探讨建筑工程绿色节能技术

　　摘要：当前，建筑节能是建筑行业非常热门的话题之一。笔者通过总结概述，介绍了当前比较常用的建筑绿色节能技术以及建筑节能新材料的开发。
　　关键词：建筑工程、节能技术、节能材料
　　
　　
　　1建筑节能概述
　　所谓建筑节能，在发达国家最初为减少建筑中能量的散失，现在则普通称为“提高建筑中的能源利用率”，在保证提高建筑舒适性的条件下，合理使用能源，不断提高能源利用效率。所界定的范围指建筑使用能耗，包括采暖、空调、热水供应、炊事、照明、家用电器、电梯等方面的能耗，一般占该国总能耗的30%左右。
　　据预测,在十一五期间,我国城乡建筑面积每年还将新增18～20亿平方米,能源问题已经成为制约经济和社会发展的重要因素。因此加快我国建筑节能的步伐,提高建筑节能的水平已迫在眉睫。
　　建筑节能的基本技术主要通过减少建筑物冬季失热量和夏季得热量来实现。主要技术是：加强围护结构的保温性能；充分利用天然采光,使用高能效的灯具,减少照明耗电量；冬季尽量利用太阳辐射得热和建筑物内部得热,节约采暖设备供热量,夏季则充分利用自然通风,减少空调耗电量。主要措施如下。
　　2建筑绿色节能技术
　　2.1建筑设备节能技术
　　2.1.1空调系统节能技术的应用
　　空调节能主要指对控制室内温、湿度的空调系统及设备采用先进技术或合理方式以达到
　　节约能耗目的。包括：首先，充分利用天然能源。在过渡季节充分利用新风，并且合理地使用热回收装置。例如在有内外区的大型建筑回收内区余热量或从排风系统中回收能量，用以对新风进行预处理。其次，提高输配系统的效率。尽可能使动力系统如风机，在高效率区工作；最后，采用蓄冷系统。在实施峰谷电价的地区，可在低电价时段利用冰蓄冷系统将水制成冰来储存冷量，高电价时段再将冷量释放出来。
　　2.1.2采暖系统节能技术的应用
　　首先，可采取集中供热、热电联产等措施，并提高锅炉效率，提高能源利用率；其次，选择产品质量可靠，使用寿命长，安装方便，节能效果好的设备与配件；最后，地热资源(太阳能资源)比较丰富的地方，也可利用地热水供暖或地热水辅助供暖或者太阳能采暖。
　　2.1.3照明系统节能技术的应用
　　首先，搞好建筑照明节能设计，推荐使用PL节能灯、普通日光灯，建议少用、不用白炽灯；其次，建筑照明充分利用天然光节能，如利用屋顶采光、外墙开大面积采光窗采光、利用天井采光等，还可以利用设备装备如反射镜、光导纤维及光导管等方式；最后，完善建筑照明节能控制技术，推广采用集中遥控、自动智能控制方式。
　　2.2建筑规划设计
　　建筑基地不适宜选择在山谷、洼地及凹地等处，因冬季冷气流在凹地易形成对建筑物的“霜洞”效应。位于凹地的底层或半地下层建筑为保持所需的室内温度所消耗的能量就会相应的增加，所以建筑基地应尽量选择在向阳、避风的地段上，为建筑争取日照创造必要的条件。
　　利用建筑楼群合理布局，充分结合特定地点的自然环境因素、气候特征、建筑物功能和人的行为活动特点等，建立自然一人工生态平衡系统。具体体现在通过楼体排布的方案组合中，按以下原则挑选规划方案：充分利用和争取日照；避免风漏斗的出现，合理组织气流，减少建筑热损失；利用建筑外界面的反射辐射，对夏季炎热气候考虑充分。在规划布局中，可以通过建筑的手法来尽量改善日照条件，比如在多排多列楼栋布局中，采用错位布置，利用山墙空隙争取日照：点、条组合布局时，点式住宅布置在朝向较好位置，条式布置其后，争取日照等。
　　2.3建筑遮阳技术
　　阳光辐射是建筑得热的直接原因。在夏季，当太阳辐射作用较强时，透过窗户进入室内的热量与围护结构表面的温度均上升迅速，进而影响到室内的热环境。通过遮阳措施隔断这些热源是有效的防热措施。建筑遮阳的目的就是通过构件遮挡。减少太阳对建筑的直接辐射，不仅包括我们通常关注的窗口遮阳，还包括屋面遮阳。外墙遮阳、绿化遮阳等形式。在建筑外围护结构中，窗户是隔热最薄弱的环节，因此，窗口遮阳也相应的成为建筑遮阳中的重点。遮阳构件遮挡太阳辐射热量的效果，一般以遮阳系数来表示。遮阳系数是指，在照射时间内透进有遮阳窗口的太阳辐射量与透进无遮阳窗口的太阳辐射量的比例。系数越小，说明透过窗口的太阳辐射热量越小，遮阳效果越好。综合遮阳系数是反映各种遮阳措施组合后的遮阳效率的综合性指标，从而达到建筑节能的目的。
　　2.4被动式太阳房的技术应用
　　当前，我国被动式太阳房已进人大规模普及阶段，这主要表现在以提高室内舒适度为目标，由群体太阳能建筑向太阳能住宅小区、太阳村、太阳城发展。特别是常规能源相对缺乏，经济相对落后，环境污染比较严重的西部地区，发展普及速度更为迅速，有的地区年平均递增率达15％。值得一提的是，2005年3月22日，作为2008年北京奥运建筑的前期示范工程，国内首座集示范、展示、试验等功能于一体的超低能耗办公建筑在清华大学落成。楼内集中展示了近百项国内外最先进的建筑节能材料、设备和技术，其使用能耗是北京市常规建筑物的30％，是中国首个以真实建筑物搭建的建筑节能技术试验平台。示范楼的围护结构能耗仅为常规建筑物的10％。
