建筑节能范文

时间:2023-04-04 07:05:53

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建筑节能

篇1

【关键词】建筑;节能;技术;材料

生态节能建筑,它强调人居和自然的高度和谐,实现持续高效的利用一切资源,追求最小的生态冲突和最佳的资源利用,满足节地、节水、节能、改善生态环境、减少环境污染、延长建筑寿命等,形成社会、经济、自然三者的可持续发展的人类理想的居住地。它的新理念就是将建筑看成一个生态系统,通过设计建筑内外空间的各种要素,使物质、能源在建筑生态系统内部有秩序地循环转换,获得一种高效、低耗、无废、无污、生态平衡的生态环境。

建筑节能是指通过采取合理的建筑设计和选用符合节能要求的墙体材料、屋面隔热材料、门窗、空调等措施,这样所建造的房屋,与没有采取节能措施的房屋相比,在保证相同的室内热舒适环境条件下,它可以提高电能利用效率,减少建筑能耗。

建筑能耗指建筑使用能耗,其中包括采暖、空调、通风、热水、炊事、照明、家用电器、电梯和建筑有关设备等方面能耗,目前我国这部份能耗约占全国社会终端总能耗的 27.6% ,随着人们生活质量的改善,居住舒适度要求的提高,建筑能耗所占比例还将不断上升。预测 10 年后,我国建筑能耗占全国社会终端总能耗的比例将会上升到 32% 以上,它与工业、农业、交通运输能耗并列,是主要的民生能耗。

世界上“建筑节能”的概念曾有过不同的含义,自从1973年发生世界性石油危机以后的30年,在发达国家,它的说法已经经历了三个发展阶段:最初就叫“建筑节能”;但不久即改为“在建筑中保持能源”,意思是减少建筑中能量的散失;近来则普遍称作 “提高建筑中的能源利用效率”,也就是说,并不是消极意义上的节省,而是从积极意义上提高利用效率。在我们中国,现在仍然通称为建筑节能,但其含义应该进到第三层意思,即在建筑中合理使用和有效利用能源,不断提高能源利用效率。

建筑节能作为世界建筑发展的大潮流中的热点,是建筑技术进步的一个重大标志。同时,也作为实施可持续发展战略的一个关键环节。

建筑节能是社会经济发展的需要,经济的发展,依赖于能源的发展,需要能源提供动力; 建筑节能是环境保护的需要,随着城镇建筑的迅速发展,采暖和空调建筑、生活和生产用能日益增加,向大气排放的污染物急剧增长,环境形势十分严峻;建筑节能是发展建筑业的需要,我国建筑用能巨大,大气污染严重,居民对改善冬寒夏热的环境要求迫切,也能给建筑业带来巨大的经济和社会效益。

其中生态建筑技术,包括两种情况 :

一种情况在传统的技术基础上, 按照资源和环境两个要求 ,共同改造重组所做成的新技术

第二种把其它领域的新技术, 包括信息技术 电子技术等, 按照生态要求移植过来 ,从技术层次性来讲, 可以把生态技术分为简单技术 、常规技术 、高新技术。 一般来讲简单技术和常规技术属于普及推广型技术; 高新技术属于研究开发型技术 ;从我国实践来看 应该以常规技术为主体。

生态建筑设计中的建筑技术还包括:

1 建筑的体型控制。建筑的体型系数对建筑能耗的影响十分明显 体型系数越小就意味着在体积一定的情况下 能够降低外维护结构表面积,从而降低室内外热交换。

2 自然通风与采光

3 遮阳 在设计中可利用墙面绿化和树木遮阳,充分发挥绿化的遮阳作用,既经济又有效,同时还可以改善微气候 美化环境 同时可使用百叶窗调控板 控制太阳光的进入量 有利于夏季遮阳冬天采暖

4 外维护结构保温隔热

5水系统的设计。包括对给水、热水、雨水、灰水、黑水的合理设计

6 建筑采暖. 建筑能耗约占我国能源消耗的23%,在建筑中推广适合国情的建筑节能和太阳能技术对整个社会持续发展有着不可忽视的作用

7建筑材料的合理使用

就目前状况,生态节能建筑有两大发展趋势:一是,调动一切技术构造手段达到低能耗,减少污染,实现可持续发展的目标。二是,在深入研究室内热工环境和人体工程学的基础上,研究人体对环境生理、心理的反映,创造健康舒适高效的室内环境。

国内最新建筑节能技术规范的核心思想,就是从控制单项建筑维护结构(如外墙、外窗、屋顶等)的最低保温隔热指标,转化为对建筑物真正的能耗消耗量的控制,达到严格有效的能耗控制。而在国际上利用生态节能技术的手段,国际建筑界主要采取以下手段:1、智能遮阳技术。2、高效保温外墙体系。3、避免冷桥外露的构造技术。4、高效屋面技术与构造设计――金属屋面技术。5、高效门窗系统的选用与构造技术。6、能量活性建筑基础。7、混凝土楼板辐射制冷/采暖系统。8、PCM――物态相位变化蓄热材料技术。9、从建筑物能耗各个环节上严格控制、有效节能。

而建筑材料作为我国国民经济的支柱产业之一,经过建国后五十余年的发展,现已成为国民经济中的重要组成部分。开发研制及应用节能材料是建筑节能的根本途径,也是促进我国建筑业持续健康发展的根本保证。

建筑节能材料就是指维持建筑物日常使用过程中能耗低的建材,通过改变材料自身的特性来大道建筑节能的目的。

节能材料属于保温绝热材料;绝热材料是指用于建筑维护或者热工设备,阻抗热流传递的材料或者材料复合体,既包括保温材料,也包括保冷材料。

绝热材料的意义:一方面满足建筑空间或热工设备的热环境,另一方面是为了节约能源。

现阶段我国节能材料得到了一定程度的发展,包括节能门窗、节能墙体等。当前国内外正在研究并推广使用的节能玻璃主要有中空玻璃、真空玻璃、镀膜玻璃等,生产过程中的低耗能建材有生态水泥、粉煤灰水泥等;外墙保温根据保温层位置的不同分为外墙外保温、外墙内保温和中空夹心复合墙体保温三种。

此外,憎水珍珠岩及硅酸盐复合绝热涂料作墙体及屋面保温,取得较好的使用效果及节能效益。

现在随着社会经济的发展,人们消费观念的转变,建筑物不仅仅是遮风避雨的场所,还要满足安全、环保、舒适、方便和私密,旧有的建材已远不能满足人们的需要,要开发生态节能建筑和应用新型多功能材料成为人们追求的新目标。同时还要重视新技术、新产品的开发与应用,如将纳米技术与建筑材料结合,可开发出具有光催化性、抗菌、除臭、消毒等功能的生态建筑材料,从而改善人们的生活环境,提高人们的生活质量。

参考文献:

[1]徐逢祥.什么是建筑节能[J].北京节能, 1998, (2).

[2]陈荣莉,陈丽等.节能建筑与节能材料的发展方向[J].黑河科技, 2001, (3).

篇2

所谓的建筑节能则主要指的是利用科学技术与一定手段,对建筑中的照明系统、采暖系统等进行一定的改进,以达到降低能源消耗的目的;对建筑周围的自然能源充分利用,以提升能源的高效利用率,从而在很大程度上促进绿色建筑的发展。供暖系统是建筑必不可少的系统之一,也是建筑耗能最多的系统,如果能够将建筑损失的热量降低,便可以在很大程度上减少采暖系统对能源的消耗,具体来讲,想要实现建筑节能,可以从以下几方面入手:第一,充分利用太阳辐射热能与建筑的内部热能;第二,提升建筑门窗的密封性,以减少因空气渗透所造成的热量消耗;第三,在一定程度内减少建筑外表面积,以及提升建筑维护结构的保温性能也可以减少建筑因传热所造成的热量消耗。

2建材节能与建筑节能问题的关联性

2.1建材节能的相关问题

在建材节能领域中,主要存在的问题有以下两个方面:其一,建筑的生产相关环节存在不达标现象,由于当前市场上的节能建材价格相对较高,导致一部分施工人员在施工过程中对建筑材料偷工减料、以次充好,忽略建筑材料之间搭配的合理性,而相关的管理者也并没有及时系统的进行监督与审查,造成很多建筑中的建筑材料不能达到节能的标准[2]。而与其他相同用途的建筑材料相比,节能建材的性价比相对较低,碍于经济因素,当前在建筑市场中大规模推行节能建材仍然存在一定难度。另外,对节能理念的认识不足也是当前建材节能领域存在的主要问题之一,很多人还没有意识到使用节能建材的好处与重要性。其二,建筑的施工环节不到位,当前很多建筑施工工人不能对节能建材合理科学的进行设计与施工,也在一定程度上限制了节能建材优势的充分发挥。

