談節能建筑

李宏茂

(山西省建筑設計研究院，山西太原 030000)

節約能源是我國的基本國策，是建設節約型社會的根本要求。在我國，建筑用能已達到全國能源消耗總量的1/4左右，并隨著人民生活水平的提高逐步增加。隨著我國改革開放和經濟的快速發展，我國的中高層建筑大量興建。20世紀80年代中期，我國中高層建筑的發展進入了興盛時期，20世紀90年代以來，進入了飛躍發展的階段。隨著社會的發展與變革，人類生產科技的不斷進步，使我們對于增進人體健康、提高生活舒適度、有效利用能源、保護生存環境的意識日益提高，這就對我們每日生活與工作的空間環境提出更大的要求。中高層建筑節能設計已經成為世界建筑界共同關注的課題，亦成為中國建筑業的熱點問題。因此，抓緊建筑行業的節能標準已是當務之急。

節能建筑有五大特征:

1)少消耗資源;2)高性能品質;3)減少環境污染;4)生命使用周期長;5)多回收利用。

1 中高層建筑中節能設計的應用現狀

建筑節能是一項復雜的系統工程，從建筑本體技術到建筑用材料產品、建筑熱環境用設備等都存在著節能潛力。因此，中高層建筑節能設計應是在保證其使用功能、建筑質量和室內環境的前提下，采取各種有效的節能技術與管理措施。

1.1 屋面保溫隔熱節能

屋面是建筑圍護結構所受室外溫度最高的地方，面積也較大，因此，屋面的保溫隔熱措施對改善建筑室內溫度環境、節約整體能耗至關重要。

我國傳統的屋面工程施工是正鋪式，倒置式屋面是將憎水性保溫材料設置在防水層之上的屋面，倒置式屋面是比較完善的構造屋面。目前，倒置式屋面被廣大業內人士公認為是具有發展前途的節能型屋面。

倒置式屋面是將保溫層設置在防水層之上的屋面，它與傳統做法的屋面相比具有以下特性:可以大幅度降低防水層與屋面結構的熱應力，避免防水層產生由溫度變化引起的早期破壞，從而提高其使用年限;可以充分發揮保溫隔熱層的節能作用，改善房屋的使用功能等。

我們應該相信，倒置式屋面在大面積使用過程中，將不斷對工藝和材料進行優化，其建筑造價還會降低，如研制的大摻量粉煤灰防水隔熱材料，其工程造價僅為聚苯乙烯泡沫板的2/3，施工工期較以前縮短1/5，目前該材料已在全國范圍內得到逐步推廣。

1.2 外墻保溫節能

對于我國現有中高層建筑而言，其外部形式結構相似性較強，自身特點明顯，且能耗主要集中體現在冬季的保溫和夏季的隔熱上，這樣比較有利于節能技術的普及與推廣。在中高層建筑中外圍護結構的熱損耗較大，外圍護結構中墻體又占了很大份額，所以中高層建筑墻體改革與墻體節能技術的發展是中高層建筑節能設計的一個最重要的環節，發展外墻保溫技術及節能材料則是中高層建筑節能的主要實現方式。目前，高效建筑絕熱材料的使用和復合墻體的做法在國內不斷推廣，通過墻體采用巖棉、玻璃棉、聚苯乙烯塑料、聚氨酯泡沫塑料、聚乙烯塑料等新型高效保溫絕熱材料，減小外墻傳熱系數。

1.3 建筑外窗洞口保溫節能

圍護結構只是建筑設計中的一部分，其中建筑物的自然通風和采光亦對建筑能耗有較大的影響。

隨著現代建筑的發展，人們對于建筑自身的美觀、舒適度以及通風采光的要求日益強烈，這一點在公共類建筑的體現上尤為突出。越來越多的實體墻面被各種形式的玻璃幕墻所替代，有的建筑物甚至設計成“玻璃房子”。此類建筑整體的現代感十足，且玻璃幕墻的形式及色彩變化多樣，對于建筑內部的使用者也有很強烈的“通透感”。隨著建筑物圍護結構墻面上不斷加大的門窗洞口，也帶來建筑物自身很大的能源浪費。建筑業內各種采用新技術、低能耗的門窗產品應運而生，并在不斷地推陳出新，從最初的鋁合金單框窗到現今被廣泛用于公共建筑的Low-E中空玻璃塑鋼窗，可見，提高外窗的保溫性能是降低建筑物內部能耗的重要手段。

