建筑节能技术论文

浅析建筑节能技术

【摘要】针对能源短缺问题，提出建筑节能的重要性，总结了当前建筑节能技术发展的状况，论述了几种主要的建筑节能技术。

【关键词】建筑节能；技术；能源

由于世界能源的储藏量日见减少，而随着工业的增长与人民生活水平的提高，对能源，的需求量却越来越高，为解决日益严重的能源紧缺危机，各国都把节约能源作为解决紧迫形势的首要任务，这不但有利于保护资源、保护环境，还有较大的经济效益及有利于提高建筑的功能质量。建筑是耗能大户、节能潜力极大。

1 建筑节能的重要性

能源是人们赖以生存的必不可少的动力，可是面临的形势是：一方面，由于人口的增长，生产的发展和生活水平的提高等因素，使人类对能源的需求量成几何级数的增长。二十世纪以来，世界能源消耗的增长，远远超过人口的增长速度，从1900-1970年间全世界人口由15.7亿增加到40.5亿，增长1.5倍，而同一时期能源的消耗却由7.75亿吨标准燃料，增加到86亿吨标准燃料，增长10倍。另一方面，人类面临的却是一个能源紧缺的局面，其储量有限，越用越少，几将枯竭[1]。从世界各种常规能源的消耗趋势来看煤炭将取代石油成为能耗中占比例最大的能源，按现有开采量计算，煤只够开采二、三百年，石油却只能开采五、六十年，常规能源很快就将枯竭殆尽。面对世界性的能源紧迫形势，各国都把“节约能源”作为解决紧迫形势的首要任务。

建筑节能各国都很重视，即使是像瑞典这样一个较富裕的，也对节能工作给予很大的注意，在政策上予以规定，在经济上给予扶持。如该国规定的房屋外围护结构（外墙、外窗、屋顶）的传热系数ｗ/m2℃分别为0.17，2，0.12。而我国按节能标准(哈尔滨地区)则分别为0.73，3.36，0.64.瑞典比我国低1.4-5.2倍，即以外窗为例，瑞典规定的标准已达到我国ⅰ级(最高级)标准，而我国外窗的实际生产质量大体还在ⅳ级徘徊，差距是明显的。

有一种顾虑，认为搞节能建筑要化不少钱，实际上这是一种误解，得看帐是怎么算，固然，搞节能建筑一般要使每平米建筑面积的造价增加5-10%。但能降低能耗20-30%。如按综合造价（包括征地、拆迁等）则仅增加2-4%，这部分费用通过节能大抵可在5-8年内收回，而一项建筑物的平均寿命可达五十年以这样说，节能上的投资效益肯定要比能源供应上的投资效益高得多。

综为上述，搞好建筑节能工作有四点好处：

1.1 有利于提高建筑的功能质量

1.2 有利于保护环境

1.3 有利于保护资源

1.4 有利于提高经济效益。

2 推行建筑节能的技术途径

从广义的角度看，建筑节能应包括：

建筑物的节能(包括建造与使用维护)、建筑设备的节能、太阳能的利用、电子计算机的控制节能、总体布局环境的辅助节能[2]。

限于篇幅，本文重点简述建筑物的节能及总体布局与环境的辅助节能。

2.1 外墙的保温

外墙的能耗约占住宅能耗的35%，是节能的重点。外墙保温首先要采用新型建材，如空心粘土砖、加气硷制品、硅酸盐粉煤灰砌块、煤矸石空心砌块、硅岩棉复合板等，其次可考虑在墙体内、外增加各种保温措施。外保温可直接在外墙贴抹保温材料，如岩棉、矿棉等，外用铅丝网罩住，然后在网上加抹防水水泥砂浆，适用在新建或旧建筑物的改造上，缺点是对复贴层外表面的防水，抗老化、美观等方面较内保温的要求高。预制型的保温外墙板有：钢网泡沫塑料墙板（泰柏板）、砼岩棉复合外墙板、超轻隔热夹蕊板等。内保温的预制型复合板有：聚苯乙稀泡沫塑料板、岩棉板、玻璃棉板等，用厚12mm的纸面石膏板贴面。如为现场抹贴，所用材料一般为石膏（或水泥）膨胀珍珠岩保温砂浆，厚度为20-30mm。无论是外保温或内保温，合理的途径都是搞复合墙体，即把力学性能好的材料用于承受荷载，把隔热性能好的材料用于保温。