2.2建筑节能的相关问题

在建筑节能领域,建筑耗能是最核心的问题,当前很多建筑的能源消耗量过大,且存在能源利用率较低的现象。以北方地区为例,冬季建筑都要进行采暖,而当前绝大多数建筑的采暖系统都是以消耗煤资源为主,每年都会耗费很多不可再生资源,也对大气等自然环境产生严重污染,在很大程度上制约着我国经济的进一步发展。而且,在很多城市建筑中,供热所用的空调有很多都会出现供热效率不高、相关维护装置没有足够气密性以及保温性等现象。另外,我国当前还有相当一部分建筑人员没有足够的建筑节能意识,早在上个世纪八十年代,西方许多发达国家在进行经济发展的同时,便已经在建筑节能的技术方面非常有建树了,而我国却没有在这方面考虑太多[3]。

2.3两者的关联性

从上述情况看,在当前建材节能领域与建筑节能领域中,都存在着能源上的浪费现象,建筑建造的基本便是建筑材料,如果建筑材料在能源上浪费严重,也会在很大程度上影响建筑的节能性。另外,在建材节能与建筑节能领域,还都存在着意识不足现象,这在一定程度上反映了我国当前在节能建筑观念的普及方面仍然没有做到位。

3建材节能与建筑节能施工措施的关联性

3.1建材节能的施工措施

在建筑建造过程中合理应用可再生能源,如在建筑的设计过程中,将太阳能合理利用便能够实现太阳能的光伏发电。另外,还可以对建筑材料产生的废弃物充分利用,不仅能够节省一部分建筑成本,还能够减少建筑垃圾对环境的污染,如将已经废弃的橡胶打碎成颗粒,融入到建筑部混凝土中,不仅能够提升混凝土的抗裂性,还能够节省建筑成本、减少环境污染。

3.2建筑节能的施工措施

建筑节能主要表现在使建筑供热系统的供热效率得到有效提升,以及减少建筑围栏保护结构的散热两方面[4]。在建筑过程中,可以对建筑的墙体与门窗的保温性能加以改善,还需要对建筑的题型系数加以控制,与此同时,还可以对建筑的布局进行科学合理的调整,以提升建筑的节能效果。

3.3两者的关联性

建材节能是建筑节能中非常重要的组成部分,如果没有做好建材节能,那么建筑节能也就无从谈起,如果可以将具备节能效果的建筑材料运用到建筑节能的相关设计当中,不仅仅可以使能源的消耗有所降低,还能够充分发挥祝建筑自身的保温隔热功能,使建筑更加符合节能环保的新型理念。

4结论

篇3

二十世纪以来,世界能源消耗的增长,远远超过了人口增长的速度。1900至1975年,全世界人口由15.71亿增加到40.45亿,增长1.5倍,而同一时期能源消耗由7.75亿吨增加到85.7亿吨标准燃料,增加10倍。由此可见,本世纪能源的消耗十分惊人,已造成世界能源的逐渐枯竭,以及各国能源供应的短缺状况。据1978年在土耳其召开的世界能源会议报导:世界化石燃料的经济可采储量约为7300亿吨(折合标准煤炭)。按现在的开采技术水平,煤只能用200午,石油30余年,天然气50年。常规能源很快会枯竭。

我国的能源形势怎样呢?从储量来看,煤、油、气、水力等常规能源资源很丰富;从开采量看,近年来已达6亿吨标煤,占世界第四位,而消费量也近6亿吨,占世界第三位。我国能源消费量的增长速度远远超过美俄等国,但每人平均能源消费量却很低,仅为0.6吨,美国是8.1吨,日本是3.6吨,比世界平均水平还低二倍。另一个差距是能源的有效利用率问题,我国的有效利用率仅占28%,而西欧国家为40%,美国为51%。由于利用率低的原因,我国消耗一吨能源所创造的国民经济生产总值为308美元,而美国是664美元,日本是1299美元。总的来说,我国的能源供求一直是相当紧张的,能源缺口很大。严重影响国民经济的迅速发展。

可见,整个世界的能源形势是很紧张的。但究竟怎样解决能源短缺问题呢?各国认为,根本的途径是开源节流。除增加能源生产和开发新能源以外,就目前来讲,节约能源是解决当前世界能源的首要任务。因为各国都不同程度地存在着能源浪费的现象,尤其是我国浪费更为严重。国外把节约下来的能源称为煤、石油、天然气、核能之外的第五种能源。可见节能的重要性。但是,在各行各业的节能中建筑节能占据什么地位呢?

二、建筑节能的重要性

谈建筑节能的重要性,首先要搞清楚建筑用能包括哪些范围。这个问题不搞清楚,就无从着手建筑节能工作。有些人往往把建筑用能局限于建筑业的建造用能,甚至更局限于施工用能。另外,由于建筑业是一个综合性的部门,它的大量用能(如生产各种工程、装修材料和设备器具的能耗)均被肢解于其他工业部门的能耗中,成为“无形”的耗能,致使建筑业被排入“小户”的用能之列,往往容易被人忽视。

什么算是建筑用能呢?国外认为,建筑的总的能源消费量,用公式表示为:

T=A+B+C+D–E

A:为构成建筑物的各种资材(工程材料、装修材料等)、设备(机器、器具等)的生产制造、加工、搬运等消费的能量,简称建筑生产用能;

B:为建筑物建设时资材、机器、器具的装配、安装等施工过程中消费的能量,筒称建筑施工用能;

C:为建筑物日常使用过程中采暖、制冷、空调、照明、烹任、家用电器用能,以及维修管理用能,筒称建筑日常运转用能;

D:为建筑物因老化陈朽需拆除所耗能量,筒称为建筑解体用能;

E:为建筑物拆除后,资材、机器设备的再利用,对生产用能来说,起到节能的效用.

如果把建筑物的使用年限称为L,则在使用年限内建筑物每年的总耗能可列为:

T'=(A+B+C+D–E)/L

筒单说,建筑的总能耗应包括生产用能、施工用能、日常用能和拆除用能等方面。在这些能耗中,以日常用能(C)最大,生产用能(A)次之,施工用能(B)位三,拆除用能(D)最小。但彼此之间耗能比例又如何呢?由于建筑物的规模标准、设备条件、使用年限不同而差别很大,所以很难提出精确的、绝对的定量值,但可举几例说明大致的能耗比例关系。

美国对芝加哥的一幢三层38000平米的钢结构公共建筑物作了能耗分析,结果是生产耗能为4.24年的日常运转耗能量;施工耗能为1.86年的日常运转耗能量。总建造用能(A+B)为6.12年的日常运转耗能量。如果这幢楼房的使用年限是60年,则建造耗能量将占整个建筑物耗能量的十分之一。英国对使用年限是为60年的典型砖结构公寓作了能耗分析:不做保温隔热时,建筑耗能量为5.1年的日常运转耗能量;做保温隔热时,建造耗能量为7.4年的日常耗能量。瑞典对一栋使用年限为40年的居住建筑作了能耗分析:生产耗能量约占总耗能量的4%,施工耗能量占2.5%,而建筑物的日常耗能量则高达93.5%。

由上述诸例可见,建造耗能量与日常耗能量之比,约在1:9或2:8左右(仅为参考性的分析)。所以,各国把建筑节能的重点,放在建筑物日常运转耗能上面。

那末,建筑能源的消费量究竟有多少,它占一个国家总能源消费量的比例有多大呢?我们通过欧美十二国1975年的统计(这些国家的能源消费量约占全世界一半以上)可以看到,民生耗能量约占总耗能量的1/3左右。所谓民生耗能量,主要指各类建筑物(住宅与公共建筑物等)的日常使用耗能量。在民生耗能量中,采暖耗能量最大。根据欧美十国综合统计,每套住宅建筑面积平均为109平米,平均年耗能量折标准煤4吨,其中采暖、空调占65%,供热水占15%,照明、电视占14%,烹饪、洗衣占6%。按此计算,采暖空调每平米年耗能折标准煤23.8公斤。可见采暖是民生节能重点。

如前所述,建筑的总用能不仅包括建筑物的日常用能(即民生用能),还包括其他方面的用能。也就是说,工业、运输的用能中,建筑用能也占有一定的数量。据日本1978年报导:日本建筑业的施工耗能量仅占日本总耗能量的1%。但是,占总耗能量20%的钢铁工业中,有20%的钢材用于建筑业;占总耗能量4%的水泥工业中,有一半以上用于建筑业;占总耗能量12%的运输业中,也有相当比例用于建筑业。考虑这些耗能量,估计日本建筑业的建造耗能量(A+B+D)约占全国总耗能量的10%。如果再加上20%的民生耗能量,则建筑物每年的直接耗能约为全国耗能量的30%。而欧美国家的比例数更高。

