1、对建筑节能技术的认识节能的口号最早是在第一次世界石油危机之后提出的,之后各国都十分重视节约能源的问题。建筑使用能耗约占建筑总能耗的80,其中用于控制室内温度所消耗的能量又是建筑使用能耗的主要部分,这部分能量的损失主要由围护结构的热传导和冷风渗透两方面造成。目前,在建筑节能中流行的“被动空调系统”思想,就是通过利用高热容的围护结构保持室内温度变化比较平缓,使人们感到舒适。建筑节能还应考虑合理的建筑规划、先进的采暖和空调系统等。一、建筑节能概述建筑节能是指在居住建筑和公共建筑的规划、设计、建造和使用过程中,通过执行现行建筑节能标准,提高建筑围护结构热工性能,采用节能型用能系统和可再生能源利用系统,
2、切实降低建筑能源消耗的活动。建筑工程领域中的节能主要体现在两个方面:1)节约自然资源,以人造材料代替天然材料;2)减小建筑在使用过程中的能耗,其中包括制冷、取暖、通风换气等建筑运行时的能量消耗。建筑物的使用寿命至少为50年,而通过建筑围护结构散失的能量和采暖制冷系统的能耗约占建筑能耗的23。所以,建筑能耗主要就是它在长期使用过程中的能源消耗。因此,合理解决建筑在使用过程中的能耗是建筑节能的重点。二、建筑节能途径21墙体节能我国传统采用实心黏土砖等单一材料砌筑外墙主要是通过增加砌筑厚度来满足保温要求,不仅增加了建筑物自重负荷,而且墙体的保温效果差,无法满足现代建筑节能的要求。针对实心砖墙体的弊端
3、,我国开始推广新型材料的砌筑墙体,取得了很好的效果。如加气混凝土砌块墙体传热系数可达到064 w(rdK)083 w(rr?K),而实心砖墙体的传热系数却为15 W(m2K)20 W“m2K)。采用高效保温隔热材料与传统墙体材料或新型墙体复合材料,则可以发挥二者的长处,既能承重又能保温,而且墙体厚度增加不大。随着我国建筑节能和墙材革新工作的深入,实心黏土砖将会被全面禁止,复合墙体将会普遍采用。复合墙体按照保温材料在墙体所处的位置不同可分为内保温复合墙体、夹心保温复合墙体、外保温复合墙体三种形式。1)内保温复合墙体是在外墙内侧(室内)粘贴保温材料。内保温投资少、构造相对简单,施工可在室内进行,施
4、工时不受气候条件影响。但由于保温层内侧的保温层热容较低,室内温度波动较大,冬季宜采用低温连续供暖;在保温层覆盖不到位的部位(如过梁、窗台板)容易产生“冷桥”而结露。2)夹心保温复合墙体是把保温材料(聚苯板、玻璃棉板或岩棉板)放在墙体中间。这种做法,墙体和保温层同时完成,对保温材料的保护较为有利。由于保温材料把墙体结构分成内外“两层皮”,因此内外层墙体之间必须采取可靠的拉结措施。常见类型有预制混凝土一岩棉复合外墙板、砖砌体中间保温墙体等。目前有钢丝网岩棉夹心板,钢板岩棉夹心板,GRC夹心板等品种。日本开发了硅钙石膏复合夹心板以岩棉、镀铝膜、空气层作为中间保温层,具有轻质、保温效果好、施工效率高等
5、优点,作为外墙板使用,不仅保温,而且外观精巧美观。我国也开发了同类产品,但目前仅限于做内墙板,或作为内保温复合墙体的内侧。3)9b保温复合墙体是在外墙外侧粘贴保温材料。基底为结构承重墙体,为黏土多孔砖、混凝土空心砌块、灰砂砖、炉渣砖等新型墙材砌块,保温材料为膨胀型聚苯乙烯(CEPS)板、挤塑型聚苯乙烯板()(1峪)、岩棉板、玻璃棉粘等,以EPS板最为普遍。目前我国旧房节能改造以及新建住宅多采用墙体外保温形式。如上海浦东庆余广场采用一种挤塑聚苯板进行旧房墙体保温改造,哈尔滨几个新建住宅小区采用聚苯乙烯泡沫塑料板做墙体外保温层。22 门窗节能在围护结构中,门窗的厚度较薄,传热系数较大,而且要经常开
