人类几千年的建筑演变史, 都是结合各自生活所在地的环境, 为适应当地的气象条件, 就地取材、因地制宜逐渐推进的, 随着科技的发展和社会需求的多元化, 建筑的形式也跟随改变, 但我国地域广阔、气候条件复杂, 要制定统一的、适应各种形式建筑的节能标准, 确实存在不小的难度。这就需要彻底弄清建筑能耗的客观规律, 才能正确指导节能工作的开展。
1 我国建筑节能发展现状
做为一个发展中大国, 也是一个建筑大国, 随着全面建设小康社会的逐步推进, 建设事业迅猛发展, 建筑能耗迅速增长。目前, 建筑耗能已与工业耗能、交通耗能并列, 成为我国能源消耗的三大“耗能大户”。尤其是建筑耗能伴随着建筑总量的不断攀升和居住舒适度的提升, 呈急剧上扬趋势。我国建筑不仅耗能高, 而且能源利用效率很低, 单位建筑能耗比同等气候条件下国家高出2倍～3倍。因此, 与当前发达国家建筑能耗已经大大降低的情况相比, 我国建筑能耗与发达国家存在较大的差距。
2 我国建筑节能发展缓慢的原因分析
多年来, 我国开展了相当规模的建筑节能工作, 主要采取先易后难, 先城市后农村, 先新建后改进, 先住宅后公建, 从北向南逐步推进的策略, 但是到目前为止, 建筑节能仍然在试点, 示范层面上, 原因如下。
(1) 建筑节能开发建设成本高, 初期投资比较大, 国家没有鼓励政策。开发商在建筑节能投入上积极性不高。
(2) 设计人员对节能建筑设计和施工技术尚未系统化、标准化、相关规范不健全, 建筑从业人员的节能意识淡薄。
(3) 政府部门对建筑节能工作的重要性和紧迫性认识不足, 组织管理不力, 法规配套不全。
(4) 建筑节能材料, 工艺技术发展缓慢。
(5) 国家对建筑节能的规范还没有列入强制执行的范畴。
(6) 建筑节能的政策支持不够。
3 建筑节能采取的措施
3.1 墙体保温
外墙传热在建筑物总体传热中所占的比例较大, 当前我国大多采用保温节能墙体, 分为三类:外墙外保温、外墙内保温、中空加芯复合墙体。其中外保温具有适用范围广、保护主体结构延长建筑寿命、减少热桥、扩大使用面积等特点, 外保温技术的运用推广得到了很大发展, 较为成熟的外保温技术有:EPS薄抹灰外墙外保温系统、胶粉EPS颗粒保温浆料外墙外保温系统、EPS板现浇混凝土外墙外保温系统、EPS钢丝网架板现浇混凝土外墙外保温系统、机械固定EPS钢丝网架板外墙外保温系统。
3.2 外墙门窗保温
一般情况下, 建筑物的热交换, 70%通过门窗, 30%通过墙体和屋面。节能门窗要有良好的隔热保温性能, 夏季能阻止热量进入室内, 冬季能阻断室内热量传出室外。外门窗是住宅能耗散失的最薄弱部位, 其能耗占住宅总能耗的比例较大, 其中传热损失为1/3, 冷风渗透为1/3, 所以在保证日照、采光、通风、观景要求的条件下, 尽量减小住宅外门窗洞口的面积, 提高外门窗的气密性, 减少冷风渗透, 提高外门窗本身的保温性能, 减少外门窗本身的传热量。其节能措施有以下几点。
(1) 控制住宅窗墙比。住宅窗墙比是指住宅窗户洞口面积与住宅立面单元面积的比值, 对不同朝向的住宅窗墙比做了严格的规定。
(2) 提高住宅外窗的气密性, 减少冷空气渗透。如设置泡沫塑料密封条, 使用新型的、密封性能良好的门窗材料。而门窗框与墙间的缝隙可用弹性松软型材料 (如毛毡) 、弹性密闭型材料 (如聚乙烯泡沫材料) 、密封膏以及边框设灰口等密封;框与扇的密封可用橡胶、橡塑或泡沫密封条以及高低缝、回风槽等;扇与扇之间的密封可用密封条、高低缝及缝外压条等;扇与玻璃之间的密封可用各种弹性压条等。
(3) 改善住宅门窗的保温性能。户门与阳台门应结合防火、防盗要求, 在门的空腹内填充聚苯乙烯板或岩棉板, 以增加其绝热性能;窗户最好采用钢塑复合窗和塑料窗, 这样可避免金属窗产生的冷桥, 可设置双玻璃或三玻璃, 并积极采用中空玻璃、镀膜玻璃, 有条件的住宅可采用低辐射玻璃;缩短窗扇的缝隙长度, 采用大窗扇, 减少小窗扇, 扩大单块玻璃的面积, 减少窗芯, 合理地减少可开启的窗扇面积, 适当增加固定玻璃及固定窗扇的面积。
(4) 设置“温度阻尼区”。所谓温度阻尼区就是在室内与室外之间设有一中间层次, 这一中间层次象热闸一样可阻止室外冷风的直接渗透, 减少外墙、外窗的热耗损。在住宅中, 将北阳台的外门、窗全部用密封阳台封闭起来, 外门设防风门斗, 防止冷风倒灌, 楼梯间设计成封闭式的, 对屋顶上人孔进行封闭处理等措施均能收到良好的节能效果。
3.3 地板、屋顶保温