我国的建筑能源消费量还缺乏系统的统计数据。据1978年统计资料,我国民生耗能量约占总耗能量的17.66%,低于欧美国家,而且主要能耗是生活用煤(采暖和厨房炊事等),与先进国家的煤气化、电气化的日常用能相比,差距很大。但是,我国的耗能指标并不比国外低,如我国北京地区住宅每平米每年4个月采暖耗能折标准煤18--20公斤(欧美采暖空调每年耗能23.8公斤);我国非采暖住宅,每户每年用小煤炉做饭,耗煤在400公斤以上,而北美西欧每户厨房年耗能量相当于240公斤标准煤。可见我国能源利用率之低。究竟我国建筑物耗能占全国总耗能的比例多大,有人估计不低于1/4,我认为也差不多这个数字。

纵观国内外建筑消费能源的状况,可以认为,在能源消费的绝对比例值上,建筑的总耗能量大于任何部门的耗能量,而且随着生活水平的不断提高,它的耗能比例有增无减。因此,在当前能源紧张的形势下,各国都普遍重视建筑节能工作,对建筑工作者赋予了做好节能工作的重任,制定了一系列建筑节能政策,采取了多种建筑节能技术措施。

三、各国建筑节能的政策措施

由于各国能源的消费状况和水平不同,各国制定的节能政策的出发点也各不相同。美国的民生耗能率高达消耗量的1/3,绝大部分是消费在建筑物上。可是,美国长期以来建筑物本身的设计和设备系统设计,根本不考虑节能问题,致使建筑物在使用中造成很大浪费。所以美国非常重视建筑物的节能。鉴于这种情况,美国的节能政策是:从国家的立场出发,限制全民能源消费量,对各类建筑物提出强制性的耗能标准,以取得节能效果。日本是另一个典型,民生耗能量仅占总耗能量的1/5,居住环境条件低于欧美国家。因此,它所制定的节能政策是:以较少的能量消耗获取舒适的居住环境条件。也就是说,既要节能,又要不断提高人民的居住环境水平。主张在消耗能源的阶段防止能源的浪费,并采取措施尽可能有效地使用能源,而并不是采取定量分配制那种把耗能量控制在一定范围内的限制性的措施。这种制定节能政策的观点正好与美国相反。我认为,它对我国制定节能政策很有参考意义。因为,从我国经济条件出发,在今后一段时间内,提高建筑居住环境标准的可能性不大,但是,象过去那种一搞增产节约运动,就降低房屋质量标准的做法,应引以为戒。我国建筑节能的基本途径,应当是提高能源利用效率,减少能源损失,在不增加或少增加投资的情况下,改善人民的居住环境条件。

尽管各国制定节能政策的出发点不同,但采取的节能政策措施大致可归纳为以下几个共同点,对我国颇有参考价值。

1.建立完善的建筑节能管理体制

许多国家认为,建立完善的能源管理体制是解决一个国家能源问题的关键。日本是体制搞的较完善的国家,特别是从上至下建立了一套能源管理机构和咨询机构。政府内阁一级有“省能省资源对策推进会议”,议长由首相府总务长官担任,会议成员由政府各有关部门负责人及学者专家参加,该会议负责讨论审定能源政策、法令制度。政府部一级有通产省下设的资源能源厅,它是主管全国的能源工作,负责组织制定能源的长远规划和方针政策,并在资源能源厅内设有咨询参谋机构“综合能源调查会”,由有关财团,商社负责人和专家参加,组织调查和讨论修改国内能源政策问题,向政府提出建议。再从日本的建筑节能体制上看,一是在资源能源厅内成立“隔热材料节能制度研究委员会”、“节能建材和设备标准化调查委员会”等机构,专门研究建筑节能问题;二是在建设省设立“住宅节能研究会”、“建筑节能交流会”、“节能住宅体系开发机构”、“建筑物节能对策推进方针”会议等,进行研究建筑节能政策和技术措施。另外,在资源能源厅下,设立一个半官方的全国性民间组织“节能中心”,主要任务是总结交流节能工作经验,对中小企业进行技术指导和培训能源管理人员,起节能技术情报中心的作用。民间的建设公司、设计公司、设计事务所等企业,在参加政府有关节能活动的同时,还独立进行节能技术开发工作。日本这种自上而下、一环扣一环的节能管理体制,对我国建筑部门搞建筑节能管理是很有参考价值的。

美国也建立了一套能源管理体制。有一点值得参考:美国的建筑节能研究工作,是以国家标准局(NBS)研究所为主,组织美国原子能研究所、宇航研究所等科学研究实力雄厚的单位,根据国家能源形势的需要,将其设施、人员以及基础研究资料迅速转向建筑节能研究工作。美国把这类称为“技术转换”(TechnologyTransfer),这种在不花费投资、设备、人员的条件下,迅速取得适应当前需要的科研成果的做法,是很值得我们参考的。

2.制定建筑节能立法

以法律的形式保证节能工作的顺利进行,这是各国制定节能立法的基本思想。许多国家不仅制定国家节能大法,还专门制定了一系列建筑节能法规、标准等法律文件,从而取得良好的节能效果。值得一提的是,日本制定建筑节能立法的指导思想很有特点。政府颁布这些法律条文的目的是,国家要求建筑业主能自主地搞节能,具体说不是通过法律来对实施节能化的各种设计、施工方法加以限制或硬性规定,而是规定一种判断标准,由建筑业主自主地去搞节能型建筑。政府规定以“热损失系数”作为判断建筑物节能性的标准。所谓热损失系数,就是住宅的室内外温度差为一度时,从住宅内部通过屋顶、墙壁、地板、窗户等传热而损失的热量,以及由于自然通风而损失的热量之和。是以住宅建筑面积每平方米换算而得的数值,也就是说,住宅每平方米建筑面积在一小时内室内比室外气温每提高一度所耗费的热量。根据这个判断原则,制定了有关能源使用合理化的建筑业主判断标准。

3.采取经济手段支持建筑节能

许多国家的经验证明,为使节能工作在全国范围内迅速地开展,必须对采取节能措施的企业、个人给予经费补助、贷款、减免税率等经济支持。在这方面美国做得比较突出。美国在1978年颁布的“能源政策法”中,详尽地规定了建筑节能的经济支持问题。基本做法是:为支持州一级地方政府开展节能工作(能源调查、执行国家能源计划等)给予补助费;对低收入者实行住宅隔热措施给予补助金;对中等以下收入者提供低利贷款(利息补助);对中等以上收入者提供一般贷款(无利息补助);对于采用新能源设施者(太阳能利用等)给予贷款;对于采取隔热保温措施的住宅,实行隔热设施的税额扣除(免税)制度等等。许多国家为保证这项工作的顺利开展,均设置相应的专门金融机构。

除采取经济支援措施以外,一些国家还采取经济惩罚的办法。如德国“关于新建筑物节能法”于1976年7月生效后,要求新建筑物必须做隔热保温,违反此法律者,条文中规定款5马克。

4.以保温隔热为主开展节能工作

欧美各国一致认为,在实行建筑节能的各项措施中,保温隔热是最主要的节能措施。认为“保温隔热是最显而易见和最有效的途径”,“是防止建筑物热损失的最经济有效的措施”。所以,有些国家以法律的形式颁布“建筑物节能的隔热令”,对各类建筑物作出保温隔热规定。

国外所指的保温隔热措施,主要是用隔热材料构成建筑物的部分。所谓隔热材料,从广义说,各种建筑材料都有一定的隔热性能,如砖、混凝土、木板等,但并不能统称为隔热材料。构成隔热材料的基本条件,一是热工性能好,二是耐燃。普通建筑材料的导热系数在0.02—2.5之间,通常把导热系数≤0.2的材料称为隔热材料。国外用于建筑物上的大宗隔热材料主要是玻璃棉、矿棉,泡沫塑料等。对此,各国都把隔热材料生产放在很重要的位置,大量进行生产。各国为什么要把保温隔热作为建筑节能的主要措施呢?因为保温隔热能大大改善居住环境条件,提供舒适性,增强居住者健康,对人民有利,老百姓满意;另外从整个国家看,它可节省大量的能源,能获得良好的经济效果,对国家有利。美国估计,实施建筑物的保温隔热措施后,可节约全国一次能源5%。另外实施中证明,提高隔热性能所增加的造价,可通过改善房屋隔热性能节省下来的费用补偿。据匈牙利的经济分析,为改善隔热性能所增加的工程造价仅为3—8%,但采取保温隔热措施后,节省能源可达20—40%。挪威七十年代采取建筑物隔热化后,与六十年代未采取隔热措施的建筑相比,每年可回收因改善隔热措施而化费的额外投资10—15%,每年可节省能源50%,认为建筑物的结构采取保温隔热在经济上是合理的。