6、启和关闭,通过门窗传递的热量大约占建筑物总热量损失的50,所以门窗在建筑节能中占有重要的地位。传统的木质门窗保湿性能很好,但木材易吸水变形、耐久性较差,而且资源短缺;钢门窗强度很高,但易吸水生锈,而且保温隔热性差;铝合金门窗是一种既可取代木门窗具有很好的热工性能,又能满足其他功能要求的新一代门窗材料。塑料窗材的导热系数为014 W“ITIK),仅为铝合金窗材的11 250,钢窗材的1357。PVC的空腔结构及周边密封结构可使其导热系数更低,气密性可小于05 m3(hm),是目前节能效果最显著的一类窗材。此外,门窗部分还可以通过加厚窗帘、增设挡风百叶等保温。23屋面节能屋面保温材料的选择应注意两
7、个方面:1)保温材料要轻,导热系数要低;2)不应采用吸水率较大的保温材料。目前一些建筑的屋面保温采用岩棉板,大大改善了屋面的保温性能。此外,架空通风屋面可隔离太阳辐射热,减少阳光直射;通过改变屋顶构造形式进行屋面蓄水节能;对屋面进行绿色覆盖(屋顶花园)既可遮阳,又可隔热,而且通过光合作用,可消耗或转化部分能量,也能起到美化环境的作用,因此种植屋面也是屋面节能的较好方法。24供暖系统节能供暖系统节能技术要考虑的因素有:平衡供暖、热量按户计量收费及室温控制调节、管道保温等。由于供暖管道保温不良,输送中热能散失过多,造成很大的浪费。现在的许多工程已采用预制保温管,即内管为钢管,外套聚乙烯或玻璃钢管,
8、中间用泡沫聚氨酯保温,不设管沟,直埋地下,管道热损失小,施工维修方便。25充分利用太阳能建筑的南向设透光玻璃窗,其他朝向少设或不设玻璃窗,为了间接利用窗外地面及翻转的上下窗台板将太阳辐射反射到室内,房间内的各个部分包括各种设备、家具等,尽量选用高蓄热性能的材料,以利热量的储存和释放,提高房间的温度。建筑中常用的蓄热材料为砖石、混凝土和水等。三、我国建筑能耗的现状 据国家有关资料显示,我国化石能源资源中90以上是煤炭,人均储量为世界平均水平的1/2 ,人均石油储量为世界平均水平的 11,天然气仅为4.5;煤炭消耗量占世界总量的40 ,石油消费仅次法国,位居世界第二,中国对海外能源的依赖程度达 5
9、0以上。在土地资源方面,我国人均耕地只有世界人均耕地的1/3 ,水资源仅是世界人均占有量的1/4;而建筑用实心粘土砖每年要毁田12万亩。目前,能源的紧张形势在我国已十分严峻,可能会威胁国家的稳定和安全。 在资源如此紧张的形势下,住宅建筑能耗却占了全国能耗的32。我国既有的近400亿平方米的建筑基本上是高耗能建筑,单位面积采暖能耗相当于气候条件相近发达国家的2-3倍。目前我国每年新建建筑近20亿平方米,超过所有发达国家建设量的总和,但 95以上仍是高能耗建筑。预测在未来的15年即到2020年,我国还将建成约200亿平方米建筑。如果再不采取节能措施、不推行建筑节能材料,2020年建筑能耗将达到11
10、亿吨标准煤,相当于目前建筑所消耗能源的三倍。 如果国家从现在起就下决心狠抓建筑节能工作,对新建建筑全面强制实施建筑节能设计和应用,并对已有建筑有步骤地推行节能性改造,到2020年,我国建筑能耗可减少3.35亿吨标准煤,空调高峰负荷可减少约8000万千瓦时(相当于4.5个三峡电站的满负荷出力,减少电力建设投资约6000亿元) ,能源紧张状况和污染压力必将大为缓解。但如果继续放任自流,错过当前这段大好机遇,不采取坚决有效的措施,则将长期大大加重国家能源负担,对我国经济社会的可持续发展产生严重制约,对能源安全和大气环境造成重大威胁。严峻的现实表明,国家要持续发展,必须加大建筑节能的工作研究,以有效的
