工业建筑节能的几种途径

工业建筑节能的几种途径

摘要：工业建筑能耗在社会总能耗中占较大比例，随着我国节能减排工作的深

入开展，工业建筑节能日益受到重视。通过改善主体结构功能和利用清洁能源等

方法达到节能的目的。

关键词：工业建筑；节能措施；节能设计

一、研究背景

随着经济的快速发展和城市现代化程度的进步，中国已经成为一个能源消耗

大国，从长三角的“电荒”到涉及东北、华东、华南、西南等地区的“煤荒”，中国

已经面临越来越严重的能源危机。而且，中国环境问题也正变得日益突出。目前

在任何一个与环境有关的国际会议上注意力都会转向中国。中国已成为世界上二

氧化碳排放第二大国，据20世纪90年代中期的调查，在世界8个严重污染的城

市中，我国就占了5个。我国人口众多，建设量巨大，建筑能耗在深灰总能耗中

占有相当大的比重。目前，我国建筑能耗已接近社会总能耗的1/3.2006年底，全

国政协调研组就建筑节能问题提交的调研数据显示：按目前的趋势发展，到2020年我国建筑能耗将达到10.9亿吨标准煤。随着我国工业化程度的不断提高，建筑能耗的比例将继续提高。

我国建筑节能起步较晚，工业建筑节能更是刚刚开始。研究工业建筑节能，

旨在研究工业建筑节能方法，从而提出一套完整、科学、系统的节能措施，提高

能源的利用效率。

二、工业建筑节能的几种途径

1.主体结构节能。

建筑节能必须系统规划，在建筑方案中，注意良好的朝向与通风，控制体形

系数、窗墙比、外围护结构（外墙、屋面地面）传热系数等指标，这些指标是建

筑节能设计的根本。外围护结构墙体的传热热量计算是空调冷负荷计算关键环节

之一，通过对围护结构散热公式的分析可知，一个有着足够总热阻的房屋，只需

一盏40W灯泡所产生的余热就可以在冬季保持室内适宜的温度。由此说明，提高维护结构的总热阻具有很大的节能潜力，这是建筑节能首先应该考虑的问题。降

低外围护结构的传热系数主要包括降低外墙及屋面传热系数和门窗传热系数。

（1）外墙及屋面外保温系统。

墙体和屋面是建筑维护结构的主体，其所用材料的保温性能直接影响建筑的

耗热量。以建筑采暖耗热量看，我国北方建筑外围护结构热量损耗大体上为气候

条件接近的发达国家的4——5倍。因此，使用新型墙体及屋面保温材料是推进工业建筑节能的关键所在。随着我国建筑节能工作的纵深发展，不断涌现众多品种

的保温隔热材料，根据外保温形式和保温材料的不同，我国现在使用较多的外保

温技术有薄抹灰膨胀聚苯乙烯保温板外墙保温系统（下面简称EPS板系统）、聚

苯颗粒保温系统、聚氨酯外墙外保温系统和外挂式保温系统等几种外保温形式，

建筑保温节能及时是建筑节能及时的一个重要分支，而外墙及屋面保温技术又是

建筑保温节能技术的核心部分。

在不断改进建筑外墙、外窗的保温性能后，还必须进一步加强屋面保温隔热

的研究。屋面节能措施的要点，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，

高效保温材料已经开始应用于屋面，一些建筑的屋面保温，采用膨胀珍珠岩保温

芯板保温层代替常规的沥青珍珠岩或水泥珍珠岩做法，就克服了常规作法的诸多

缺点。这种保温芯板施工方便、价格低廉、不污染环境;芯板为柔性制品，不仅适

用于具有平面的屋面，也可用于带有曲面的屋面，其保温工程更可显示出它的优

越性。其主要技术指标，表观密度为110～150kg/m3;导热系数为0.04～

0.06W/m•K;蓄热系数为0.90～0.11m2•K。抗压强度大于0.2MPa;吸水率小于

0.01%;蒸汽渗透系数2.18×10-7g/m.n.Pa[5]。这些指标充分体现了膨胀珍珠岩密度

较小，导热系数较低，而且吸水率和蒸汽渗透系数也都很低。这是保温性能好的

材料所必须具备的。2001年已经在西宁污水处理厂的数百平方米屋面工程中使用，收到了好的技术经济效果。

（2）使用节能门窗。

门窗具有采光、通风和围护的作用，同时又在建筑艺术处理上起着很重要的

没血作用。然而，门窗又是最容易造成能量损失的部位。各地新建筑都在应用近

些年出现的塑钢整体挤出型材、铝合金断热型材、铝木复合型材、塑木复合型材等。其中使用较广的是UPVC(8170，-40.00，-0.49%)塑料（12320，-45.00，-

0.36%）型材。UPVC塑钢门窗不仅生产过程中能耗少、无污染，而且材料导热系

数小，多腔体结构密封性好，因而保温隔热性能好。因此，在欧洲各国采用多年

而不衰。在德国，塑钢门窗占了50%以上。

（3）设置“温度阻尼区”。所谓温度阻尼区就是在室内与室外之间设有一中间

层次，这一中间层次象热闸一样可阻止室外冷风的直接渗透，减少外墙、外窗的

热耗损。在住宅中，将北阳台的外门、窗全部用密封阳台封闭起来，外门设防风

门斗，防止冷风倒灌，楼梯间设计成封闭式的，对屋顶上人孔进行封闭处理等措

施均能收到良好的节能效果。

2.建筑设备节能

建筑设备节能主要包括空调、通风、照明、变配电、电梯、自控等设备的节

能设计。

（1）选用节能空调系统。

地源热泵是以中国利用地下浅层地热资源既能供热又能制冷的高效节能环保

型空调系统。地源热泵通过输入少量的高品位能源（电能），即可实现能量从低

温热源向高温热源的转移。在冬季，把土壤中的热量“取”出来，提高温度后供给

室内用于采暖；在夏季，把室内的热量“取”出来释放到土壤中去。并且常年能保

证地下温度的均衡。地源热泵使用电力，没有燃烧过程，对周围环境无污染排放；不需使用冷却塔，没有外挂机，不向周围环境排热，没有热岛效应，没有噪音；

不抽取地下水，不破坏地下水资源。一机三用：冬季供暖、夏季制冷以及全年提

供生活热水。

地源热泵采取的特殊换热方式，使具有普通中央空调与锅炉不可比拟的优点，与锅炉供热系统相比，地源热泵的转换效率最高可达4.7，比电锅炉加热节约2/3

以上的电能，比燃料锅炉节省1/2以上的能量，其运行费用仅为普通中央空调的50%—60%。

（2）选用节能电气产品。

变压器、照明灯、电梯等选用节能产品，照明充分利用自然光，高窗户的灯

具单独控制，公共场所照明灯具采用就地控制与BA控制相结合的方式，根据需

要对照明实现分时段管理，做到节约用电。

3.引入生态绿色环保理念，采用新技术对能源实现重复利用。