5.加强节能与开发并重的科学研究

各国在节能科学研究方面,归纳起来主要是三项工作:

第一,建筑节能技术研究。首先是对建筑能量消费的状态进行调查研究,从而掌握建筑耗能现状,清楚建筑能源问题的所在;研究建筑设备机器的耗能效率化问题,如何提高采暖制冷、空调、照明等设备的效率,以及研制新的节能设备;研究建设能量的重复利用问题,充分利用余热与废热。但最主要的是开展建筑节能的综合研究,从规划和设计开始,包括结构构造、材料选择、设备系统选型,自动控制等,进行综合技术研究和经济分析,搞“节能型”的建筑体系。

第二,积极开展建筑新能源的开发利用,主要是太阳能、地热等的开发利用。

第三,搞节能试点工程和样板建筑。例如美国政府为取得制定节能政策的定量数据资料,由政府出面组织办公楼建筑和住宅建筑的节能型样板工程,通过试点,检验效果,以取得经验。

四、对我国建筑节能的几点建议

第一,鉴于建筑节能的重要地位,建议研究并逐步建立适合我国特点的建筑节能管理体制,开展对我国建筑节能的规划与政策研究工作。

第二,鉴于我国尚未制定建筑立法,马上着手制定建筑节能法条件尚不成熟,应在今后制定建筑大法及其有关规范标准中,把建筑节能以法律条文列入其中,促使建筑节能工作的顺利开展。

第三,组织力量,对我国不同地区的各类建筑的实际耗能进行典型调查测定,通过掌握基础数据,进行系统分析,找出我国建筑物节能的重点环节,制定各类建筑的耗能定额指标,制定我国现阶段建筑物节能的技术措施。

第四,开展建筑节能的科学研究和设计竞赛。建议对建筑进行综合性的节能体系研究,即从设计、材料、结构、设备、施工等统盘考虑节能措施;从工程造价,节省能源费用的经济分析,作出综合平衡的结果;选择典型建设项目,进行综合节能设计,通过样板试点,检验效果,以取得经验。由建筑学会等部门组织建筑节能设计竞赛。

第五,改善建筑物的保温隔热性能。国家应重视保温隔热材料的生产,合理选择建筑围护结构,在可能的经济条件下,逐步把建筑物的保温隔热问题,提到议事日程上来研究实施。

篇4

【关键词】建筑节能;能源;可持续发展

引言

众所周知,能源是发展国民经济、改善人民生活的重要物质基础。能源的紧张,将严重阻碍人们未来的正常生活、社会进步和经济的可持续发展,人类的现代文明将付诸东流。为了避免这种情况的发生,人们都在想尽办法发展节能技术,作为人们基本日常生活“吃穿住用行”的一部分,客观形势要求建筑领域的节能技术也要迅速发展。所以无论是国际还是国内,建筑节能科技都得到了巨大发展。

1.建筑节能概念

建筑节能是指在保证建筑使用功能和室内热环境质量的前提下,降低其使用过程中能源消耗的活动,现在普遍称为“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。其内涵包括在建筑物的规划、设计、建造和使用过程中,执行建筑节能标准和施工验收规程,合理设计建筑结构,采用低能耗建筑材料,提高采暖、制冷、照明、通风、给排水和通风系统的运行效率,加以不降低居住质量和舒适度为基础,合理利用可再生资源,降低能源消耗。

当下,绿色环保的理念已经深入人心,在建筑节能领域也是如此,“低能耗建筑”、“绿色建筑”等层出不穷。我们亟需建立起世界范围内的建筑节能标准,对一些节能建筑、绿色建筑和环保建筑等进行规范,此项工作,有些国家已经在做了,并取得了初步的效果,但是仅仅如此而以,世界范围内还缺乏统一的节能建筑标准。本文将对绿色建筑、生态建筑和可持续建筑的广泛定义概括如下:绿色建筑师这样的一种概念。建筑物的规划、设计、建造和使用过程中,执行建筑节能标准和施工验收规程,合理设计建筑结构,采用低能耗建筑材料,提高采暖、制冷、照明、通风、给排水和通风系统的运行效率,加以不降低居住质量和舒适度为基础,合理利用可再生资源,降低能源消耗。

生态建筑与绿色建筑不同,这种建筑侧重的是利用当地可取的各种可再生资源,并且以环境和地形为基础来进行建筑施工,考虑到比如地势、气候、阳光、空气、水流,使之符合人类居住,不但要对人类的健康和未来发展有利,同时也不能对当地的生态体系产生任何破坏性的影响。

可持续建筑是指以可持续发展观规划的建筑,包括建筑材料、建筑物、城市区域规模大小等内容,以及与它们相关的功能性、经济性、社会文化和生态因素。这样的理念就是不断地大幅度地追求降低环境负荷,与环境相和谐,且有利于人类的健康。其目的在于净减少能耗、力节约用水、有意减少污染、行动保护环境、和谐保护生态、全面保护健康、全力提高生产力,有益于子孙后代,利在千秋。

无论是绿色建筑、生态建筑还是可持续建筑都是以人为本,营造一个满足人类居住的环境,强调健康舒适。极终目标也是节约能源,科学有效地利用资源:发展建筑节能论文是一项战略性工作,是一个系统工程,内涵丰富,目前还很难给予科学界定,需要我们不断补充与完善。

2.建筑节能的重要意义

2.1建筑节能是社会发展的需要能源,是工业社会发展的命脉,人类社会总是随着能源利用技术的发展而发展,如果没有能源,人类目前的社会社会和经济发展将会停滞,显然,这种不平衡的态势将严重阻碍了国民经济的发展。因此,节约能源,尤其人类甚至有可能会走向灭亡,所以需要我们大幅度的降低能源的损耗,建筑节能也是如此。我国近几年平均每年新建建筑面积400亿,符合标准的节能建筑不到I%,绝大多数为高能耗建筑,所以我国更需要大力的发展节能建筑。节能建筑的造价要高于普通建筑,但投入少、产出多,从长远看是利大于弊。我们可以相信,大量的节能新建筑拔地而起,加上对既有建筑的大规模节能改造,必将产生巨大的市场需求,必将撬动一大批新型建材和节能技术的发展,推动整个建筑科技进步和国民经济更好的发展。

2.2建筑节能是减轻大气污染和改善建筑室内热环境的需要

我国北方冬季建筑采暖的能源以煤炭为主,电力为辅。据统计,我国冬季采暖煤每年排放二氧化碳、二氧化硫、烟尘,造成严重的大气环境污染,而二氧化碳、二氧化硫给大气、生态环境和人类的身体健康所造成的危害是触目惊心的。因此,建筑能耗的降低,建筑节能的实施是改善大气环境的重要途径。

3.建筑节能的现状

我国建筑节能工作起步较晚,从20世纪80年代后期才开始,经过20年的艰苦探索与努力,我国的建筑节能事业已取得多方面的进展。一是建筑节能组织管理的不断规范化,积极出台了一系列政策、法规;二是建筑节能专项规划的建立;三是建筑节能标准化工作不断升级,制定7一批建筑节能及其相关的技术标准、规范;四是初步建立起一支懂建筑节能管理和技术的专业人才队伍;五是建筑节能科学技术研究与开发,取得了一批具有实用价值的科技成果,居世界前列的技术;六是建筑节能相关产品得到开发和推广应用,建筑节能产业有了长足的进步,初步形成了门类丰富、整体配套、先进适用的建筑节能产品体系;七是我国与美国、日本、英国、印度、欧盟、欧佩克等建立了能源双边对话机制。今后,我们将继续充分利用各方资源、经济、技术等方面的互补性,积极开展能源领域的国际合作。

我国社会建筑节能虽然取得了一定的成绩,但尚有许多潜在的不适应之处。一是人们普遍对建筑节能紧迫感和重要性认识不够,观念上没有深入人心,一些地方政府和有关部门重视不够,未能将建筑节能工作提到落实科学发展观、保障国家能源安全以及转变城乡建设差距的高度来认识,致使全国各地区建筑节能工作发展极不平衡,甚至出现倒退;二是建筑节能的新技术、新产品开发力度不大,得不到及时的推广和应用;三是现有的管理体制,尤其是行政监管体系不健全,执法不严,监督不力;四是建筑节能的投入过少,参与度不高,研发缓慢,许多节能关键技术没能取得实质性的突破:五是建筑节能的政策、法律法规不完善、不衔接,与建筑节能工作发展不能同步进行。为此,搞好建筑节能工作要从源头抓起,不断推进建筑节能。

