節(jié)能方法

【學(xué)員問題】探討建筑節(jié)能方法和措施？

【解答】1我國居住建筑節(jié)能的現(xiàn)狀

隨著我國可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略以及建設(shè)資源節(jié)約型社會構(gòu)想的提出，建筑節(jié)能成為當前迫切需要解決的熱點問題之一，而居住建筑節(jié)能是整個建筑節(jié)能重要的組成部分。目前，我國住房面積約有430億㎡，而能達到節(jié)能標準的不到1%，新建的也只有15%達到節(jié)能標準，要達到相同舒適水平所消耗的能源是發(fā)達國家的3倍～4倍，我國在居住建筑方面的能源浪費巨大。據(jù)有關(guān)機構(gòu)預(yù)測，到2020年年底，我國住房面積將達到700億㎡.因此，推廣節(jié)能型居住建筑意義深遠，任量而道遠。節(jié)能型居住建筑應(yīng)結(jié)合當?shù)氐乩憝h(huán)境、氣候條件，按照國家的節(jié)能政策和標準的規(guī)定，充分利用建筑材料的性能從建筑的整體方案到建筑的細部構(gòu)造全方位地進行建筑節(jié)能設(shè)計。

2優(yōu)化建筑設(shè)計

2.1建筑體型

在建筑設(shè)計中，應(yīng)對建筑的體型以及建筑群體組合進行合理地設(shè)計，以適應(yīng)不同的氣候環(huán)境。在同等條件下，體型系數(shù)（即建筑物外表面與其所包圍的體積之比）越大，單位面積散熱量越大，能耗也就越大。因此應(yīng)減小建筑物外表面積，適當控制建筑體型系數(shù)，減少建筑面寬，加大進深。建筑體型優(yōu)先選用簡單的長條形，減少體型復(fù)雜、凹凸面過多的塔式外觀。

2.2建筑物的朝向和間距

建筑物的朝向和間距會對建筑物內(nèi)部采光、散熱產(chǎn)生很大影響，因此建筑布局應(yīng)考慮朝向和間距對建筑節(jié)能的影響。冬季應(yīng)有適量的陽光射入室內(nèi)，避免冷風(fēng)吹襲；夏季則應(yīng)當盡量減少太陽的直射，室內(nèi)應(yīng)有良好的通風(fēng)。可見，從建筑節(jié)能和熱環(huán)境的角度考慮，坐北朝南的居住建筑物能夠避免太陽的東照西曬，降低日射影響。同時，注意建筑間距對建筑節(jié)能的影響，使建筑物南墻的太陽輻射面積在冬季不因其他建筑的遮擋而減少。

2.3建筑物的平面布置

居住建筑平面的巧妙布局常能獲得較好的節(jié)能效果。在住宅平面設(shè)計中，夏季的穿堂風(fēng)、冬季的北風(fēng)將對建筑節(jié)能產(chǎn)生重大影響。如將電梯、樓梯、管道井、機房等布置在建筑物的南側(cè)或西側(cè)，夏季可以有效阻擋日射，有助于形成理想的通風(fēng)效果；冬季可以有效阻止冷風(fēng)的入侵，減少住宅的采暖能耗。如若出于建筑功能的要求，必須將電梯、樓梯等布置在建筑物北側(cè)時，為了避免冬季冷風(fēng)的侵入，必須在上述構(gòu)件的出入口處加設(shè)門斗或其他避風(fēng)措施，以達到建筑節(jié)能的目的。

3優(yōu)化居住建筑圍護構(gòu)件的節(jié)能技術(shù)

外圍護結(jié)構(gòu)是建筑傳熱的介質(zhì)，增強外圍護結(jié)構(gòu)的保溫隔熱性能，增強建筑的熱穩(wěn)定性，降低外圍護墻體、門窗及屋面的傳熱系數(shù)，可以提高圍護結(jié)構(gòu)的傳熱阻，達到國家節(jié)能設(shè)計規(guī)范的要求，從而實現(xiàn)居住建筑節(jié)能。

3.1建筑物的門面

建筑物的外門和外窗是冬季冷風(fēng)侵入、夏季陽光入射的主要通道，其能耗占建筑物總能耗的比例較大。普通單層玻璃窗的能量損失約占建筑物冬季保暖或夏季降溫能耗的50%左右，因此，盡量改善門窗的絕熱性能是節(jié)能設(shè)計中應(yīng)遵循的重要原則。

3.1.1控制居住建筑的窗墻比

居住建筑窗墻比是指住宅窗戶洞口面積與住宅立面單元面積的比值。在保證日照、采光、通風(fēng)、觀景等要求的條件下，減小建筑物外門窗洞口的面積，可以有效控制門窗的建筑耗能。國家建筑節(jié)能標準中規(guī)定“北向、東向和西向、南向的窗墻比分別不應(yīng)超過20%、30%、35%.從建筑節(jié)能角度考慮，目前住宅建筑中流行的大型落地窗的設(shè)計應(yīng)當慎重考慮。

