建筑節(jié)能

摘要：面對日益匱乏的能源時代，發(fā)展建筑節(jié)能勢不可當，針對建筑節(jié)能應(yīng)該采取的一些措施和一些新型的材料和技術(shù)。節(jié)能方法也要因地制宜，順應(yīng)時代的所需，建筑應(yīng)向節(jié)能方向發(fā)展。

關(guān)鍵詞：建筑節(jié)能 技術(shù)措施 材料 熱泵 太陽能 智能系統(tǒng)

中圖分類號：C93文獻標志碼：A文章編號：1673-291X（2011）24-0257-02

一、建筑節(jié)能的重要性

人要有衣食住行，我們所住的房屋是人類生存的寄托，如今的建筑行業(yè)得到了飛速發(fā)展。它已經(jīng)成為國家經(jīng)濟發(fā)展的巨大支柱，然而面對世界性的能源危機，我們更需要的是節(jié)能建筑。中國是一個建筑大國，每年新建房屋面積高達17億~18億平方米，超過所有發(fā)達國家每年建成建筑面積的總和。單位面積采暖所耗能源相當于緯度相近的發(fā)達國家的2~3倍。這是由于中國的建筑圍護結(jié)構(gòu)保溫隔熱性能差，采暖用能的2/3白白跑掉。而每年的新建建筑中真正稱得上“節(jié)能建筑”的只占6%，94%的仍然是高耗能建筑。建筑耗能總量占中國能源消費總量中的1/4，為了全球的可持續(xù)發(fā)展，為了給子孫后代留下良好的生活環(huán)境，建筑節(jié)能勢在必行。

建筑節(jié)能是指在建筑物的規(guī)劃、設(shè)計、新建（改建、擴建）、改造和使用過程中，執(zhí)行節(jié)能標準，采用節(jié)能型的技術(shù)、工藝、設(shè)備、材料和產(chǎn)品，提高保溫隔熱性能和采暖供熱、空調(diào)制冷制熱系統(tǒng)效率，加強建筑物用能系統(tǒng)的運行管理，利用可再生能源，在保證室內(nèi)熱環(huán)境質(zhì)量的前提下，減少供熱、空調(diào)制冷制熱、照明、熱水供應(yīng)的能耗。

建筑使用能耗，包括采暖、空調(diào)、熱水供應(yīng)、炊事、照明、家用電器、電梯等方面的能耗，一般占該國總能耗的30％左右。所占比重如此之大，國外的建筑也紛紛開展了節(jié)能措施，并且取得了較好的效果。例如德國的漢堡之家：其設(shè)計和施工是嚴格按照世界領(lǐng)先水平的被動房屋節(jié)能標準進行的。按照該標準，被動房在供暖方面較德國的傳統(tǒng)標準可節(jié)省80%的能源。由于被動房的暖源低于15KW/（ma）。因此單單是在供暖耗能方面每月就可以節(jié)省開支10歐元（折合人民幣100元左右），由此可見，對于建筑物我們必須考慮它的節(jié)能措施。

二、建筑節(jié)能的基本要求

建筑節(jié)能應(yīng)該是：（1）冬暖夏涼。由于圍護結(jié)構(gòu)的保溫隔熱和采暖空調(diào)設(shè)備性能愈益優(yōu)越，建筑環(huán)境將更加舒適。（2）通風良好?？諝饨?jīng)過過濾后，新風“掃過”每個房間，換氣次數(shù)足夠，空氣清新。（3）在圍護方面，包括建筑物外墻外保溫、屋面保溫、改善門窗的熱性能和密閉性。必要時，還有樓地面保溫。

三、建筑節(jié)能的措施

1.屋頂。室內(nèi)溫度一直以來就是人們對室內(nèi)環(huán)境關(guān)注的焦點，在夏季炎熱地區(qū)屋頂層尤其重要，因為屋頂構(gòu)件不同于建筑的其他構(gòu)件，其面積大，受陽光照射時間長，導致屋頂內(nèi)表面溫度持續(xù)高溫，單純依靠空調(diào)設(shè)備對房間降溫不僅消耗大量電能，使島嶼城市（上海）產(chǎn)生熱島效應(yīng)。