4.建筑节能的前瞻

建筑节能是关系社会和谐和可持续发展的重大课题,是2l世纪全球建筑领域技术发展的趋势所在。建筑节能重要性共识的达成,必将进一步加强建筑节能领域全新技术、全新方法、全新材料、全新理念的深入研究,并使其渗透到建筑节能方方面面。

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正因为阳光是人们生活不可或缺的,于是建筑上的窗户便成了必不可少的组成部分,窗户最重要的功能便是采光,人类的生存离不开阳光,所以建筑的窗户通常开在阳光充足照射面,在中国古代修建房屋时,也有“坐北朝南”一说,“坐北朝南”一是为了避北风,二便是为了采光。中国处于地球北半球,大部分陆地位于北归线(北纬)以北,一年四季的阳光都由南方射入,朝南的房屋便于采取阳光。

然而随着近年来对于节能环保的讨论越来越多,窗户则被冠上了“黑洞”之名,全社会的三大能耗中,建筑能耗占到总能耗的40%以上,而通过门窗流失的能耗占到了建筑能耗51%。据了解,我国每年新增25亿平方米建筑,超过所有发达国家总和,节能门窗用量仅仅占到0.4%。因节能门窗普及率低而造成的建筑能耗,为发达国家的2-3倍,已经成为建筑节能的最大黑洞。

如果说节能窗对于社会最大的贡献是减少能源的损耗,那么一扇不但节能还能生产能源的窗户呢?

针对于窗户开在建筑向阳面这一特性,北京嘉寓门窗幕墙股份有限公司想出了一个绝妙的构想,让本身就要接受阳光照射的窗户变成一部可以通过光热来造能的窗户不是刚好利用了这一建筑特性么?如是乎,“嘉寓”的光热窗由此诞生了。

光热窗不但适用于建筑有立面有大型落地窗地区,也可以做到外窗与建筑结合。它将平板集热器融合到窗体之中,在接受阳光照射时,将光热收集利用,为整个住宅提供热水。如此一来,本来被冠以建筑节能“黑洞”之名的窗户,反而成了提供能量的源泉。

“嘉寓”这款光热窗是国内外首先将集热设备与窗体结合的产品,填补了市场的空白,目前已申报了14项专利,因为世界各地的房屋开窗必定选择向阳面,可以进行大面积进行市场推广 ,在不久之后,也许将代替屋顶及壁挂平板太阳能集热方式。

现在国家提倡绿色建筑,要求在节能的同时,拥有20%再生能源应用面积,在高层住宅中即使楼顶布满太阳能,也达不到政府要求。而光热窗解决了这个难题。再生能源利用率高,太阳能的热转化率达到36%作用,并且同时配备多种加热方式,全年全天可使用,集热器自身使用保温隔热材料,同时也提高门窗系统的保温性能,窗系统在安装时已按规范达到了防雷要求,解决太阳能热水器防雷的技术难点。

如果说过去的普通窗是建筑节能的“黑洞”,那么“嘉寓”光热窗被称作建筑节能的“白洞”则恰当之名。

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【关键词】建筑节能;外墙外保温材料;外保温优势;外保温缺陷

随着建筑节能工作的不断推进,“三步节能标准”的贯彻实施,建筑节能已成为建设领域发展的一个主要方向。外墙外保温技术以其构造合理、消除热桥、节能效率高等优点成为目前建筑节能的主导技术。

所谓外墙外保温,是指在墙体的外表面上建造保温层,此种外保温可用于新建墙体,也可以用于既有建筑外墙的改造,是目前大力推广的一种建筑保温节能技术。

一、外墙外保温目前应用的保温材料

保温材料的性能指标主要有:容重、热导率、抗压强度、最高使用温度、含水率、抗折强度、线膨胀系数和PH值等。

(1)复合硅酸盐绝热保温材料

复合硅酸盐保温材料是一种与固体基质联系的封闭微孔网状结构材料。具有对流、传导、辐射三种屏蔽阻热传递形式,具有特殊的晶像结构,造就了优良的绝热保温性能。这种保温材料具有导热系数低、容重轻、粘结性强、施工方便、不易老化、可重复利用、无尘等特点,是新型优质保温绝热材料。与传统的保温材料相比,绝热工程总费用可减少四分之一,且取得良好的节能效率。

(2)酚醛树脂泡沫保温材料

酚醛树脂泡沫具有热导率低、力学性能好、尺寸稳定性优、吸水率低、耐热性好、电绝缘性优良、难燃等优点,尤其适合于某些特殊场合作隔热保温材料或其他功能性材料。在阻燃、隔热方面,酚醛树脂可以长期在130℃下工作,瞬时工作温度可达200—300 ℃,这与聚苯乙烯发泡材料的最高使用温度70-80℃相比,具有极大的优越性,同时,在耐热方面也优于聚氨酯发泡材料而成为外墙绝热及饰面系统的首选绝热材料。

(3)硬质聚氨酯泡沫保温材料

硬质聚氨酯泡沫(PURF)热导率仅为0.020—0.023W/(m·K)之间,因此将该材料应用于建筑物的屋顶、墙体、地面,作为节能保温材料,其节能效果将非常显著。同时该材料还具有比重轻、强度大、吸水性好、绝缘、隔声效果好、化学稳定性好、良好的粘结性和加工性能,可现场施工,又可预制成构件组装,满足建筑物轻量化、降低造价节能等要求。广泛应用于工业及民用建筑、商业建筑和冷库等。

(4)聚苯乙烯薄膜塑料

聚苯乙烯薄膜塑料是以聚苯乙烯树脂为主要原料,经发泡剂发泡制成的内部具有无数封闭微孔材料。其表现密度小、导热系数小、吸水率小、保温、隔热、吸声、防震性能好、耐酸碱,机械强度高,而且尺寸精度高,结构均匀。因此在外墙外保温中其占有率极高。但是聚苯乙烯在高温下易软化变形,安全使用温度为70℃,最高使用温度为90℃,防火性能差。

(5)胶粉聚苯颗粒保温浆料

胶粉聚苯颗粒保温浆料就是将一定量的胶粉料与聚苯颗粒(占浆料体积的80%)混合得到的一种导热系数较小的复合材料。聚苯颗粒是利用废弃的聚苯板破碎成5mm以下的颗粒得到的。它具有表现密度小、导热系数小、不吸水等特性,并且耐腐蚀、耐霉变的能力极强。胶粉聚苯颗粒保温材料的整合性和强度来自于胶凝组分,同时胶凝组分也决定了浆料的耐久、耐候性。纤维组分主要是加强弹性,提高抗裂性。同时保温层具有轻质高强、保温隔热性能好、整体性强、施工快速简便等特点,与其他保温隔热材料相比,具有较高的性能价格比,可应用于不同结构类型的工业和民用建筑的外墙外保温工程。

二、外墙外保温的优势

保护主体结构,延长建筑物的寿命外墙外保温的保温层置于建筑物围护结构外侧,缓冲了因温度变化导致结构变形产生的应力。避免了雪、雨、干、湿循环造成的结构破坏,减少了空气中有害气体和紫外线对围护结构的侵蚀,有效地消除了顶层横墙常见的裂缝。因而,外墙外保温既可减少围护结构的温度应力,又对主体结构起保护作用,从而有效地提高了主体结构的耐久性,延长了建筑物的寿命。

使墙体潮湿情况得到改善使墙体潮湿情况得到改善,有利于室温稳定。采用外保温时,由于蒸汽渗透性高的主体结构材料处于保温层内侧,用稳念传湿理论进行冷凝分析,只要保温材料选择适当。在墙体内部不会发生冷凝现象,故无需设置隔汽层。墙体由传热体变成蓄热体。结构层的整个墙身温度提高了,不仅降低了它的含湿量,还不用再设空气层,同时墙体能吸收和释放能量,有利于气温的稳定。可得到室内舒适的热环境,墙体形不成露点差,彻底消灭结露现象。由于采用外保温措施后,结构层的整个墙身温度提高了,因而进一步改善了墙体的保温性能。

室内墙面容易挂物,对净使用面积无影响。采用内保温的墙面上难以吊挂物件,甚至安设窗帘盒、散热器都相当困难。内保温也必定会减少房间净使用面积。而外保温则可以避免上述问题的发生。当外墙必须进行装修或抗震加固时,加做外保温是最经济、最有利的技术措施。加快施工进度。如果采用内保温,房屋内部装修、安装暖气等作业,必须等待内保温做好后才能进行,工期较长。外保温则可以与室内装修工程平行作业。

