建筑节能的设计要点与节能新技术运用分析

王晓东

摘要：针对现在建筑节能形式的严峻形势，笔者提出了节能建筑设计的几个要点，以提高建筑中能源利用的效率；及节能新技术在建筑节能设计中的运用。

关键词：建筑节能；节能新技术；应用分析

Abstract: based on the energy conservation of the building now forms the grim situation, the author puts forward several points of energy-saving building design, in order to improve the efficiency of energy utilization in construction; New technology and energy conservation in building energy saving design of the application.

Keywords: building energy efficiency; Energy saving new technology; Application analysis

中图分类号：TE08文献标识码：A 文章编号：

一、国内建筑节能形势

现在，能源消耗正惊人的速度增长.建筑方面，我国能耗是欧洲能耗的三倍。建筑能耗以采暖和空调能耗为主，占建筑总能耗的50%~70%。我国建筑能耗在能源总消费量中所占的比例已从70年代末的10%，上升到近年的27.45%。建设部科技司研究表明，随着城市化进程的加快和人民生活质量的改善，预计到2020年，我国高耗能建筑面积将达到700亿㎡,建筑耗能比例最终还将上升至35%左右，如此庞大的比重，建筑耗能已成为我国经济发展的软肋。建筑节能是贯彻可持续发展战略、减排温室气体的重要措施，符合全球发展趋势。

二、实现建筑节能的技术途径及动态

采取有效的技术措施可以降低2/3～3/4的能耗。

1、总体规划设计

根据大气候影响，针对建筑自身所处的具体环境气候特征，创造良好的建筑室内微气候，以减少对设备的依赖。

①建筑选址

不宜选在山谷、洼地及凹地等处，因冷气流在凹地里易形成“霜洞”效应。所以应选在向阳、避风的地段上，创造争取日照的必要条件。 ②建筑布局

充分结合特定的自然环境因素、气候特征和建筑物功能，人的行为活动特点等，建立自然—人工生态平衡系统。

③建筑形态

不仅要求体型系数小，同时需夏季日辐射得热少，冬季对避寒风有利，因此应考虑多种因素，包括当地夏季气温和日辐射照度、建筑朝向、各围护结构的保温状况和局部的风环境情况，优化组合各项因素后得出结论。④建筑间距 阳光不但是热源，同时可提高室内的日照水平，综合考虑群体的布置。

⑤建筑通风适当布置建筑物，冬季降低冷风风速，可减少建筑物和场地表面热损失，节省能耗；夏季可组织良好的通风，形成良好过堂风。 ⑥建筑朝向 考虑因素有：冬季具有适量和一定质量的日光照入，避冷风吹袭；夏季减少太阳直射室内及外墙，通风良好；充分利用地形和节约用地；照顾群体组合的需要。

⑦环保的体现 小区绿化是一个重要的体现。要综合考虑绿化覆盖率、人均公共绿地指标和生物多样性、植被的生态效应等诸多因素。建议多布置立体绿化，见缝插绿；步行道、停车坪、水体护岸和水底地面不宜一概“硬化”，应给大地透水透气。屋顶绿化不仅改善小区的环境条件，还能改善屋面的热工性能。

2、建筑单体设计

①围护结构

组成部件(屋顶、墙、地基、隔热材料、密封材料、门和窗、遮阳设施)的设计对建筑能耗、环境性能、室内空气质量与用户所处的视觉和热舒适环境有根本的影响。一般增大围护结构的费用仅为总投资的3%～6%，而节能却可达20%～40%。

A门窗

外窗的能耗包括通过玻璃、窗框的传热，窗缝的空气渗透，夏天太阳辐射得热。传统方法有控制窗墙比；提高门窗制作质量，加密封条，减少冷风渗透等；注意隔热条的选用。

B屋顶和外墙

设保温层，在寒冷区，以阻止室内热量散失；在炎热区以阻止太阳的辐射热传至室内。屋面保温层材料，一不宜选用密度较大、导热系数较高，以免重量、厚度过大；二不宜选用吸水率较大的,以防屋面湿作业时因大量吸水而降低保温效果，如选用吸水率较高的，应设置排气孔。

②建筑设备节能 A空调：选节能型；安装位置不受太阳直射；不定过低室温，常清洗。

B电气：充分利用自然光；采用高效光源及灯具。 C卫生器具：采用节水型的。

3、新能源的开发利用

新能源通常指非常规的可再生能源，包括太阳能、地热能、风能、潮汐能、水力等。各种太阳能利用方式有①热发电②光伏发电③光伏水泵④热水器⑤吸收式制冷技术⑦干燥和太阳灶的推广。总体上，目前太阳能利用的规模还不大。利用地热能时，一用于发电或采暖和热水供应；二借助地源热泵和地道风系统利用低温地热能。风能发电较适用于多风海岸线山区和易引起强风的高层建筑，在建筑领域，常见的是自然通风方式。