11、措施,制定相应的法规,推而广之。 四、我国建筑节能的进展 我国的建筑节能工作始于1986年颁布的北方地区居住建筑节能设计标准 ,节能目标是30;1996年将这一节能目标提高到50;2000年建筑节能管理办法颁布;2002年夏热冬冷地区(过渡地区)的建筑节能规划出台;2004年夏热冬暖地区(南方地区)的建筑节能标准颁布。 经过十多年的努力,建筑节能工作有所推进,也取得了一定成绩。但是,目前我国的建筑节能工作受传统观念等诸多因素影响,实施起来还存在许多困难和问题。国家虽然早已颁布新建建筑必须实行节能50的强制性设计标准,但在实施标准的 9年里,能达到此目标的只占同期建筑总量的不足10。我国建筑节能
12、工作的进展情况,无论是政府部门还是行业专家都认为任重道远,尚需努力。 五、我国建筑节能的症结 我国的建筑节能工作为什么会出现“雷声大、雨点小”的尴尬局面?究竟是什么阻碍我国建筑节能发展的步伐?可归结以下几点: 1、建筑节能意识薄弱。人们没有充分认识建筑节能工作在创建人类和谐社会中是多么重要、多么紧迫,同时对建筑节能的基本知识也缺乏深刻的了解。例如,人们在购房时,很多人不懂得也不关心建筑能耗的高低。这样,人这个主体没有了对房屋这个客体的节能需求,更没有对房屋节能性能的选择和监督,导致相当一部分缺乏社会责任,守法意识淡薄的开发商、供应商钻了空子,同时也逃避政府的监督。加之一些地区的主管部门没有真正
13、树立起科学的发展观,为追求“政绩” ,只注重建筑数量和规模,放松或放弃了自身的监督管理职能。 2、缺乏行之有效的新技术、新材料和新管理模式的推广交流平台。近年来,我国建设规模和总量增长比较快,但科技投入没能同步跟进,建筑的科技进步是滞后的,对建筑发展的贡献率一直不高;我们不少的所谓“创新” ,实际上是在建筑的概念炒作和表皮包装上下了不少功夫,着力点没放在内在品质的提高上,甚至生搬硬套、东拼西凑一些概念性的东西,缺乏技术支撑,结果浪费资源、污染环境的状况没有根本性改变,治标不治本。 3、法律、法规、政策措施不完善。建筑节能涉及国家和政府多个部门,也涉及到自然科学和应用科学的各个领域,如设计标准、
14、建筑材料、供水供电等。单靠哪一个部门都很难实施,应有相应的职能部门牵头,加大协调力度,制定行之有效的强制各方利益主体必须积极参与节能的法律法规和行政监管体系,并组成强有力的政府权威的综合监管机构。 六、建筑节能在我国的发展目标到2010年,我国所有城市及城镇新建建筑全部实施节能50标准,北京等4个直辖市率先实施节能65的地方标准;居住及公共建筑集中采暖按热表计量收费工作将全面推行;开发利用太阳能、地热能、地下水、风能等可再生能源,累计建成太阳能建筑8107 m2,利用其他可再生能源建筑5 x 106 mz;至此新建建筑累计节能16108 t标准煤,既有建筑节能06 X 108 t标准煤,共计22X108 t标准煤,其中节电32x 1011 kWh,缩减空调高峰负荷35 X 107 kW;累计减排c02 59 x 108 t,其中新建建筑42108 t,既有建筑17108 t。七、结语建筑节能在我国的研究水平和实施状况相对滞后,所以需要建筑师、结构工程师和建筑设备工程师的共同努力,推动建筑节能在我国健康蓬勃发展。