三、外墙外保温存在的问题

外墙外保温系统的耐久性有待时间考验,外墙外保温系统在正常使用及维护的条件下,应该满足使用年限不少于25年的要求。因此,外保温系统须经过大型耐候性试验,特别是保温系统的饰面层及防护层,即经过80次高温-淋水循环和20次加热-冷冻循环后不得出现空鼓、开裂及脱落。但目前不少外保温系统却未经过大型耐候性试验,且缺少相关的基础实验,参考国外的彼岸准又有局限性,因此,外保温系统的耐久性有待实践考研。

外墙基面出现的问题,粘贴保温板之前,未对外墙基面出现过的粉尘过多、存在凹陷的地方进行相应的处理,外墙面平整度过差的没有预先进行砂浆找平,这样将明显降低黏结砂浆与墙面的黏结强度,如果黏结面积偏少,还可能在保温板中间出现空腔结构,这样一来在形成负风压的情况下,极易导致整个保温体系的破坏。

常用于外保温的有机绝热材料的防火性能不高,当外墙外保温系统的保温材料采用不燃性材料或不具有传播火焰的难燃性材料时,外墙外保温系统几乎不存在防火安全性问题。但是,在我国目前的技术条件下,聚苯乙烯泡沫和硬泡聚氨酯等可燃材料在建筑外墙外保温系统中的使用最为广泛,这是产生外保温系统防火安全性问题的起因,而随着节能标准的逐步提高,这个问题将更加突显。因此,随着此类町燃有机保温材料的大面积应用和使用厚度的不断增加,建筑外墒火灾或火灾的蔓延问题应引起人们足够的重视。

四、总结:

随着我国建筑节能要求舒适性要求的不断提高,采用外墙外保温的需求正在日益迫切,外墙外保温技术市场将会迅速扩大;特别是在北方的寒冷及严寒地区,目前外墙外保温技术在节能建筑中已得到广泛的应用。虽然外墙外保温还有还多缺点,但是随着社会的发展,相信这些问题一定会得到很好地解决。所以,外墙外保温的做法,应该是发展绿色建筑,实现建筑节能的合理选择,它在各种形式的外墙保温方式中将会占主导地位。

参考文献:

[1]黄统亚.《浅析节能技术建筑外墙外保温》.城市建设.2011 年.

[2]新型建筑绝热保温材料应用、设计、施工。中国建材工业出版社,2005.

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【关键词】建筑;节能

1.建筑节能概论

在建筑发展的大潮流中,建筑节能是共同关注的热点问题,是建筑技术进步的一个重要标志,也是建筑业可持续发展战略的一个关键环节,发达国家为此进行了长久的努力,并取得了丰硕成果,我国是个耗能大国,人多地少、资源和能源相当匮乏,而建筑业是高能耗产业,目前约占社会总能耗的30%,随着我国经济和社会持续快速发展,工程建筑规模不断扩大,建设节能建筑,降低建筑耗能,充分保护好宝贵的资源和生态环境是我国建筑界面临的一项重大课题和不容推卸的历史责任。

2.我国建筑节能的现状

我国幅员辽阔,地域宽广,从北到南分为严寒地区、寒冷地区、夏热冬冷地区、夏热冬暖地区和温和地区。我国严寒地区、寒冷地区以及夏热冬冷地区的部分城镇冬季都需要采暖,采暖燃煤需要消耗大量的资源,同时对大气造成严重污染。我国大部分地区夏季炎热,空调又日益普及,建筑空调能耗正在迅速增加。随着人民生活水平的不断提高,对居住、办公的舒适度要求也越来越高,将会增加采暖和空调设施,建筑耗能必将大幅度增加。我国与气候条件相近地区的发达国家相比,每平方米建筑面积年耗能量要多出2倍以上,从而导致空气中悬浮颗粒物,二氧化硫和氮氧化钠等大气污染物日益增多,以二氧化碳为主的温室气体的排放正使全球气候日趋变暖,随之而来的是自然灾害如沙尘暴,这些情况已日益引起我国政府关注,已采取了很多措施,制定了相应的法律、法规和经济激励政策,促进建筑节能产业化,但总的来说,我国的建筑节能市场还远未被充分的挖掘,我国建筑节能目前主要还存在下列问题:

⑴建筑节能的法规与标准不够完善,缺乏科学统一适用的建筑节能评价体系。我国目前的建筑节能标准和只是针对有限的几种建筑或仅有总的要求,难以推广到不同的建筑类型。另外这些标准总体偏于陈旧,没能反映目前的经济发展和能耗水平。而且,目前针对已有建筑,没有一个标准去规范和衡量其使用能耗,这使得对当前建筑能耗的判断、实施改造后的能耗评价都存在着一定困难。

⑵节能受益主体不明确,节能缺乏积极性。建筑节能在参与者上涉及政府、建筑师、设备工程师、业主、物业管理人员和建筑实际使用者等利益主体间的博弈和平衡,由于节能措施将增加建筑的初投资,而开发商(业主)多数考虑节省初投资,只有10%的业主主动考虑节能,而在设计人员建议下采用节能的只有25%。建筑师、设备工程、物业管理人员,由于建筑运行能耗的多少与他们收入无关,即使他们意识到节能的重要性,也没有热情对节能问题进行研究和实施,而与直接利益挂钩的大楼用户,由于个体分散,所得利益不统一,节能缺乏积极性。

⑶政府管理机构不健全,缺乏经济政策的市场激励。目前一些地方政府官员对建筑节能工作不够重视,管理机构人员配备不全不力,建筑节能重要性在广大群众中宣传教育不够,政令不通。另外政府对建筑节能设计改造没有多少经济激励政策,大家对于一次性投资过大能否收回投资存在不少疑虑。

3.建筑节能工作的改进措施

3.1政策措施

目前建筑节能存在着部分的“市场失灵”,政府的作用就更加突出,政府可以通过以下方式规范和激励建筑节能市场的发育和成长:

⑴制定节能政策,包括限制性政策(如节能标准规范)和激励性政策(如节能标识,节能补助和税收减免)。

⑵支持建筑节能相关技术的科研项目,并积极开展市场化操作。

⑶加强执法监督,鼓励政府部门采用建筑节能技术,带头履行相关标准。

⑷充分利用传播媒体的多元化技术进行节能宣传,提供建筑节能领域最新的商务和技术信息。

⑸对既有建筑应全面规划,分期分批地实施节能改造,提高能源的利用率,对新建建筑规划和审批时,就明确要求采用节能建筑。

3.2技术措施

⑴建筑节能市场化一个较大的障碍就是评价体系,应尽早开发并推广一种适合国情的简单、直观、有效的评价方式和评价工具,建立节能研究检测中心及实验室。

⑵加强建筑节能从业设计人员的素质培养,增强节能建筑设计与环境质量相统一的迫切感和责任感,把建筑节能作为建筑设计是否达标的重点考核项目,建筑师应率先执行有关建筑节能的技术标准。结构师和设备师及建筑师之间应互相学习,密切协作,共同实现节能建筑设计的真正统一,确保节能设计的质量。

⑶大力发展节能科学技术,进一步提高建筑材料质量,建筑施工技术即建筑节能技术。尤其应加强国际交流与合作,组织较多层次的专家学者及各类专业技术人才,跟踪国际先进的建筑能源管理方式,建筑节能经济激励政策和建筑节能技术,并积极开展相关领域的技术合作,促进建筑节能技术的发展,建筑节能理念的更新。

4.我国建筑节能前景展望

在我国建筑中提高能源利用率潜力十分巨大。建筑节能是缓解我国能源紧缺矛盾、改善人民生活工作条件、减轻环境污染、促进经济可持续发展的一项最直接、最廉价的根本措施,也是深化经济体制改革的一项重要组成部分。

总结我国近20年来建筑节能工作的进展情况,笔者就我国建筑节能工作发展前景作如下分析:

⑴建筑节能是贯彻可持续发展战略的一件大事,也是世界建筑发展的大潮流、大趋势。因此,我国建筑节能事业将在克服诸多困难中逐步前进,只要加快技术、组织及政策方面的措施落实,在不久的将来,建筑节能定能结出丰硕之果,接近或赶上发达国家的节能水平。

⑵在当前和今后若干年内,建筑节能的进展主要依靠政府的强制推动,依靠立法和执法。只要各级领导重视,加强建筑节能工作的行政监督,将会使建筑节能工作出现一个崭新的面貌。

⑶建筑节能在20年前从北方采暖居住建筑启动,是由于当时北方采暖能耗占建筑能耗的主要部分。随着我国经济的快速发展,国家住房货币化政策的实施,购房消费已成为我国新的经济增长点,人们改善建筑热环境的要求日益迫切,因此,南方地区建筑节能的工作也将得到推广。笔者建议加快节能示范建筑、示范区、示范村建设,让更多的群众从亲身的感受中得到启发,形成共识,得到实惠,并从中总结经验,进而推动我国建筑节能事业的更快发展。