在工程設計時應提出:外窗的主要物理性能的指標，如抗風壓、氣密、水密、保溫、遮陽、可見光的透射、顏色等性能的要求，以上都是保證建筑物外窗耗熱性能的重要指標，在設計過程中都應加以重視。同時，在設計中我們在考慮建筑物自身的節能性能的過程中也應對其經濟效益加以考慮。例如，建筑物南向窗戶可采用高性能(導熱系數低、透光率高)的玻璃，其他朝向的外窗性能可根據當地相關“節能標準”適當降低，從而達到合理的經濟效益目標。

1.4 太陽能節能

太陽能節能技術手段主要分為被動式太陽能技術和主動式太陽能技術。

被動式太陽能建筑像生態住宅、綠色建筑一樣，是建筑理念或技術手段之一。被動式太陽能建筑的核心理念是被動技術在建筑中的應用。被動技術(passive techniques)強調直接利用陽光、風力、氣溫、濕度、地形、植物等場地自然條件，通過優化規劃和建筑設計，實現建筑在非機械、不耗能或減少耗能的運行方式下，全部或部分滿足建筑采暖降溫等要求，達到降低建筑使用能耗，提高室內環境性能的目的。被動式太陽能建筑技術通常包括天然采光，自然通風，圍護結構的保溫、隔熱、遮陽、集熱、蓄熱等方式。與之對應的是主動技術(active techniques)，是指通過采用消耗能源的機械系統，提高室內舒適度，通常包括以消耗能源為基礎的機械方式滿足建筑采暖、空調、通風等要求，當然也包括太陽能采暖、空調等主動太陽能利用技術。

1.5 合理利用各種基地地形節能

基地的選擇需考慮其方位、風向、風速、地表結構、植被、水體、土壤等因素的綜合影響。當然，在基地選址時，我們同樣要服從整個城市規劃的宏觀控制。這就有可能給建筑的選址帶來很大的矛盾。但是，為了減少建筑在建造與使用過程中的能源消耗，我們仍需綜合考慮資源利用的程度和對現有自然系統干擾的程度。好的規劃設計應盡量減小其對現有自然環境的破壞與影響。并且，在基地選擇時應盡量利用現有的公共設施管網，在與市政設施連接時，應盡量減少與電力、給排水、燃氣管線等市政設施管網的連接長度。

2 中高層建筑節能設計的發展前景

社會經濟的發展要求建筑節能。能源短缺對于中國經濟的發展是一個根本性的制約因素，國家經濟要發展，節能是必不可少的。建筑節能一方面能夠為經濟創造更大的價值，同時還能夠節約社會資源，造福后代。

環境問題要求建筑節能。在人們肆意發展的社會中，生態環境日益脆弱，各種環境問題層出不窮，干旱、洪澇、酸雨等等，這些都與建筑有著密切關系。據統計，中國排放的CO2已占世界第二位，建筑用能的CO2排放量占到全國用能排放量的1/4。自然環境是我們生存和發展的基礎，因此，面對嚴重的環境問題，建筑行業必須“節能”。

人們生活品質要求建筑節能。隨著社會的發展，人們生活水平的提高，人們思想觀念和意識的加強，“綠色建筑”“節能建筑”也成為人們期望的目標。人們對于住房的要求不單單是遮風避雨，更多的是環保、健康、低碳，這是新時期人們思想的新轉變。

總而言之，建筑節能是各個方面催生的結果，其發展前景一片光明。全面的建筑節能有利于緩解我國能源資源供應與社會發展的矛盾;有利于加快資源經濟的循環，實現社會的可持續發展;有利于提高人民的生活質量，增強社會滿足感;有利于保障國家能源的長遠發展，保護環境，落實科學發展觀。建筑節能已成為建筑業內各界人士的共識，更加完善、合理的提高建筑節能應成為所有建筑人的責任與義務，建筑節能功在當代、利在千秋。

［1］彭一剛.建筑空間組合論［M］.第2版.北京:中國建筑工業出版社，2008.

［2］潘谷西.中國建筑史［M］.第4版.北京:中國建筑工業出版社，2008.

［3］王立雄.建筑節能［M］.北京:中國建筑工業出版社，2009.

［4］何 江.北方公共建筑供熱節能空間探討［J］.山西建筑，2009，35(10):256-257.

［5］張評銜.建筑節能及太陽能建筑［J］.工程建設與設計，2009(7):90-92.