3.1.2選擇節(jié)能型門窗玻璃

眾所周之，為了改善居住建筑室內(nèi)采光通風(fēng)的效果，居住建筑中門窗玻璃面積所占的比重越來越大，而據(jù)測試，建筑能耗的30%左右是由門窗玻璃散失的，門窗玻璃已成為建筑節(jié)能的最大能源漏洞。因此合理使用節(jié)能型玻璃對建筑節(jié)能將起著重要的作用，選擇建筑節(jié)能玻璃時，必須考慮玻璃的遮陽系數(shù)、傳熱系數(shù)。玻璃的傳熱系數(shù)值越低，玻璃阻隔熱傳導(dǎo)的性能越好，因此，盡量選擇傳熱系數(shù)值低的玻璃產(chǎn)品。目前較常見的節(jié)能玻璃有中空玻璃、鍍膜玻璃等。

3.1.3提高居住建筑外門窗的氣密性，減少冷空氣滲透

如設(shè)置泡沫塑料密封條，使用新型的密封性能良好的門窗材料，都可以達到良好的建筑節(jié)能效果。但是，加強門窗的氣密性減少滲透耗能的同時，應(yīng)保證室內(nèi)空氣的質(zhì)量達到基本的衛(wèi)生要求。

3.2建筑物的墻體

墻體是建筑外圍護結(jié)構(gòu)的主體，其功能主要是承重、保溫隔熱、防潮防水以及分割空間等。墻體節(jié)能設(shè)計的關(guān)鍵在于其所選用材料的保溫性能及墻體保溫技術(shù)的應(yīng)用。

3.2.1采用新型的墻體隔熱材料

我國目前以實心黏土磚為主要墻體材料，但其保溫性能不能滿足建筑節(jié)能設(shè)計標準。利用新型的隔熱磚代替?zhèn)鹘y(tǒng)的實心黏土磚，可使傳熱系數(shù)降低，從而達到較好的建筑節(jié)能效果。比如空心磚、空心砌塊和其他保溫隔熱性能好的復(fù)合墻體，均具有較好的保溫隔熱性能。

3.2.2采用先進的墻體節(jié)能技術(shù)

目前墻體節(jié)能技術(shù)多采用復(fù)合墻體節(jié)能，復(fù)合墻體節(jié)能是指在墻體主體結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上增加一層或幾層復(fù)合的絕熱保溫材料來改善整個墻體的熱工性能。復(fù)合墻體節(jié)能多采用巖棉、玻璃棉、聚苯乙烯塑料、聚氨酯泡沫塑料及聚乙烯塑料等新型高效保溫絕熱材料，以有效降低外墻的傳熱系數(shù)。根據(jù)復(fù)合材料與主體結(jié)構(gòu)位置的不同，主要分為內(nèi)保溫復(fù)合墻體技術(shù)、外保溫復(fù)合墻體技術(shù)、夾芯復(fù)合墻體技術(shù)等。

3.3屋頂節(jié)能措施

3.3.1采用高效保溫材料

屋頂保溫材料的選擇應(yīng)注意兩點：其一是屋面保溫層不宜選用密度較大、導(dǎo)熱系數(shù)較高的保溫材料。以免屋面重量、厚度過大；其二是屋面保溫層不宜選用吸水率較大的保溫材料以防屋面濕作業(yè)時因保溫層大量吸水而降低保溫效果。

3.3.2隔離太陽輻射熱

隔離太陽輻射熱，減少陽光直射，對屋頂可用架空屋面，淺色屋面。條件允許時可在屋頂上覆土，做植被屋面，上面種密葉植物，利用植物遮陽，覆土作為隔熱層提高隔熱性能，而且通過光合作用，可消耗或轉(zhuǎn)化部分能量，也起到美化環(huán)境作用。還有設(shè)計通風(fēng)屋面、蓄水屋面等節(jié)能措施。

（1）架空板隔熱屋面

架空板隔熱屋面，是指在已經(jīng)做好防水層的屋面上，架設(shè)平板通風(fēng)隔熱層，并設(shè)置通風(fēng)屋脊，設(shè)置進風(fēng)口等。使屋面不被太陽直射，并通過隔熱板和屋面之間的空氣間層進行隔熱和節(jié)能。這種隔熱方式施工簡單，對屋面結(jié)構(gòu)荷載增加不大。重量輕。隔熱效果好。且板底具有合理的排氣結(jié)構(gòu)。又有一定的保濕作用。

（2）蓄水屋面

蓄水屋面就是在剛性防水屋面上蓄一層水。其目的是利用水蒸發(fā)時，帶走大量水中的熱量，大量消耗曬到屋面的太陽輻射熱，從而有效地減弱了屋面的傳熱量和降低屋面溫度，是一種較好的隔熱措施。是改善屋面熱工性能的有效途徑。

（3）淺色坡屋面

目前，大多數(shù)住宅仍采用平屋頂，在太陽輻射最強的中午時間，太陽光線對于坡屋面是斜射的。而對于平屋面是正射的，深暗色的平屋面僅反射不到30%的日照，而非金屬淺暗色的坡屋面至少反射65%的日照，反射率高的埕面大約節(jié)省20%～30%的能源消耗。

