建筑節(jié)能新技術的應用與發(fā)展

1、<p>　　建筑節(jié)能新技術的應用與發(fā)展</p><p>　　摘要:簡述了實現建筑節(jié)能的技術途徑及動態(tài), 總結了各種建筑節(jié)能新技術的要點,剖析了建筑節(jié)能技術的能耗問題及降耗辦法。 </p><p>　　關鍵詞:建筑節(jié)能新技術；提高用能效率；外墻節(jié)能技術；門窗節(jié)能技術；屋頂節(jié)能技術 </p><p>　　中圖分類號：TU201.5文獻標識碼：A </p&

2、gt;<p>　　建筑能耗即建筑使用能耗，包括采暖、空調、熱水供應、炊事、家用電器等方面的能耗。其中，以建筑采暖和空調能耗為主，占建筑總能耗的50%~70%。隨著我國經濟的迅速發(fā)展和人民生活水平的不斷提高，我國建筑能耗日益增長。1999年我國建筑能耗占社會總能耗的比例已達到20%～25%。而在西方國家，建筑能耗一般占全國總能耗的30%～40%。所以，隨著人民生活水平的不斷提高、城鎮(zhèn)化進程的加快以及住房體制改革的深化，我國的

3、建筑能耗必將進一步增加。但建筑節(jié)能不能以犧牲人的舒適和健康為代價，否則節(jié)能便失去了意義。因此，建筑節(jié)能是貫徹可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略、實現國家節(jié)能規(guī)劃目標、減排溫室氣體的重要措施，符合全球發(fā)展趨勢。其解決途徑只有兩種：一方面通過開發(fā)利用可再生能源及節(jié)能建材等途徑降低建筑能耗的需求；另一方面要提高能耗系統(tǒng)的效率，從而降低終端能源使用量。 </p><p>　　l.實現建筑節(jié)能的技術途徑及動態(tài) </p><

4、p>　　經粗略估算，采取周密、有效的建筑技術措施可以降低2/3～3/4的建筑能耗。因此，在建筑規(guī)劃設計、建造和使用過程中，在滿足室內環(huán)境舒適、衛(wèi)生、健康的條件下，采取合理有效的建筑節(jié)能技術，有利于實現建筑節(jié)能和環(huán)保共進的目標。 </p><p>　　減少建筑內的能源總需求量，一般可從以下幾方面實現。 </p><p><b>　　1.1圍護結構 </b><

5、/p><p>　　建筑圍護結構組成部件(屋頂、墻、地基、隔熱材料、密封材料、門和窗、遮陽設施)的設計對建筑能耗、環(huán)境性能、室內空氣質量與用戶所處的視覺和熱舒適環(huán)境有根本的影響。一般增大圍護結構的費用僅為總投資的3%～6%，而節(jié)能卻可達20%～40%。通過改善建筑物圍護結構的熱工性能，在夏季可減少室外熱量傳入室內，在冬季可減少室內熱量的流失，使建筑熱環(huán)境得以改善，從而減少建筑冷、熱消耗。首先，提高圍護結構各組成部件的熱

6、工性能，一般通過改變其組成材料的熱工性能實行，如歐盟新研制的熱二極管墻體(低費用的薄片熱二極管只允許單方向的傳熱，可以產生隔熱效果)和熱工性能隨季節(jié)動態(tài)變化的玻璃。然后，根據當地的氣候、建筑的地理位置和朝向，以建筑能耗軟件DOE-2.0的計算結果為指導，選擇圍護結構組合優(yōu)化設計方法。最后，評估圍護結構各部件與組合的技術經濟可行性，以確定技術可行、經濟合理的圍護結構。 </p><p>　　1.2提高終端用戶用能效

7、率 </p><p>　　高能效的采暖、空調系統(tǒng)與上述削減室內冷熱負荷的措施并行，才能真正地減少采暖、空調能耗。首先，根據建筑的特點和功能，設計高能效的暖通空調設備系統(tǒng)，例如：熱泵系統(tǒng)、蓄能系統(tǒng)和區(qū)域供熱、供冷系統(tǒng)等。然后，在使用中采用能源管理和監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)督和調控室內的舒適度、室內空氣品質和能耗情況。如歐洲國家通過傳感器測量周邊環(huán)境的溫、濕度和日照強度，然后基于建筑動態(tài)模型預測采暖和空調負荷，控制暖通空調系統(tǒng)的運

