建筑节能的技术途径建筑节能的关键技术

建筑节能的技术途径建筑节能的关键技术能源是发展国民经济、改善人民生活的重要物质基础。

目前我国能源形势相当严峻，在今后的长时期内也将难以缓解。

为使我国国民经济持续、稳定、协调发展，提高环境质量，必须节约使用能源，逐步扭转能源浪费严重的状况。

我国与同纬度许多发达国家相比，冬天气候更冷，夏天气候较热，南方空气湿度还很高。

在这种湿热环境下，我国房屋的保温隔热性能，却要比发达国家差得多。

墙体、屋顶和门窗单位面积的传热量，为气候条件接近的发达国家的2～5位左右；很多空调建筑也没有采取必要的保温隔热措施。

建筑用能浪费极端严重，现在建筑能耗已占我国能源消费总量近1/4，其增长速度还将大大超过“八五”计划期间能源生产可能增长的速度。

如果放任这种高耗能建筑持续发展下去，能源生产势必难以长期支撑此种浪费型需求，从而不得不组织大规模的旧房节能改造工作，耗费更多的人力物力。

建筑节能是一门综合性学科,它涉及到建筑、施工、采暖、通风、空调、照明、电器、建材、热工、能源、环境、检测、计算机应用等许多专业内容，是在许多学科边缘的交叉和结合后形成的，因此建筑节能技术也是一门综合性的技术，包含了多个领域。

建筑节能的技术途径为：采暖建筑的节能主要依靠减少围护结构的散热以及提高供热系统的热效率两个方面。

前者要求适当控制建筑体形系数，即建筑物外表面积与其所包围的体积的比值，建筑外形尽可能规整，避免不必要的凸凹变化；加强门窗、外墙、屋顶和地面的保温，采用高效保温材料复合，使用多层门窗，用空心砖、加气混凝土等新型墙体材料代替实心粘土砖；提高建筑物的气密性，选用密封性能好的门窗并加密封条，用密封材料填实穿墙管线连接处裂隙；在夜间加强保温的条件下，适当开大南窗，以增加太阳热能的获得。

后者由要合理提高锅炉的负荷离，改善锅炉运行状况，采用管网水平衡技术，以及加强供热管道保温等等。

建筑节能的社会经济效益表现在：（1）建筑节能与生态环境；（2）建筑节能与室内热环境；（3）建筑节能与经济效益。

建筑节能的关键技术：围护结构的热传递机理；节能指标体系优化方法以及建筑低能耗围护结构组合优化设计方法，冷热源的优化运行方式，包括制冷采暖系统运行工况优化调控，冷热负荷的预测技术，开发调节控制软件等；建筑室内温度控制和冷热量计量控制成套技术，包括适合中国国情的控制产品，冷热量计量装置的研制，计量收费系统的数学模型和软件，自动计量及收费网络系统的开发；新能源供热制冷成套技术的研究开发，包括地热能、太阳能、地下和地面水体蓄能等的开发利用，低能耗建筑的综合设计体系研究，建筑设计、环境控制和节能设计的优化匹配，节能建筑和节能设备优选和集成，以及相应优化节能设计软件的开发等。

建筑节能的发展趋势表现在：各国都在大力加强建筑节能和科学研究，发展新的建筑节能技术，采用新的节能材料和设备，除继续改进多层密封窗，开发各种高效保温材料，用于复合墙体、屋面和地面以外，还在研究开发红外热反射技术、硅气凝胶材料、高效节能玻璃、太阳能利用技术、热回收技术、新的建筑节能测试和计算技术等等。

与此同时，还十分注意选择经济合理的建筑节能技术，重视节能试点建筑以至节能园区的示范和推广作用，并在继续修订完善建筑节能技术标准，颁布配套的行政法规，不断提高节能要求，挖掘节能潜力。