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中国的建筑节能技术与发达国家相比,还处于起步阶段,整体的建筑节能技术水平较低,发展相对缓慢。与西方国家相比,中国建筑在采暖方面的耗能每个单位面积要多出3倍左右,外墙热损失要多出5倍左右,窗户的热损失也在2倍左右[1]。在保温和隔热的性能上都比较差。出现这种情况的主要原因在于我国的建筑节能技术发展比较落后,也比较缓慢。我国的建筑耗能技术出现于20世纪70年代,经过不断研究和发展,在建筑墙体传递和房屋传递方面有了很大的进步。对于计算供热负荷、冷负荷、围护结构的性能上的软件已经有了进一步的发展。但是,目前中国市场中大部分的建筑节能设计软件都是以提高工程的效率和准确性为目的的,在建筑的耗能评估方面没有完整的建筑耗能评价体系,也没有统一的标准进行衡量。

2建筑节能软件在建筑节能设计应用中存在的问题

2.1建筑节能软件没有很好的兼容性,计算结果不稳定

PKPM软件是当期我国市场中运用比较普遍的建筑设计节能软件,该软件是由中国建筑科学研究院建筑工程软件研究所研发的。它在市场中的使用率较高,计算的结果比较可靠。这一系列的软件唯一的缺陷是在暖通冷热负荷上没有相应的计算软件。在整体的建筑中,专业的暖通人员不仅要运用PKPM软件[2],同时还另外选择其他的软件进行暖通冷热负荷计算。在计算的过程中,由于两种软件的方法和原理不同,计算内容不能相互结合和兼容,导致在对同一种项目进行计算时,两种软件的结果会出现差异。所以,两种软件致使部分建筑之间不能进行相互配合,不能达到真正建筑节能的目的,只是在表面上做到了节能审查的规格,但是没有达到实质性的要求。

2.2建筑节能软件运用意识不强,运用配合度不高

当前建筑市场中,建筑节能设计出现了错误的意识,把建筑的节能评估的最终目标设定在符合国家相关建筑节能规则审查中,不能真正认识到节能软件使用的重要性,没有把各种节能软件的优点链接到一起,找出最优的措施解决建筑节能中的相关问题,用最小的代价换取最大的利益[3]。当完整的建筑模型完成后,建筑师将相关数据输入到软件中,经过计算、校核等反复的处理,得出符合节能法规要求的最终结果。然后建筑暖通设计师再利用这个结果进行冷热负荷的计算,得出的结果作为选择各种设备的依据,如果这个结果没有超过节能规定的要求,暖通设计师就算完成了节能的计算和评估。其中,两个阶段进行节能计算的目的是符合节能法规的要求,甚至为了达到这一目的不对原有的方案进行修改,而是选择更加昂贵的代价进行补充。

3能软件在节能设计中的运用建议

3.1建筑中选用兼容性较好的建筑专业和暖通专业的软件

在建筑的节能设计中,使用建筑专业和暖通专业兼容性较好的节能软件,使建筑的模型在暖通设计中充分发挥基础性作用,减少暖通工程师的工作量,避免建筑中的重复性工作发生,保证软件计算结果的一致性[4]。在软件企业进行软件开发时,要充分考虑到建筑节能计算软件和暖通节能计算软件之间的兼容性,减少在两个软件计算中出现结果差异的可能性,缩短各个环节工作的程序。另外,软件企业在进行产品销售时,要把各种节能软件相互配合,实现软件之间的兼容性,达到计算结果的准确性和稳定性。

3.2建筑围护结构的保温隔热性能

在外墙节能设计中,设计者可以在节能软件中选择自己所需要的材料,利用软件对这个材料进行计算传热系数等。另外,也可以通过选择保温的方法进行计算。利用软件,选择其中一种保温做法,此软件可以自动调入各种材料的参数进行计算,设计者利用计算结果对保温材料进行修改和选择。对于门窗的节能设计,建筑门窗的数据对建筑能耗有很大的关系。设计者可以根据软件计算的结果来选择外窗类型。

3.3在方案设计时,加强建筑设计与相关专业的联系程度

建筑的节能设计目标是要达到整体建筑设计和建设的节能目标。所以,在进行建筑方案设计时,应当与其他相关专业,特别是暖通专业相联系,让其设计师参与到方案的设计中来,充分的考虑到整体建筑的综合节能目标,降低相关设备的能量耗损,制定能耗较低的建筑方案,利用最小的代价,得到最大的利益。目前,我国的节能设计习惯还停留在最初阶段,在整体的建筑方案设计中,暖通专业等其他相关专业很少参与到方案设计环节中来,不利于整体节能的建筑软件使用,不能完全达到节能的目标。

4结语

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关键字:能源环保建筑绿色

一建筑设计与环保节能的紧密关系

住宅建筑设计中的生态平衡、环境保护与节省能源不是孤立的,也不是矛盾的,而是相互影响和联系的。人类可以自主建造舒适的建筑内部环境,但人工化的舒适通常依赖于照明、空调和通风等高耗能设施,且舒适度的提高又往往以耗能的增加为前提条件,这种发展模式带来了当前环境和能源危机,进而威胁到人类自身的生存发展与安全保障。

随着经济的发展、城市化进程的加快、城市居民生活水平的提高,建筑耗能占整个能源消费总量的比重不断上升,每年由于新建和改建建筑,消耗大量能源,带来自然环境的恶化。同时在建设过程中还存在水污染严重、土地资源利用率低、建筑耗材高等严重问题。如不注意防止水、土和空气的污染,绿化与水面严重不足、空气污浊、气温升高、能耗剧增。自然环境的日趋恶化,结果是建筑系统内和建筑系统外的物质良性循环与能量的良性转换受到严重破坏,也就是生态环境受到严重破坏。居住区中的气候设计,不仅仅是一个充分利用自然能源、减少再生能源消耗的问题,也是一个直接处理人与自然的关系问题,实现可持续发展是本世纪人类所面对的巨大挑战。

二 对绿色建筑的思考

绿色建筑概念传入我国仅有不到十年时间, 同时基础研究起步较晚、区域差异很大、制度体系不完善、绿色环保观念欠缺以及建筑质量等诸多因素使我国在发展绿色建筑的过程中较发达国家有更多的困难。而在绿色建筑设计、自然通风、可再生能源利用、绿色环保建材、室内环境技术、资源回用技术、绿化配置技术等研究方面均需加快应用研究。

(1) 在区域层面上发展不平衡, 各个地方的气候不一样, 自然资源不一样, 经济发展不一样, 形成各地区之间的差距。如北方寒冷地区因冬季采暖造成能源高耗费、环境高污染问题严重, 故发展较早; 而有的经济发达地区节约意识较差故开展的较晚, 甚至处于起步状态。

(2) 在制度上没有激励性政策的配合, 缺乏有效的监管体系, 执行贯彻度底(喊的多做的少) , 法规、标准体系、管理体制均不完善, 不能很好的发挥引导性作用。国外实践表明: 绿色建筑的发展离不开技术和制度两大因素,技术提供支持, 而制度构筑环境, 是绿色建筑发展的保证。制度革新的获益要比技术革新更为重要。

(3) 在观念上, 随着政府对环保节能宣传力度的加大,以及能源紧张的切身感受, 越来越多的消费者将目光转向绿色建筑产品, 节能、健康、环保的呼声越来越高, 但大多数人对于绿色建筑的理解仅集中在节能、节水的层面,对于交通、材料、效率提高、污染减排等更丰富的内容没有充分认识。在面临具体行动时生态环保者非常少, 人们的生态觉醒与实践之间存在着脱节。又如在建筑运营阶段,要节能, 就需要自觉地做到人走关灯、关电脑, 节约用水做到水的循环利用, 节约用纸, 将空调的温度调到26 度等, 这些不是技术问题, 而是人的意识问题、生活习惯问题, 是“环境道德”和“生态伦理”。

(4) 在建筑的节能工作上, 政府大力倡导节能减排,在全面推进建筑节能的大好形势下, 我国建筑节能工作取得了令人瞩目的成就, 但其总体节能状况令人堪忧, 大批量的高能耗建筑, 成为构建和谐社会的" 瓶颈"。现仍然有众多建筑未达到节能要求, 其中最重要的原因是由于建筑能耗影响因素极其复杂, 导致从技术体系到配套法规上没有从根本上理顺相关工作。现行建筑节能标准中某些缺乏科学性的条款使标准在执行中存在漏洞; 软件的某些评价结论与标准不协调, 会产生建筑节能的技术屏障, 这些问题极大地制约了绿色建筑节能工作的推进。