选择地板、屋顶保温材料的同时, 增加地板、屋顶保温层厚度可以提高保温隔音效果。在不断改进建筑外墙、外窗的保温性能后, 还必须进一步加强屋面保温隔热的研究。屋面节能措施的要点, 其一是屋面保温层不宜选用密度较大、导热系数较高的保温材料, 以免屋面重量、厚度过大;其二是屋面保温层不宜选用吸水率较大的保温材料以防屋面湿作业时因保温层大量吸水而降低保温效果。现在, 高效保温材料已经开始应用于屋面, 一些建筑的屋面保温, 采用膨胀珍珠岩保温芯板保温层代替常规的沥青珍珠岩或水泥珍珠岩做法, 就克服了常规作法的诸多缺点。
3.4 改变建筑设计布局, 提高建筑节能效果
设计应从建筑选址、分区、建筑和道路布局走向, 建筑方位朝向、建筑体型、建筑间距、冬季季风主导方向、太阳辐射、建筑外部空间环境构成等方面进行研究。如设计住宅小区时, 在总建筑面积不变的情况下, 低密度、高容积率对节能有利, 要选择在采光、通风条件比较好的地段进行建设, 建筑物还应有良好的朝向。
3.5 太阳能源与建筑有机结合
现在的建筑设计中建筑师大都考虑的是建筑的造型、美观、适用及与周围的环境协调, 面对建筑的耗能与节能却考虑较少。而太阳能源是最好的可持续利用的再生能源, 从长远来看, 比燃气、电器具有更安全、清洁、价格便宜的优势。太阳能源取之不尽, 在设计中增设太阳能设施, 建筑成本增加少, 但节能效果很好。
3.6 夜间通风
夜间通风方法的原理是在夜间引入室外的冷空气, 通过冷空气与作为蓄热材料的建筑维护结构接触换热, 冷却建筑材料, 达到蓄冷目的。在夏季, 为了获得舒适的室内环境, 则需要空调供冷系统。而此时, 因为夜间的室外空气温度比白天低得多, 所以夜间室外冷空气则可以作为一种很好的自然冷源加以利用。严格地说, 只要室外空气温度低于室内空气温度, 此时的室外冷空气就可视为可利用的自然冷源。
4 新的建筑节能的措施。
4.1 建筑供热系统的节能 (以居住建筑为例)
建筑节能包括了两个系统工程, 即建筑本身工程节能, 和建筑供能系统的节能。而现在许多的“节能建筑”只是围护结构热工性能满足规范节能设计要求, 而并不能称其为节能建筑。
建筑不仅应具有良好的围护结构热工性能, 还要有优化的供能系统, 两者结合组成一个有机系统工程, 这个系统能有效运行的关键在于供能可调性。例如在集中供热住宅中, 实行供热热量计量, 用户根据自己需要调控室温;在有, 可在建筑中设置太阳能利用装置, 冬季当室内太阳得热能补充室温时, 室内可调供热系统就能减少对常规热源的使用。
4.2 地热的综合利用
(1) 空气源热泵是在供热工况下将室外空气作为低温热源, 从室外空气中吸收热量, 经热泵提高温度送入室内供暖。
(2) 地源热泵系统是利用较深地层中未受干扰常年保持的恒温, 其远高于冬季的室外温度, 又低于夏季的室外温度, 可以克服空气源热泵的技术障碍, 且效率大大提高。
(3) 地表水热泵系统是在靠近江河湖海等大量自然水体的地方, 利用这些自然水体作为热泵的低温热源而设计的一种空调热泵的形型式。
(4) 地下耦合热泵系统是利用地下岩土中热量的闭路循环的地源热泵系统。它通过循环液 (水或以水为主要成分的防冻液) 在封闭的地下埋管中的流动, 实现系统与大地之间的传热。
5 建筑节能的检测分析
伴随着建筑节能工作的逐渐开展, 为了使得建筑节能取得应有的效果, 值得关注的是建筑节能的检测分析和执行力度。由于建筑节能不涉及结构安全, 且靠眼看、手摸又检查不出来, 至今对进入工程现场的保温材料、门窗等构件的质量尚未实施监督、抽查检测以及节能建筑的竣工验收。在没有硬性约束的情况下, 以次充好或偷工减料的现象时有发生, 从而给节能建筑工程质量埋下隐患。因此, 应加强施工过程的节能质量控制, 如对进入工程现场的保温材料、门窗等构件进行抽查复验, 不符合要求不允许使用;对竣工的居住建筑进行抽查检测, 不符合要求不予验收, 从而确保居住建筑的节能质量和建筑节能目标的实现。
6 结语
我们应该充分的认识到我国建筑节能的重要性, 我国能源缺乏且分布不均, 建筑不仅耗能高, 而且能源利用效率低, 与发达国家存在较大差距, 这些都是我们所面临的巨大挑战, 我们作为设计人员不仅要遵从现有的设计规范, 还应该从新材料、新技术方面做研究、创新使我们设计出的建筑更加节能。
摘要：建筑耗能在我国呈上升趋势, 而且我国建筑不仅耗能高, 而且能源利用效率低, 与发达国家存在较大差距, 多年来, 我国开展了相当规模的建筑节能工作, 但我国建筑节能发展缓慢, 我们应深刻的认识到我国建筑建筑节能的紧迫性, 采取各项技术措施使建筑节能符合规范要求。并在新的节能技术领域作出创新。
关键词：节能,缓慢,措施