屋頂綠化作為一種生態(tài)節(jié)能措施已得到廣泛的認同，它能有效改善城市環(huán)境，降低屋頂內(nèi)表面溫度，減少建筑能耗，減少地表徑流。國內(nèi)外在這方面做了很大的研究實驗，得出：用PMV指標來比較室內(nèi)空調(diào)狀態(tài)下綠化屋頂與非綠化屋頂?shù)氖覂?nèi)熱舒適性，結(jié)果表明，綠化屋頂室內(nèi)PMV平均值比無綠化屋頂?shù)?.2，波動幅度為無綠化屋頂?shù)?/4。在室內(nèi)溫度為25度時得到綠化屋頂?shù)牡刃蓓?，當室?nèi)溫度高于25度以后將不在與綠化屋頂?shù)刃?，綠化屋頂?shù)氖覂?nèi)熱環(huán)境效果要好于等效屋頂，且隨著室內(nèi)溫度的增加，綠化屋頂?shù)倪@種優(yōu)勢就表現(xiàn)的越明顯。

2.材料。保溫材料種類繁多，常用的有聚氨酯泡沫材料、聚苯乙烯泡沫材料、加氣混凝土砌塊墻、巖礦棉及制品、保溫漿料、承重燒結(jié)多孔磚、玻化微珠等等。其中?；⒅槭钦渲閹r經(jīng)膨脹急冷形成的表面玻璃化閉孔的珠狀微小顆粒，屬于膨脹珍珠巖改進性材料。以其為骨料配置的保溫砂漿是一種新型無機保溫材料，因具有保溫、隔熱、防火、耐老化性能在國際上受到廣泛關(guān)注，國外較早開展了以膨脹珍珠巖為主要填料對建材制品改性的研究工作，目的是為了提高制品的保溫性能。近年來，中國學者主要針對?；⒅楸厣皾{配制成型技術(shù)和外加劑適應(yīng)性開展相關(guān)研究，同時對?；⒅榧捌浔厣皾{制品采用水化法進行優(yōu)化，提高干燥狀態(tài)下保溫砂漿的性能。

3.通風。夏季時段，盡可能提高建筑物表面能接受夏季主導風向覆蓋面積（指接觸面面積指標），以提供室內(nèi)通風良好外部條件。冬季時段，盡可能縮小建筑受外界風的影響。建筑物的通風主要受以下因素：（1）建筑洞口（門、窗）的面積和相對位置。（2）建筑平面布局。（3）建筑室內(nèi)陳設(shè)家具。（4）建筑室內(nèi)裝修特征。建筑洞口應(yīng)滿足以下規(guī)則：（1）覆蓋面：使通風流徑盡量大的區(qū)域，增加覆蓋區(qū)，可以有效提高室內(nèi)通風質(zhì)量，（2）風速值：洞口位置應(yīng)對通風風速有利，盡量使通風直接、流暢，減少風向轉(zhuǎn)折和阻力，保證通風質(zhì)量的必要條件。（3）渦流區(qū)：應(yīng)使室內(nèi)空間減少較大的渦流區(qū)，渦流區(qū)是通風質(zhì)量較差的區(qū)域，其室內(nèi)空氣品質(zhì)也因渦流區(qū)而下降，洞口位置應(yīng)盡量避免造成明顯的渦流區(qū)。建筑設(shè)計時要按照室內(nèi)空間對通風的不同要求來確定洞口的相對位置和對應(yīng)的洞口面積，協(xié)調(diào)好各項的關(guān)系。

4.熱泵。熱泵作為空調(diào)系統(tǒng)的冷熱源，可以把自然界或廢棄的低溫廢熱變?yōu)檩^高溫度的可用的再生熱源滿足暖通空調(diào)系統(tǒng)用能的需要。這就給人們提出一條節(jié)約礦物燃料、合理利用能源，減輕環(huán)境污染的途徑。常用的有以下兩種方法：（1）空氣源熱泵又稱熱泵熱水器，熱泵吸收空氣熱源制取熱水，節(jié)能效率是電熱水器的4倍以上，比太陽能熱水器還要節(jié)能，是目前世界上最為先進的節(jié)能環(huán)保熱水系統(tǒng)。（2）湖水源熱泵以湖水或水庫等非流動水體作為熱泵的低位冷熱源，冬季通過熱泵將室內(nèi)側(cè)的冷量排入到水體，夏季通過熱泵將室內(nèi)的熱量排入到水體，由于水體的水遇到冬季高于空氣溫度，而夏季水體水溫低于空氣溫度，是一種較好的節(jié)能空調(diào)系統(tǒng)，該系統(tǒng)在中國得到迅速的發(fā)展。