3.4建筑物的地面

建筑物的地面節(jié)能主要指采暖房間毗鄰不采暖房間及室外空間的地面節(jié)能工程。在采暖季節(jié)，有效地阻止熱量從采暖房間向不采暖房間及室外擴散，可以大幅度的降低采暖房間的能耗。因此，在設(shè)計階段選擇適宜熱阻值的保溫材料組合是達到地面節(jié)能的基礎(chǔ)。

3.5建筑物的遮陽

建筑物外部門窗使用輕便、可調(diào)的遮陽設(shè)備可以有效地抵御夏季太陽間接或直接輻射對室內(nèi)氣溫的影響，可以有效地降低夏季室內(nèi)溫度，從而達到建筑節(jié)能的目的。因此做好外部門窗的遮陽設(shè)計將會對建筑節(jié)能起到積極推進的作用，目前常用的遮陽措施有設(shè)置遮陽板、窗簾及選用合適的百葉窗等。

4利用可持續(xù)能源實現(xiàn)建筑節(jié)能暖通百科

4.1太陽能的利用

在太陽能比較豐富的地區(qū)。所有的建筑都應(yīng)該用太陽能，如果此建筑用熱水的量比較大。就在屋頂安裝足夠其使用的太陽能熱水器，也在相鄰用熱水量不大的建筑屋頂建太陽能熱水器，以補充用量大的建筑。存這些地區(qū)的農(nóng)村也應(yīng)該全部用上太陽能電池，以供照明用電，同時加快技術(shù)開發(fā)建太陽能建筑，在實踐較成功的情況下，進一步在全同可用的地區(qū)進行推廣。

4.2風(fēng)能的利用

我國風(fēng)力資源十分豐富，據(jù)國家氣象局提供的資料顯示：中國陸上50米高度可利用的風(fēng)力資源為5億多千瓦，海上風(fēng)力資源也超過5億千瓦，儲量居世界首位，遠遠超過可利用的水能資源的3.78億千瓦，與儲量相比，我國風(fēng)能資源利用在龐大的能源消費中不值一提。據(jù)統(tǒng)計，截至2008年末，我固風(fēng)力發(fā)電總裝機容量為76萬千瓦，僅占全國電力裝機總量的不足千分之二。在亞洲，印度以800萬千瓦居首位，我國不到印度的四分之一。所以我國應(yīng)該盡可能的開發(fā)風(fēng)能資源，町以進行豐富與貧乏地區(qū)平衡，也可以將地方性風(fēng)能發(fā)電設(shè)施與同家電網(wǎng)相結(jié)合，盡可能實現(xiàn)風(fēng)能豐富地區(qū)的建筑所需電能自給

4.3水能的利用

我國淡水資源不算太少，居世界第六位。而人均水量僅及世界人均水平的1/4，屬于貧水國家之列。因此我國在建筑設(shè)計中必須考慮如何利用中水。這樣可以節(jié)約大量的淡水資源。同時在建筑設(shè)計中也應(yīng)該作雨水回收及處理設(shè)計，可以用雨水沖廁所、清洗，對于特別缺水的地區(qū)進行技術(shù)開發(fā)爭取將雨水處理到可飲用。這些可以減緩我國淡水資源極其缺乏的到來的時間。

我們還可以根據(jù)地理條件，充分利用深井水。所謂的深井水，指的就是在一些地下水資源較好的地區(qū)，深度約80～100m的水。此處水溫較恒定，約7～10℃。可經(jīng)過熱泵交換后將冷卻水通過另一口井再回灌地下，與普通電制冷空調(diào)比較，可節(jié)能15%，目前的實例已較多。

4.4地?zé)豳Y源的利用

地?zé)豳Y源是地層深處的熱資源由于未受外界擾動，其溫度較為恒定：且是無污染的巨大的能源體。在設(shè)計中利用此熱源做“地源熱泵”，通過建筑與地?zé)岬慕粨Q，在冬天可取暖，夏天可供降溫。

5結(jié)束語

總之，建筑節(jié)能一次投資可能比較大，但是帶來的效應(yīng)是無法用金錢來衡量的。建筑節(jié)能作為一項系統(tǒng)工程涉及多方面問題。涉及自然地理環(huán)境、規(guī)劃、建筑設(shè)計以及居民使用方式等多種因素，涉及到政府部門、建筑設(shè)計師、開發(fā)商、物業(yè)業(yè)主、使用人、管理者、相關(guān)節(jié)能部件的生產(chǎn)者等方面群體利益，有待與各部門通力協(xié)作，就一定能創(chuàng)作出既符合建筑學(xué)原理，又符合節(jié)能要求的優(yōu)秀住宅。

參考文獻：

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以上內(nèi)容均根據(jù)學(xué)員實際工作中遇到的問題整理而成，供參考，如有問題請及時溝通、指正。