　　2.5墙体节能技术的应用
　　建筑物耗热量主要由通过围护结构的传热耗量构成，其数值约占总耗热量的73％～77％。在传热耗热量中，外墙约占25％左右，楼梯间隔墙的传热耗热量约占15％左右，改善墙体的传热耗热将明显提高建筑的节能效果。无论是单一材料保温、外保温、内保温还是夹芯保温，都能够使冷天外墙结构内表面温度提高。然而，采用外保温则效果更好，其原因是：首先，外保温可以避免产生热桥；其次，在进行外保温后，由于内部的实体墙热容量大，室内能蓄存更多的热能，室温比较稳定；再次，通过外保温提高外墙内表面温度，能得到舒适的热环境。最后，外保温综合效益显著。
　　节能墙体材料大体分为以下几类：块状类材料(加气混凝土砌块；空心、多孔粘土砖；粉煤灰砖、河沙砖、煤渣砖等)、墙体类材料(钢丝网架墙体、硅钙类墙体、石膏空心板墙体、天然纤维水泥复合板等)、轻板类材料(石膏板墙体、PRC板墙体)。目前，在青岛市村镇建设及框架结构填充墙中广泛推广的是加气混凝土砌块外墙。对于单一保温墙体，其保温隔热效果相比实心粘土砖有一定程度提高，造价较低，施工简单，可在村镇建筑广泛推广，但其保温隔热性能相对复合保温墙体相差较远，经济条件许可情况下外墙可采用复合保温墙体。
　　2.6窗的节能技术应用
　　建筑外窗需要有采光、通风、保温隔热、隔声和景观等功能。但保温隔热性相对较差的窗户就像是墙上的一个耗能洞，在冬季向外散失热量，在夏季从室外得到热量，都将降低室内的热舒适性或增加房间的能耗。窗的节能就是在保证外窗各基本功能的前提下，改进冬季保温与夏季隔热性能，达到节能目的。
　　建筑外门窗是住宅能耗散失的最薄弱部位，其能耗占住宅总能耗的比例较大，其中传热损失为1/3，冷风渗透为1/3，所以在保证日照、采光、通风、观景要求的条件下，尽量减小住宅外门窗洞口的面积，提高外门窗的气密性，减少冷风渗透，提高外门窗本身的保温性能，减少外门窗本身的传热量。其节能措施有：
　　(1)控制住宅窗墙比。
　　(2)提高住宅外窗的气密性，减少冷空气渗透。如设置泡沫塑料密封条，使用新型的、密封性能良好的门窗材料。
　　(3)改善住宅门窗的保温性能。户门与阳台门应结合防火、防盗要求，在门的空腹内填充聚苯乙烯板或岩棉板；窗户采用钢塑复合窗和塑料窗，这样可避免金属窗产生的冷桥；合理地减少可开启的窗扇面积，适当增加固定玻璃及固定窗扇的面积。
　　(4)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。
　　3建筑节能新材料的开发
　　3.1外墙保温及饰面系统(EIFS)
　　此系统是多层复合的外墙保温系统，在民用建筑和商业建筑中都可以应用。ELFS系统包括以下几部分：主体部分是由聚苯乙烯泡沫塑料制成的保温板，一般是30～12Omm厚，该部分以合成黏结剂或机械方式固定于建筑外墙；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上，以玻璃纤维网来增强并传达外力的作用；最外面部分是美观持久的表面覆盖层。为了防褪色、防裂，覆盖层材料一般采用丙烯酸共聚物涂料技术，此种涂料有多种颜色和质地可以选用，具有很强的耐久性和耐腐蚀能力。
　　3.2建筑保温绝热板系统(SIPS)
　　此材料可用于民用建筑和商业建筑，是高性能的墙体、楼板和屋面材料。板材的中间是聚苯乙烯泡沫或聚亚氨脂泡沫夹心层，一般12O～24Omm厚，两面根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、保护环境的特点。
　　3.3隔热水泥模板外墙系统(ICFS)
　　该产品是一种绝热模板系统，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模板，用于现场浇筑混凝土墙或基础。施工时在模板内部水平或垂直配筋，墙体建成后，该绝缘模板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建筑外墙所需的保温、隔声、防火等要求。
　　4结束语
　　建筑节能是一项全方位的综合性的系统工程，建筑节能技术涉及了建筑技术、材料技术、能源技术、智能技术、仿生技术、废物再利用技术等，也涉及设计、施工、管理、政策法规等诸多部门，是一项全方位的、综合性的系统工程。为了达到有效的建筑节能只靠建筑师是根本不够的，还需要其他行业开发出技术含量高的节能产品，如节能型电梯、节能型空调、节能型灯具等，并开发出新的能源利用技术，使建筑逐渐实现低能耗、零能耗。
　　
　　参考文献：
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