5.太陽能。太陽能作為一種取之不盡用之不竭的清潔環(huán)保能源，將得到前所未有的發(fā)展，太陽能到達地面的能量高達80萬千瓦，假如地球表面0.1%的太陽能轉(zhuǎn)化為電能，轉(zhuǎn)變率為5%，每年發(fā)電量可達56千萬千瓦。相當于目前世界上耗能的40倍。利用太陽能電池能直接轉(zhuǎn)換為電能。

在2010年上海世博會中太陽能發(fā)電系統(tǒng)發(fā)揮了很大的作用。此外，太陽能地暖也是一種以采集的太陽能作為熱源，通過敷設(shè)于地板中的盤管加熱地面進行供暖的系統(tǒng)，是太陽能作為熱源與地暖作這末端的結(jié)合體。它具有節(jié)能、清潔與環(huán)保、舒適性好、便于熱計量等特點，是一種綠色的采暖方式。隨著人們對生活質(zhì)量要求的提高，太陽能地板輻射采暖系統(tǒng)必將會得到越來越廣泛的應(yīng)用。

6.智能系統(tǒng)。逐步發(fā)展起來的建筑能源管理系統(tǒng)，主要針對功率大的設(shè)備或系統(tǒng)。如制冷機、冷凍水泵、冷卻水泵、冷卻塔等主要設(shè)備的效率和工況的評估，照明能耗的評估等內(nèi)容以及節(jié)能的措施，通過即時的分析對比，降低能耗和運行成本。窗體頂端智能建筑特別是BAS（樓宇自動化）與研究高層建筑節(jié)能有著極為密切的關(guān)系，通過各類傳感器和儀表來檢測建筑物各項能耗，建立能量使用數(shù)據(jù)庫以便更好的研究節(jié)能，用集散控制系統(tǒng)來完成BAS各子系統(tǒng)控制功能，更是實施節(jié)能的媒介。良好的管理可減小高層建筑能耗10%，通過優(yōu)化設(shè)備的運行可節(jié)能10%，而這二者都可由BAS的軟件來實施。

智能建筑中還有其他系統(tǒng)節(jié)電節(jié)能，如照明、電梯等應(yīng)通過優(yōu)化設(shè)計，采用先進的節(jié)電技術(shù)，以獲得良好的節(jié)電節(jié)能效果。照明系統(tǒng)能耗占商業(yè)建筑能耗的26%，照明系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計可以較大比例地減少高層建筑的能耗。

隨著計算機技術(shù)、控制技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、通信技術(shù)、顯示技術(shù)和計算機軟件技術(shù)的發(fā)展。世界上各大專業(yè)公司廠家紛紛推出了許多變配電的智能監(jiān)控系統(tǒng)以及智能照明控制系統(tǒng)。例如，施耐德（中國）投資有限公司：Powe~Loc電力監(jiān)控系統(tǒng)；ABB（中國）有限公司：i-busEIB系統(tǒng)：奇勝公司：C—BUS智能照明控制系統(tǒng)；澳大利亞邦奇電子工程有限公司：Dynalite智能燈光控制系統(tǒng)等等。使用智能系統(tǒng)可以高效率的利用能源，是建筑節(jié)能發(fā)展的方向。

四、結(jié)束語

早在一百多年前恩格斯就曾指出：“人類不能陶醉于對自然的勝利，對于每一次這樣的勝利，自然界都報復了我們。” 建筑是一個持久的行業(yè)，我們要讓建筑可持續(xù)發(fā)展，從而要盡可能高效率利用能源，努力開發(fā)綠色能源，政府部門要建立健全質(zhì)量保證體系，嚴格執(zhí)行節(jié)能標準，努力向資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會發(fā)展，使中國的建筑行業(yè)在節(jié)能中彰顯特色。

參考文獻：

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