保温涂料的基础概论及主要特点保温涂料――是一种导热系数低，易于施工，耐油、耐酸、耐碱，无污染的最理想的新型保温材料。

其分为憎水性硅酸绝热保温涂料，和胶粉聚苯颗粒外墙保温涂料。

前者是由优质海泡石绒，硅酸铝纤维、膨胀珍珠岩、有机硅等各种优质绝热材料及高分子聚合物复合而成，具有优良的保温性能广泛用于墙体、罐体、冷库、管道等保温。

后者是一种新型保温材料，由胶粉和聚苯颗粒两种成分。

施工工艺由保温层、抗裂防护层和防水饰面层组成，保温层采用胶粉聚苯颗粒保温砂浆，抗裂防护层，是在抗裂砂浆中加入涂塑抗碱玻纤网格布，防水层是将弹性底漆涂在防护层表面，饰面为涂料和面砖，该体系是在采用英国、美国、德国等发达国家先进浆体材料及应用技术基础上开发研制的，主要特点有：1、具有极好的耐候性能。

导热系数低、保温性能稳定、软化系数高，耐冻融、抗老化。

2、采用柔软性抗裂技术。

各层材料弹性模量变化指标相匹配逐层渐变，允许变形与限制变形相结合，能够随时分散和消解变形应力。

基层变形适应性强，有效地防止墙面裂缝的产生。

3、体系无空腔，抗负风压能力强，适用于多层及高层建筑。

4、透气性好，呼吸功能强，既有很好的防水功能，又能排解保温层的水分。

5、耐火等级为B1级。

6、施工方便，采用预混合干拌及轻骨料分装技术可避免施工现场称量不准的问题。

能多点多层面施工速度快。

7、纠偏能力较强。

对平整不高的结构施工适应性好，能够有效地对局部偏差实施装饰纠正。

8、综合造价较低。

建筑的节能设计知识介绍自1973年世界能源危机以来，各国都十分重视节约能源的问题，兴起了世界性的节能运动，并把节能称为五大能源之一，与煤炭、石油、天然气、水电四大常规能源相提并论。

建筑能耗是指建筑在使用过程中的能量消耗，主要包括采暖、通风、空调、照明、炊事燃料、家用电器和热水供应等能耗，其中以采暖和空调能耗为主。

建筑节能的技术途径，主要依靠减少围护结构的散热以及增进供热、制冷系统的热效率两个方面。

前者要求加强门窗、外墙、屋顶和地面的保温隔热；后者则要求系统设备合理配套，运行控制调节灵活，并有能量计量装置。

优化建筑规划设计在建筑规划阶段，要慎重考虑建筑物的朝向、间距、体型、体量、绿化配置等因素对节能的影响，改善热环境。

在建筑的平面布局方面，朝向的选择很重要。

冬季应有适量的阳光射入室内，避免冷风吹袭；夏季则尽量减少太阳直射室内及外墙面，并有良好的通风。

可见，从节能和热环境考虑，建筑物以南北向或接近南北向为好，避免东西向，若不能都为南北向，主要房间宜设在冬季背风和朝阳的部位，减少围护结构的散热量。

同时，注意建筑间距与节能的关系，使建筑南墙的太阳辐射面积在整个采暖季节中不因其它建筑的遮挡而减少。

在建筑设计中，原则上应减少建筑物外表面积，适当控制建筑体型系数，即建筑物外表面积与其所包围的体积之比，减少建筑面宽，加大进深或增加组合体，建筑外形选用长条型，而体型复杂、凹凸面过多的塔式住宅对节能不利。