8、行。在其他的家電產品和辦公設備方面，應盡量使用節(jié)能認證的產品。如美國一般鼓勵采用“能源之星”的產品，而澳大利亞對耗能大的家電產品實施最低能效標準(MEPS)。 </p><p><b>　　1.3利用新能源 </b></p><p>　　在節(jié)約能源、保護環(huán)境方面，新能源的利用起至關重要的作用。新能源通常指非常規(guī)的可再生能源，包括有太陽能、地熱能、風能、生物質能等。 &

9、lt;/p><p>　　2.建筑節(jié)能新技術 </p><p>　　理想的節(jié)能建筑應在最少的能量消耗下滿足以下三點，一是能夠在不同季節(jié)、不同區(qū)域控制接收或阻止太陽輻射；二是能夠在不同季節(jié)保持室內的舒適性；三是能夠使室內實現必要的通風換氣。目前，建筑節(jié)能的途徑主要包括：盡量減少不可再生能源的消耗，提高能源的使用效率；減少建筑圍護結構的能量損失；降低建筑設施運行的能耗。 </p>&l

10、t;p>　　2.1減少能源消耗，提高能源的使用效率 </p><p>　　為了維持居住空間的環(huán)境質量，在寒冷的季節(jié)需要取暖以提高室內的溫度，在炎熱的季節(jié)需要制冷以降低室內的溫度，干燥時需要加濕，潮濕時需要抽濕，而這些往往都需要消耗能源才能實現。從節(jié)能的角度講，應提高供暖(制冷)系統(tǒng)的效率，它包括設備本身的效率、管網傳送的效率、用戶端的計量以及室內環(huán)境的控制裝置的效率等。這些都要求相應的行業(yè)在設計、安裝、運行

11、質量、節(jié)能系統(tǒng)調節(jié)、設備材料以及經營管理模式等方面采用高新技術。如目前在供暖系統(tǒng)節(jié)能方面就有三種新技術：①利用計算機、平衡閥及其專用智能儀表對管網流量進行合理分配，既改善了供暖質量，又節(jié)約了能源；②在用戶散熱器上安設熱量分配表和溫度調節(jié)閥，用戶可根據需要消耗和控制熱能，以達到舒適和節(jié)能的雙重效果；③采用新型的保溫材料包敷送暖管道，以減少管道的熱損失。 </p><p>　　2.2減少建筑圍護結構的能量損失 <

12、;/p><p>　　建筑物圍護結構的能量損失主要來自三部分：①外墻；②門窗；③屋頂。這三部分的節(jié)能技術是各國建筑界都非常關注的。主要發(fā)展方向是，開發(fā)高效、經濟的保溫、隔熱材料和切實可行的構造技術，以提高圍護結構的保溫、隔熱性能和密閉性能。 </p><p>　　2.2.1外墻節(jié)能技術 </p><p>　　就墻體節(jié)能而言，傳統(tǒng)的用重質單一材料增加墻體厚度來達到保溫的作法

13、已不能適應節(jié)能和環(huán)保的要求，而復合墻體越來越成為墻體的主流。復合墻體一般用塊體材料或鋼筋混凝土作為承重結構，與保溫隔熱材料復合，或在框架結構中用薄壁材料加以保溫、隔熱材料作為墻體。目前建筑用保溫、隔熱材料主要有巖棉、礦渣棉、玻璃棉、聚苯乙烯泡沫、膨脹珍珠巖、膨脹蛭石、加氣混凝土及膠粉聚苯顆粒漿料等。這些材料的生產、制作都需要采用特殊的工藝、特殊的設備，而不是傳統(tǒng)技術所能及的。 </p><p>　　2.2.2門窗

14、節(jié)能技術 </p><p>　　門窗具有采光、通風和圍護的作用，還在建筑藝術處理上起著很重要的作用。然而門窗又是最容易造成能量損失的部位。為了增大采光通風面積或表現現代建筑的性格特征，建筑物的門窗面積越來越大，更有全玻璃的幕墻建筑。這就對外維護結構的節(jié)能提出了更高的要求。目前，對門窗的節(jié)能處理主要是改善材料的保溫隔熱性能和提高門窗的密閉性能。從門窗材料來看，近些年出現了鋁合金斷熱型材、鋁木復合型材、鋼塑整體擠出型