2.2 外门窗保温

外门窗的能耗占住宅全部能耗的45%，是单项能耗最大的构件。外门窗的节能应从减少空气渗透量与加强保温措施着手。从减少空气渗透量来说，以往的外门窗扇主要存在三方面的缺点:刚度差，扭曲变形；制造质量差，间隙大；油灰质量差，使用不久就大段脱落，使玻璃与门窗扇之间脱层夕缝隙大。解决的办法，除提高制造

质量与刚度外，增设泡沫橡胶密封条，可大幅度的减少空气渗透量。

2.3 在设计上减少窗墙面积比

门窗是整个建筑围护结构中最为薄弱的环节，按国家节能标准，北京地区的外墙传热系数为1.84w/m2k，而窗户是6.4w/m2k，相差3.5倍，同时经测算，通过窗户散发的热量二倍于进人室内的太阳热，所以说在无特殊情况下，显而易见应尽量减少窗墙面积比，要从过去的35%平均减小到16-25%之间，要明确“现代化建筑”并不就等于是大玻璃窗或玻璃幕墙。减小窗户面积后如采光不足，可采取其它措施，如采用玻璃封顶的中庭，或在窗台板加宽后设置反光板，内顶棚也设置反光板等。

2.4 减少外围结构面积

材料相同体积相等的建筑物其能耗随外表面积的增减而变动，因此尽量减少外围结构面积也是节能工作的一个重要措施。美国有不少园塔形建筑，不仅外形新颖，而且有利于节能，因为在面积相等的情况下，圆形周长最小，方形次之，矩形，特长条形周长最大。这也就是我们在节能型建筑中常强调要增加“进深”的缘故。

2.5 总体布局及环境

我们在研究室内的“小气候”时不要忘了室外的“大气候”，实际上，室内人员周围的环境只不过是室外环境的延续。例如“风速”与“风向”，既影响着建筑物外表面的热阻大小，又影响着建筑物通风口的换气量，从而影响着建筑物总的热平衡。而地形、建筑物高度，建筑物之间的相互关系等局部因素都能对风速及吹向建筑

物时表现的气流型产生影响。

受到建筑物表面阻挡而在迎风面上产生的正压区，建筑物此处的开口即为进气口”，气流向上偏转，同时绕过建筑物各侧面而在这些面上造成的负压区，建筑物此处的开口即起着“排风口”的作用。因此我们在计算各个方向的外墙的热阻值及决定各个方向的窗户，通风口的大小时，不能不仔细参考“风向频率玫瑰图”。

二幢建筑物之向前后要错开一定距离，其距离的大小要随当地气候，土地资源状况及某些客观条件的综合状况来决定，理论上房屋前后间距应为房高的六倍，不过一般条件下很难做到，此时房屋也可采用错列式排列来解决“风影”效应[3]。

有时在相邻建筑物之间位置实在不能加大，又想不影响对方建筑物一、二层的日照时间，可采用在顶层“退台”“缺角”的方法解决。要尽量避免高层建筑物与紧邻的低层建筑物之间产生的“揣流”现象，此处往往风速过大且往下压，盘旋着扬起尘土久久不散，对人的健康很不利。

建筑物还应留出一定的绿化面积，种植树木与花草，绿地不但能在一定程度上扩散和吸收阳光的辐射，还可以恒定地保持局部地区的温度，对人们的健康十分有利。

在种植树木时，应注意将落叶植物置于建筑物向阳的一面，以使夏天得到遮荫，将常绿树置于背阴一侧，以防止热量损失。当然，要起到这二种作用还与各个季节太阳高度，树木的高低，株数及与建筑物的距离有关。