三 节能环保前提下的建筑设计原则

现如今,随着节能环保意识的增强和能源短缺的压力,“节能建筑”“绿色建筑”、成为当前最热的话题,绿色节能建筑的标准应该统一的,节能建筑就应该是环保建筑,充分利用阳光、雨水等可再生能源,最大限度的节电节水,大力发展绿色节能建筑是中国建筑业未来发展的方向。我们在节能环保的建筑设计上要遵从以下原则:

首先是资源利用效率要达到最高。建筑设计的资源利用效率要达到最高的原则,指的是对各种建筑用的资源,包括能源、土地、水、各种建筑材料等,都要高效率地利用,尽可能的节约能源。

其次是对环境影响最小。要达到对环境影响最小,要注意以下几个方面:一是防止建筑对土壤、空气和水的污染;二是尽量使用本地建材。这也是对环境影响最小的一项措施,因为这样可以减少运输对环境的影响,而且可以支持当地经济的发展:三是重复利用建筑材料。在建筑选材时,要考虑材料的可循环使用,这是鼓励利用建筑材料的回收利用。四是要尽可能利用既有建筑,提高建筑物的寿命。

最后是对生态环境最好。对生态环境最好指的是对人以及其他生物的生存和健康最为有利,通常我们说“以人为本”是正确的,但同时不要忘了其他物种。人也是自然生态中的一部分,“以人为本”的建筑设计原则,不单只是满足“人”的物质与精神需求,更应该使其与生态环境保持应有的平衡关系,需考虑到未来的的可持续发展。 转贴于 中国论文下载中

四 加快推广建筑节能工程步伐的建议

4.1建立健全建筑节能服务体系。实施供热计量收费、建筑能效综合评价、既有建筑节能改造等还需要建立建筑节能服务体系。若缺乏建筑节能服务机制,就会影响到节能工作的顺利开展。

4.2 节能服务的推广,不仅需要政府的支持,同时也需要在节能服务方面起到表率作用,以推动建筑节能产业的大发展。

4.3能源服务公司的门槛准入。建筑一体化,安全、可靠和身外之物长久的运行需要专业公司的服务和保证,这些都需要能源服务公司不仅要有系统集成的的技术能力,还要有资本实力和对新项目不断的投融资的资本运营能力。缺乏相应的资质认定,从事建筑节能服务工作的企业必定良莠不齐。

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关键词:建筑节能 玻璃门窗墙体材料 材料革新

中图分类号:TE08文献标识码:A 文章编号:

在经历了数次能源危机以及对矿物能源资源的不可回复性和温室效应对生存环境负面影响的认识越来越清楚之后。世界各国提出了控制矿物能源用量的增长,提高用能效率,开发新能源和可再生能源,保护环境的目标。作为耗能大户的建筑业的节能受到极大的关注。建筑节能是近年来世界建筑发展的一个基本趋势,也是当代建筑科学技术的一个新生长点。

所谓建筑节能,就是在保证居室热舒适环境条件下,通过技术进步、合理利用、科学管理和经济结构合理化等途径,采用新型保温材料,把居住建筑在长期使用中的采暖能耗降下来。

目前,我国绝大多数采暖地区围护结构的热功能比气候相近的发达国家差许多,外墙的传热系数是他们的3.5-4.5倍,外窗为2-3倍,门窗的空气渗透为3-6倍。欧洲国家住宅的实际年采暖能耗已普遍达到6升油/平方米,大约相当于8.57kg/平方米标煤,而在我国,达到节能50%的建筑,它的采暖耗能也要达到12.5kg/平方米,约为欧洲国家的1.5倍。

随着生活水平的提高,人们对室内环境居住的舒适性要求日益迫切,室温的提高,加上机械通风换气次数的增加,建筑能耗势必增长。除此之外,住户使用空调的房间越来越多,生活热水日益普遍,家用电器与日俱增,这些都是建筑能耗增加的重要因素。据分析,目前我国建筑能耗约占全国能源消费的12%—20%。当发展到中等发达国家水平时,建筑用能将占总能耗的30%—50%,如果不进一步提高建筑节能标准,建筑能耗将会是一个十分巨大的数量。

建筑节能的现实途径主要有以下两个方面:

一、玻璃门窗-建筑节能的焦点和突破口

建筑节能是一项浩大的系统工程,需要全社会方方面面的共同努力。就建筑本身而言,节能的现实捷径是从“门窗”入手。作为影响建筑能耗四大围护部件之一的门窗,一般是薄壁的轻质构件,是建筑保温、隔热、隔声的薄弱环节。尤以绝热性能最差,它通过辐射传递、对流传递、传导传递和空气渗透等四种形式导致建筑物能量流失,普通单层玻璃窗的能量损失约占建筑冬季保温和夏季降温能耗的50%以上。因此门窗是改善室内热、光环境的重中之重,其性能直接决定着建筑节能的效果。增强门窗的保温隔热性能,减少门窗的能耗,是改善建筑热、光环境质量、实现建筑节能目标的重要步骤。

门窗的保温和隔热与玻璃、门窗框的材料、构造及其气密息相关。建筑门窗无论什么形式、材质都要使用玻璃,它占窗户玻璃面积70%以上,因此建筑门窗的节能又应当首先考虑玻璃的因素。这就是为什么在京、津、沪等大城市已颁布的地方性法规中,大力推广和强制推行节能建筑,又无一例外地推行中空、充气、低辐射玻璃的原因。

中空玻璃的推广使用是时代进步的标志、建筑节能形势发展使然。中空玻璃是由两层以上玻璃将空气层密封起来,其间层中充以黏度系数大而导热系数小的惰性气体以减小间层中的对流换热,其节能特性的主要指标——传热系数K(指在稳定传热条件下,玻璃两侧空气温度差为1℃时,单位时间内通过1平方米中空玻璃的传热量,以W/m2K表示。K值越低,说明中空玻璃的保温隔热性能越好)为2.7-3.3,而普通单片玻璃为5.8。当然如中空玻璃能以LOW-E或SUN-E玻璃相匹配,由于其优异的光学热工特性,则保温隔热性能更突出。在发达国家中空玻璃已得到广泛推广和应用。美国的应用普及率已高达83%以上。德国政府对没有中空玻璃的拟建楼房不予批准建设,仅上世纪80年代前联邦德国使用中空玻璃就达2.1亿平方米,节约能源费达52亿马克。欧洲各国的应用普及率已达50%。日本政府加大力度,努力使其普及率达到50%。韩国普及率则接近90%。鉴于中空玻璃的生产技术已经相当成熟,实际使用广泛,节能效果明显,而投资则增加不多,因此说建筑门窗的节能在世界范围已进入中空玻璃的时代,绝不是言过其实。

二、墙体材料的革新

要推广节能建筑,就必须有与之配套的新型墙体材料。提高节能建筑质量也离不开新型墙材的开发、生产。只有在产品开发的同时开发应用技术,才能使其成功地应用到节能建筑上,靠市场促进新型墙材的发展,新型墙体材料只有在建筑上应用才有广阔的发展前景。

高密实墙材革新,自1998年开展以来,根据当地页岩资源较丰富的特点,制定了以承重的页岩砖生产应用为主,以非承重的砌块生产应用为辅,以建筑结构体系的改革为调节,以墙改基金为调控,逐步建立起以页岩砖、砌块、板材为主的三大建筑材料新体系,形成“以墙改保证节能,以节能带动墙改”的工作思路。先后研制开发了页岩实心砖、空心页岩砖、多空页岩砖、“无纺”轻体隔墙板、三维钢丝网架夹心板及各种砼空心砌块。如何提高这些产品的使用量,切实发挥产品的作用;把确立既适用本地实际,又能被设计、施工、建设单位采纳使用,作为发展与推广工作的重点。经过市场调查及节能验收,确定了以多空页岩砖、“无纺”轻体隔墙板、三维钢丝网架夹心板及各种砼空心砌块为主的建筑结构体系,使新型墙材与建筑节能处在良性循环阶段,收到了良好的社会效益及经济效益。

发展节能建筑必须采用性能优良的新型墙体材料。改善建筑围护结构的热工性能,必须进行墙体材料革新,否则节能建筑就会变成“无源之水”;要推进墙体材料革新,就必须推广节能建筑,否则新型墙体材料就没有市场空间,墙体材料革新也就失去了持久的动力。墙体材料革新与节能建筑推广之间的双向互动包含了交叉催化关系、循环因果关系,新型墙体材料的发展需要节能建筑的推广来带动,而节能建筑的推广也需要新型墙体材料给予支撑。因此,新型墙材的革新应着重于建筑节能的推广。