15、材、塑木復合型材以及UPVC塑料型材等一些技術含量較高的節(jié)能產品。其中使用較廣的是UPVC塑料型材，它所使用的原料是高分子材料--硬質聚氯乙烯。它不僅生產過程中能耗少、無污染，而且材料導熱系數小，多腔體結構密封性好，因而保溫隔熱性能好。UPVC塑料門窗在歐洲各國已經采用多年，在德國塑料門窗已經占了50%。為了解決大面積玻璃造成能量損失過大的問題，人們運用了高新技術，將普通玻璃加工成中空玻璃，鍍膜玻璃(包括反射玻璃、吸熱玻璃)高強度LOW

16、2E防火玻璃(高強度低輻射鍍膜防火玻璃)、采用磁控真空濺射方法鍍制含金屬銀層的玻璃以及最特別的智能玻璃。智能玻璃能感知外界光的變化并做出反應，它有兩類，一類是光致變色玻璃，在光</p><p>　　2.2.3屋頂節(jié)能技術 </p><p>　　屋頂的保溫、隔熱是圍護結構節(jié)能的重點之一。在寒冷的地區(qū)屋頂設保溫層，以阻止室內熱量散失；在炎熱的地區(qū)屋頂設置隔熱降溫層以阻止太陽的輻射熱傳至室內；而

17、在冬冷夏熱地區(qū)(黃河至長江流域)，建筑節(jié)能則要冬、夏兼顧。保溫常用的技術措施是在屋頂防水層下設置導熱系數小的輕質材料用作保溫，如膨脹珍珠巖、玻璃棉等(此為正鋪法)；也可在屋面防水層以上設置聚苯乙烯泡沫(此為倒鋪法)。在英國有另外一種保溫層做法是，采用回收廢紙制成紙纖維，這種紙纖維生產能耗極小，保溫性能優(yōu)良，紙纖維經過硼砂阻燃處理，也能防火。施工時，先將屋頂的釘層夾層，再將紙纖維噴吹入內，形成保溫層。屋頂隔熱降溫的方法有：架空通風、屋頂蓄

18、水或定時噴水、屋頂綠化等。以上做法都能不同程度地滿足屋頂節(jié)能的要求，但目前最受推崇的是利用智能技術、生態(tài)技術來實現建筑節(jié)能的愿望，如太陽能集熱屋頂和可控制的通風屋頂等。 </p><p>　　2.3降低建筑設施運行的能耗 </p><p>　　采暖、制冷和照明是建筑能耗的主要部分，降低這部分能耗將對節(jié)能起著重要的作用，在這方面一些成功的技術措施很有借鑒價值，如英國建筑研究院(英文縮寫：BR

19、E)的節(jié)能辦公樓便是一例。辦公樓在建筑圍護方面采用了先進的節(jié)能控制系統(tǒng)，建筑內部采用通透式夾層，以便于自然通風；通過建筑物背面的格子窗進風，建筑物正面頂部墻上的格子窗排風，形成貫穿建筑物的自然通風。辦公樓使用的是高效能冷熱鍋爐和常規(guī)鍋爐，兩種鍋爐由計算機系統(tǒng)控制交替使用。通過埋置于地板內的采暖和制冷管道系統(tǒng)調節(jié)室溫。 </p><p>　　2.4新能源的開發(fā)利用 </p><p>　　在節(jié)

20、約不可再生能源的同時，人類還在尋求開發(fā)利用新能源以適應人口增加和能源枯竭的現實，這是歷史賦予現代人的使命，而新能源有效地開發(fā)利用必定要以高科技為依托。如開發(fā)利用太陽能、風能、潮汐能、水力、地熱及其他可再生的自然界能源，必須借助于先進的技術手段，并且要不斷地完善和提高，以達到更有效地利用這些能源。如人們在建筑上不僅能利用太陽能采暖，太陽能熱水器還能將太陽能轉化為電能，并且將光電產品與建筑構件合為一體，如光電屋面板、光電外墻板、光電遮陽板、

21、光電窗間墻、光電天窗以及光電玻璃幕墻等，使耗能變成產能。 </p><p><b>　　3.結論 </b></p><p>　　建筑節(jié)能是一項全方位的綜合性的系統(tǒng)工程，建筑節(jié)能技術涉及了建筑技術、材料技術、能源技術、智能技術、仿生技術、廢物再利用技術等，也涉及設計、施工、管理、政策法規(guī)等諸多部門，是一項全方位的、綜合性的系統(tǒng)工程。為了達到有效的建筑節(jié)能只靠建筑師是根本