建筑節能

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

關鍵詞：建筑節能 技術措施 材料 熱泵 太陽能 智能系統

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，如今的建筑行業得到了飛速發展。它已經成為國家經濟發展的巨大支柱，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達國家的2~3倍。這是由于中國的建筑圍護結構保溫隔熱性能差，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，為了全球的可持續發展，為了給子孫后代留下良好的生活環境，建筑節能勢在必行。

建筑節能是指在建筑物的規劃、設計、新建（改建、擴建）、改造和使用過程中，執行節能標準，采用節能型的技術、工藝、設備、材料和產品，提高保溫隔熱性能和采暖供熱、空調制冷制熱系統效率，加強建筑物用能系統的運行管理，利用可再生能源，在保證室內熱環境質量的前提下，減少供熱、空調制冷制熱、照明、熱水供應的能耗。

建筑使用能耗，包括采暖、空調、熱水供應、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能措施，并且取得了較好的效果。例如德國的漢堡之家：其設計和施工是嚴格按照世界領先水平的被動房屋節能標準進行的。按照該標準，被動房在供暖方面較德國的傳統標準可節省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能措施。

二、建筑節能的基本要求

建筑節能應該是：（1）冬暖夏涼。由于圍護結構的保溫隔熱和采暖空調設備性能愈益優越，建筑環境將更加舒適。（2）通風良好。空氣經過過濾后，新風“掃過”每個房間，換氣次數足夠，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、建筑節能的措施

1.屋頂。室內溫度一直以來就是人們對室內環境關注的焦點，在夏季炎熱地區屋頂層尤其重要，因為屋頂構件不同于建筑的其他構件，其面積大，受陽光照射時間長，導致屋頂內表面溫度持續高溫，單純依靠空調設備對房間降溫不僅消耗大量電能，使島嶼城市（上海）產生熱島效應。

屋頂綠化作為一種生態節能措施已得到廣泛的認同，它能有效改善城市環境，降低屋頂內表面溫度，減少建筑能耗，減少地表徑流。國內外在這方面做了很大的研究實驗，得出：用PMV指標來比較室內空調狀態下綠化屋頂與非綠化屋頂的室內熱舒適性，結果表明，綠化屋頂室內PMV平均值比無綠化屋頂低0.2，波動幅度為無綠化屋頂的1/4。在室內溫度為25度時得到綠化屋頂的等效屋頂，當室內溫度高于25度以后將不在與綠化屋頂等效，綠化屋頂的室內熱環境效果要好于等效屋頂，且隨著室內溫度的增加，綠化屋頂的這種優勢就表現的越明顯。

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、承重燒結多孔磚、玻化微珠等等。其中玻化微珠是珍珠巖經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，中國學者主要針對玻化微珠保溫砂漿配制成型技術和外加劑適應性開展相關研究，同時對玻化微珠及其保溫砂漿制品采用水化法進行優化，提高干燥狀態下保溫砂漿的性能。

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）建筑室內陳設家具。（4）建筑室內裝修特征。建筑洞口應滿足以下規則：（1）覆蓋面：使通風流徑盡量大的區域，增加覆蓋區，可以有效提高室內通風質量，（2）風速值：洞口位置應對通風風速有利，盡量使通風直接、流暢，減少風向轉折和阻力，保證通風質量的必要條件。（3）渦流區：應使室內空間減少較大的渦流區，渦流區是通風質量較差的區域，其室內空氣品質也因渦流區而下降，洞口位置應盡量避免造成明顯的渦流區。建筑設計時要按照室內空間對通風的不同要求來確定洞口的相對位置和對應的洞口面積，協調好各項的關系。

4.熱泵。熱泵作為空調系統的冷熱源，可以把自然界或廢棄的低溫廢熱變為較高溫度的可用的再生熱源滿足暖通空調系統用能的需要。這就給人們提出一條節約礦物燃料、合理利用能源，減輕環境污染的途徑。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，節能效率是電熱水器的4倍以上，比太陽能熱水器還要節能，是目前世界上最為先進的節能環保熱水系統。（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側的冷量排入到水體，夏季通過熱泵將室內的熱量排入到水體，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，是一種較好的節能空調系統，該系統在中國得到迅速的發展。

5.太陽能。太陽能作為一種取之不盡用之不竭的清潔環保能源，將得到前所未有的發展，太陽能到達地面的能量高達80萬千瓦，假如地球表面0.1%的太陽能轉化為電能，轉變率為5%，每年發電量可達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換為電能。

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

6.智能系統。逐步發展起來的建筑能源管理系統，主要針對功率大的設備或系統。如制冷機、冷凍水泵、冷卻水泵、冷卻塔等主要設備的效率和工況的評估，照明能耗的評估等內容以及節能的措施，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）與研究高層建筑節能有著極為密切的關系，通過各類傳感器和儀表來檢測建筑物各項能耗，建立能量使用數據庫以便更好的研究節能，用集散控制系統來完成BAS各子系統控制功能，更是實施節能的媒介。良好的管理可減小高層建筑能耗10%，通過優化設備的運行可節能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節電節能，如照明、電梯等應通過優化設計，采用先進的節電技術，以獲得良好的節電節能效果。照明系統能耗占商業建筑能耗的26%，照明系統的節能設計可以較大比例地減少高層建筑的能耗。

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

四、結束語

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，我們要讓建筑可持續發展，從而要盡可能高效率利用能源，努力開發綠色能源，政府部門要建立健全質量保證體系，嚴格執行節能標準，努力向資源節約型、環境友好型社會發展，使中國的建筑行業在節能中彰顯特色。

參考文獻：

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