应重视造型规整，如住宅应尽量采用多单元的“一”字型，特别是采暖住宅建设应增加层数，避免建造单元少特别是点式平面的低层住宅。

寒冷地区多层住宅不应采用开敞式楼梯间，入口处设置门斗或采取其它避风措施，减少散热。

另外，要重视屋檐、挑檐、遮阳板，窗帘、百页窗等的构造措施，这对于调节日照节省能源是十分有效的，尤其是玻璃幕墙建筑，必须考虑良好的遮阳、遮光条件。

提高围护结构节能的科技含量建筑物的能耗是由其围护结构的热传导和冷风渗透两方面造成的。

试验表明，住宅围护结构的耗热量，要占建筑采暖热耗的1/3以上。

为降低能耗，要从单项如墙、顶、门、窗等围护结构着手，重视其热工特性，设计中应该找出其经济热阻，同时还必须考虑其围护结构的“吸热性”和“热容性”指标。

墙体节能墙体是建筑外围护结构的主体，其功能主要是承重，防水、防潮、隔热、保温。

我国长期以实心粘土砖为主要墙体材料，用增加砌筑厚度来满足保温要求，这对能源和土地资源是一种严重浪费。

一般的单一墙体材料往往难以同时满足保温、隔热要求，因而在节能的前提下，应进一步推广空心砖墙及其复合墙体技术。

复合墙体越来越成为当代节能墙的主流。

其一般做法是，用砖或钢筋混凝土作承重墙，并与绝热材料复合，绝热材料主要有岩棉、矿棉、玻璃棉、聚苯乙烯、膨胀珍珠岩、加气混凝土等。

复合墙的做法有三种：①内保温，净绝热材料在外墙内侧、施工简易，目前应用较广泛；②外保温，将绝热材料复合在承重墙外侧，这样热稳定性好，可避免冷桥，居住较舒适，但外保温要经得起日晒雨淋和冰冻的侵袭；③中间保温，将绝热材料设在外墙中间，可取得良好的保温性，但要填充密实，避免内部空气对流，并要做好内外墙体间的拉结。

当然，某些单一材料墙体同样可以起到减少能耗的作用。

比如，加气混凝土外墙与传统的粘土砖墙体材料相比，其计算导热系数约为粘土砖砌体的29％，是一种保温性能好、节能显著的墙体材料。

又比如，空心砖和空心砌块外墙既节省了粘土用量，减轻了自重，又有高于实心粘土砖热阻值的优势，特别是利用工业废料的制品更是具有利废、减轻对环境污染的意义。

从经济角度来看，由于各朝向所吸收到的太阳辐射量差别很大，特别是南向墙冬季得热较多，西向墙增加保温所得的效益不如北向墙保温效益发挥得充分，而东西向墙的保温效益则在南北向墙之间，因此不如将增加的保温材料集中设置于北墙或东西墙，这样可以减少保温费用，在构造上能选出最佳方案，获得最好的节能效果。

窗户节能窗户也是薄壁的轻质构体，是耗热的薄弱环节。

普通单层玻璃窗的能量损失约占建筑物冬季保温或夏季降温能耗的50％以上，改善其绝热性能是节能的重点工作之一。

应区别不同朝向控制窗墙比，尽量避免东西向开大窗，提高窗户的遮阳性能（可用固定式或活动式遮阳）。

同时，要根据空调设备的价格和制冷、采暖费用的比较去确定合适的玻璃品种，从各种玻璃的太阳能阻隔特性和导热性两个方面去比较其节能效果，选择吸热玻璃、热反射玻璃、低辐射玻璃和中空玻璃等等，并提高其气密水平。

此外，窗上加贴透明聚酯膜也颇有效。

近年来涌现的节能门窗（如聚氯乙烯塑料门窗、单框双玻彩板钢窗和铝合金窗）的保温性和气密性都较好。

但是，加强窗户的气密性以减少窗气渗透耗热量，应保证室内空气质量达到基本的卫生要求。

屋顶节能屋面的节能措施要点，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，如选用吸水率较高的保温材料，屋面上应设置排气孔以排除保温层内不易排出的水分。

现在，一些建筑的屋面保温，采用岩棉板保温层代替常规的沥青珍珠岩或水泥沫聚苯板、上铺防水层的正铺法为多，有的单位研究采用倒铺法，即聚苯板设在防水层以上，使防水层不直接接受日光暴晒，以延缓老化，但聚苯板应采用挤出法生产的闭孔型，不与屋面粘结，上用压块（卵石或混凝土薄板）固定。

南方住宅用架空板隔热也十分普遍。

近年来坡顶屋面发展较快，这种屋面较便于设置保温层，可顺坡顶内铺钉玻璃棉毡或岩棉花毡，也可在天棚上铺设上述绝热材料，还可喷、吹或直接铺设玻璃棉、岩棉、膨胀珍珠岩等松散材料作为屋面保温层。

我国南方夏季日照时间长，而且太阳辐射强度大，为防止大量辐射热侵入室内，应在屋顶设高效隔热层，这是减少空调耗能的一个重要构造措施。

其实，屋面的利用是城市空间利用的一个重要方面，通常民用建筑约占城市土地面积的1/4，充分利用屋面对开发城市、改善生态环境、完善城市化建设具有重大意义，蓄水屋面和屋顶花园就是其中多功能综合利用屋面的形式。