4、建筑节能新技术

理想的节能建筑应在最少能耗下满足三点:一在不同季节、区域控制接收或阻止太阳辐射；二在不同季节保持室内的舒适性；三使室内实现必要的通风。

①减少能源消耗，提高能源的使用效率

为维持室内环境质量，寒冷时需提高室温，炎热时需降低室温，干燥时需加湿，潮湿时需抽湿。从节能角度讲，应提高供暖(制冷)系统的效率，包括设备本身的效率、管网传送的效率、用户端的计量以及室内环境的控制装置的效率等。目前在供暖系统节能方面有三种新技术：①利用计算机、平衡阀及专用智能仪表对管网流量进行合理分配；②在用户散热器上安设热量分配表和温度调节阀，以达到舒适和节能的双重效果；③采用新型的保温材料包敷送暖管道，减少热损失。

②减少建筑围护结构的能量损失

围护结构的能量损失主要来自三部分：①外墙②门窗③屋顶。

A外墙节能技术

复合墙体已成为主流。复合墙体一般用块体材料或钢筋混凝土作承重结构，与保温隔热材料复合，或在框架结构中用薄壁材料加以保温、隔热材料作为墙体。目前保温、隔热材料主要有岩棉、矿渣棉、玻璃棉、聚苯乙烯泡沫、膨胀珍珠岩、膨胀蛭石、加气混凝土及胶粉聚苯颗粒浆料等。推广的节能新材料的开发有以下三种：

a外墙保温及饰面系统(EIFS) 包括三部分：主体部分是由聚苯乙烯泡沫塑料保温板，该部分以合成黏结剂或机械方式固定于外墙；中间部分是持久的、防水的聚合物砂浆基层，此基层主要用于保温板，以玻璃纤维网来增强并传达外力；最外部分是美观持久的覆盖层。覆盖层采用丙烯酸共聚物涂料技术，此种涂料有很强的耐久性和耐腐蚀性。

b建筑保温绝热板系统(SIPS) 中间是聚苯乙烯泡沫或聚亚氨脂泡沫夹心层，两面据需要可采用不同的平板面层，用此材料建成的建筑具有强度高、保温效果好、造价低、施工简单、节约能源、环保的特点。可据实际尺寸定制，承建商只需在工地组装即可，真正实现了住宅生产的产业化。

c隔热水泥模板外墙系统(ICFS) 一种绝缘模板系统，主要由循环利用的聚苯乙烯泡沫塑料和水泥类的胶凝材料制成，用于现场浇筑混凝土墙或基础，建成后，将作为永久墙体的一部分，形成在墙体外部和内部同时保温绝热的混凝土墙体。混凝土墙面外包的模板材料满足了外墙所需的保温、隔声、防火等要求。

B门窗节能技术

近些年出现了铝合金断热型材、铝木复合型材、钢塑整体挤出型材、塑木复合型材以及UPVC塑料型材等技术含量较高的节能产品。使用较广的是UPVC塑料型材，它不仅生产过程中能耗少、无污染，而且导热系数小，密封性好。运用高新技术，将普通玻璃加工成中空玻璃，镀膜玻璃高强度LOW2E防火玻璃、采用磁控真空溅射方法镀制含金属银层的玻璃以及最特别的智能玻璃。智能玻璃有两类，一类是光致变色玻璃，阳光强烈时，可阻隔太阳辐射热；天阴时，玻璃变亮，阳光又能进入室内；另一类是电致变色玻璃，在两片玻璃上镀有导电膜及变色物，通过调电压，调整射入的阳光，这些玻璃都有很好的节能效果。

C屋顶节能技术

保温常用措施在防水层下设置导热系数小的轻质材料。英国有另一种保温法，用回收废纸制成纸纤维，这种纸纤维生产能耗极小，保温性能优良，纸纤维经过硼砂阻燃处理，也能防火。屋顶隔热降温的方法有：架空通风、屋顶蓄水或定时喷水、屋顶绿化等。目前最受推崇的是利用智能技术、生态技术来实现节能，如太阳能集热屋顶和可控制的通风屋顶等。

三、结论

建筑能耗是我国今后能源消耗的一个主要增长点，节能不能以牺牲人的舒适和健康为代价。必须摈弃那种只顾眼前、不顾长远的发展方式。只有这样，我国建筑业才能适应时代的要求，实现从粗放低效向集约高效的转变。