會能耗下降的貢獻率達到10%以上。建設節(jié)能建筑是緩解我國能源緊缺矛盾、改善人民生活工作條件、減輕環(huán)境污染，促進經(jīng)濟持續(xù)發(fā)展的一項最直接、最廉價的根本措施。

1 建筑節(jié)能的概念

所謂建筑節(jié)能，就是在保證居室熱舒適環(huán)境條件下，通過技術(shù)進步、合理利用、科學管理和經(jīng)濟結(jié)構(gòu)合理化等途徑，采用新型保溫材料，把居住建筑在長期使用中的采暖能耗降下來。

2 建筑節(jié)能基本知識

2.1 建筑節(jié)能設計方法

根據(jù)建筑節(jié)能指標的不同可以分為兩種方法:1)分項指標控制法(規(guī)定性指標)，即對建筑圍護結(jié)構(gòu)(墻、屋面、窗)的傳熱系數(shù)、體形系數(shù)、窗墻比，以及采暖、空調(diào)、照明設備最小能效指標規(guī)定一個限值。2)綜合控制法(節(jié)能綜合指標控制)，即要求建筑總體能耗達到某一個指標。

2.2 建筑節(jié)能影響因素

1)客觀環(huán)境。它是以氣象為主的外部環(huán)境，不以人們的意志而改變，如溫度、濕度、風速、日照等的變化。設計前期階段需要知道這些氣象參數(shù)以便進行計算，控制節(jié)能指標。2)建筑本體及設備。建筑外圍護結(jié)構(gòu)不同其建筑能耗也不同，可以人為的改變，如隔熱性能、氣密性能、遮日照性能、熱容量、空調(diào)能效等。設計時，建筑師更多需要考慮的、控制的就是這些參數(shù)及指標。3)室內(nèi)條件。根據(jù)在室內(nèi)生活或行為目的的不同而變化。室內(nèi)條件有時候也是客觀存在的，建筑師能控制的有限。

2.3 建筑節(jié)能設計原則

1)氣候性原則。俗話說:“一方氣候，一方建筑。”建筑師和暖通師應互相溝通，充分利用“自然風”“穿堂風”，合理利用過渡季節(jié)的“全自然新風”。2)整體性原則。從建設的全過程考慮，以醞釀出整體性的解決方案。從項目規(guī)劃、立項階段就開始從規(guī)劃入手，將建筑節(jié)能理念滲透到建筑物建設的全過程中。3)綜合型原則。通過對建筑物能耗和用能特點的綜合性分析，在方案階段開始，采用多種手段進行節(jié)能設計，而非實施單項節(jié)能措施或技術(shù)。4)性能性原則。節(jié)能設計是提高建筑使用性能的必要組成部分，而非為節(jié)能而犧牲其他性能的要求。

3 建筑節(jié)能設計思路

3.1 建造內(nèi)保溫復合節(jié)能墻體

1)墻體結(jié)構(gòu)層:系指混凝土現(xiàn)澆或預制品的外墻，內(nèi)澆外砌或磚混結(jié)構(gòu)的外磚墻，以及諸如承重多孔磚外墻等其他承重外墻。2)空氣層:空氣在0℃時導熱系數(shù)為 0.024 W/(m?K)。在(25±5)℃時為0.025 6 W/(m?K)，即使在200℃的情況下仍有0.038 4 W/(m?K)。由此可見，空氣也是一種優(yōu)良的保溫材料。因此，在建筑物中常用材料圍成的空氣隔離層，不但可以保溫隔熱，而且具有切斷液態(tài)水分的毛細滲透、防止保溫材料受潮的功能。因為一般外側(cè)墻有吸水能力，而其內(nèi)表面常因溫度低而出現(xiàn)的冷凝水，可被結(jié)構(gòu)材料吸入且不斷向室外轉(zhuǎn)移和散發(fā)。3)保溫隔熱層:這是節(jié)能墻體的主要功能部分，常用絕熱材料可分為有機、無機、金屬三大類。出于導熱系數(shù)、抗壓強度、蒸汽滲透率、燃燒性能等方面的考慮，此處選用擠塑型聚苯板/XPS和聚苯顆粒保溫層為保溫材料。4)保護層:主要功能是防止保溫層受破壞，并阻止室內(nèi)水蒸氣侵入保溫層。出于防火、抗沖擊和環(huán)保等方面的考慮，宜選用A級無機防火板為保護層材料。5)飾面層:由于A級無機防火板具有優(yōu)良的表面親和特性，所以各種飾面材料均可使用，選用的內(nèi)墻涂料和粘貼瓷磚都有良好的效果。結(jié)合各地的氣候和地理環(huán)境，借鑒各方面成功和失敗的經(jīng)驗，在優(yōu)化組合的基礎上開發(fā)的墻體內(nèi)保溫板，具有保溫、隔熱、隔音、防潮抗沖擊、抗震、呼吸等功能，已在工程中應用。

3.2 改善門窗性能

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，JGJ 26-95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;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、外窗的熱損耗。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。

3.3 屋面節(jié)能

1)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;2)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，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。

3.4 采暖系統(tǒng)的節(jié)能

城市供暖實行城市集中供暖和區(qū)域供暖，可大大提高熱效率。在管網(wǎng)系統(tǒng)中，安設平衡閥，可使管網(wǎng)系統(tǒng)達到水力平衡，與未安平衡閥的不平衡系統(tǒng)相比，在保證所有房間滿足規(guī)定室溫的條件下，可以相對的降低所供暖區(qū)域的平均室內(nèi)溫度，從而節(jié)約能源。

3.5 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，通過冷空氣與作為蓄熱材料的建筑圍護結(jié)構(gòu)接觸換熱，冷卻建筑材料，達到蓄冷目的。

3.6 充分利用太陽能資源

太陽能作為一種天然的潔凈能源，也是居住建筑設計上廣泛推廣的節(jié)能設計之一。特別是太陽能熱水器經(jīng)過20年的發(fā)展，產(chǎn)品的生產(chǎn)研發(fā)技術(shù)日臻成熟，越來越受到消費者的青睞。另外，從使用效果和居衛(wèi)的淋浴費用和投資回收周期來看，太陽能熱水器也具有較大的成本優(yōu)勢。然而由于各方面原因，目前太陽能熱水器仍以一家一戶的零散安裝使用方法為主，存在破壞建筑結(jié)構(gòu)、熱水溫度不穩(wěn)定等因素。要解決這些問題就必須將太陽能利用裝置納入到建筑設計規(guī)范當中，在設計時將太陽能熱水器設備納入到建筑設計之中預留太陽能設置位置，特別是在廚房衛(wèi)生間內(nèi)。除以上幾種途徑外，我們更提倡發(fā)展高科技來改造傳統(tǒng)系統(tǒng)能效的產(chǎn)品。

中國是最大的發(fā)展中國家，應在二氧化碳減排方面承擔必要的義務，為保護人類的生存環(huán)境作出貢獻。開展建筑節(jié)能，可以調(diào)動和集中各級部門的管理等職能，發(fā)揮建設行政主管部門的綜合優(yōu)勢，促進建筑業(yè)與住宅產(chǎn)業(yè)的工程質(zhì)量、性能和技術(shù)水平的提高，促進建筑業(yè)由粗放型向集約型轉(zhuǎn)變，實現(xiàn)建筑業(yè)跨越式發(fā)展。開展建筑節(jié)能，在發(fā)展新型建筑節(jié)能產(chǎn)業(yè)的同時，有利于帶動相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和經(jīng)濟的持續(xù)增長，增加更多的就業(yè)機會。

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