建筑節(jié)能技術(shù)研究現(xiàn)狀

1、建筑節(jié)能技術(shù)研究現(xiàn)狀摘要：建筑節(jié)能是一門綜合性學(xué)科，它涉及到建筑、采暖、通風(fēng)、 空調(diào)、照明等眾多領(lǐng)域。在環(huán)境問(wèn)題和能源問(wèn)題日益突出的形勢(shì)下，建筑 節(jié)能更顯得尤為重要，本文針對(duì)建筑節(jié)能現(xiàn)狀提出了相關(guān)的節(jié)能技術(shù)及發(fā) 展方向。關(guān)鍵詞：建筑節(jié)能新技術(shù) 發(fā)展方向中圖分類號(hào)：tm08文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：a文章編號(hào)：、八1刖g所謂建筑節(jié)能，在發(fā)達(dá)國(guó)家最初定義為減少建筑中能量的散失，現(xiàn)在 普遍稱為“提高建筑中的能源利用率”，在保證建筑居住舒適性的條件下, 合理使用能源，不斷提高能源利用效率?，F(xiàn)階段，我國(guó)建筑能耗已經(jīng)與工業(yè)能耗、交通能耗并列成為三大“耗 能大戶”，據(jù)統(tǒng)計(jì)，建筑能耗在我國(guó)能源總消費(fèi)中所占的比例己經(jīng)達(dá)到 2

2、7. 6%,隨著城鎮(zhèn)化的加速發(fā)展，建筑能耗呈現(xiàn)急劇上揚(yáng)趨勢(shì)；在建筑單 位面積耗能上，我國(guó)單位建筑面積能耗為發(fā)達(dá)國(guó)家的3倍多，因此，提高 能源的利用率，減少能源的消耗，是整個(gè)建筑領(lǐng)域改革與發(fā)展的重要方向, 也是我國(guó)建筑領(lǐng)域發(fā)展綠色低碳經(jīng)濟(jì)的重要手段之一。本文從建筑規(guī)劃與 設(shè)計(jì)、墻體、門窗、可再生能源的利用等方面進(jìn)行了簡(jiǎn)要的介紹。1建筑規(guī)劃與設(shè)計(jì)面對(duì)全球能源環(huán)境問(wèn)題，各種全新的設(shè)計(jì)理念應(yīng)運(yùn)而生，如低能耗建 筑、零能建筑和綠色建筑等。它們本質(zhì)上都要求建筑師從整體綜合設(shè)計(jì)概 念出發(fā)，從建筑的能耗、環(huán)境、設(shè)備等方面綜合考慮，在建筑規(guī)劃和設(shè)計(jì) 時(shí)，根據(jù)大范圍的氣候條件影響，針對(duì)建筑自身所處的具體環(huán)境氣候特

3、征, 重視利用自然環(huán)境（如外界氣流、雨水、湖泊和綠化、地形等）創(chuàng)造良好的 建筑外界和室內(nèi)微氣候，以盡量減少對(duì)建筑設(shè)備的依賴。具體措施可歸納為以下三個(gè)方面：合理選擇建筑的地址、采取合理的 外部環(huán)境設(shè)計(jì)（主要方法為：在建筑周圍布置樹木、植被、水面、假山、 圍墻）；合理設(shè)計(jì)建筑形體（包括建筑整體體量和建筑朝向的確定），以改 善既有的微氣候；合理的建筑形體設(shè)計(jì)是充分利用建筑室外微環(huán)境來(lái)改善 建筑室內(nèi)微環(huán)境的關(guān)鍵部分，主要通過(guò)建筑各部件的結(jié)構(gòu)構(gòu)造設(shè)計(jì)和建筑 內(nèi)部空間的合理分隔設(shè)計(jì)來(lái)實(shí)現(xiàn)建筑室內(nèi)較好的通風(fēng)、采光效果，以實(shí)現(xiàn) 少用或不用設(shè)備的目的，最大限度降低建筑能耗。2建筑節(jié)能技術(shù)2. 1墻體保溫節(jié)能技術(shù)

4、墻體保溫是建筑節(jié)能的重要環(huán)節(jié)，墻體保溫主要從保溫層的厚度及 保溫材料兩個(gè)因素來(lái)影響建筑能耗。我國(guó)建筑墻體節(jié)能保溫措施主要冇三 大類：外墻內(nèi)保溫、夾層保溫和外墻外保溫。目前我國(guó)使用較多的為墻體 外保溫，釆用外保溫有以下幾方面優(yōu)勢(shì)：保護(hù)主體結(jié)構(gòu)，延長(zhǎng)建筑物壽 命；基本消除熱橋的現(xiàn)象，較好地發(fā)揮了材料的保溫節(jié)能功能；提高建筑 的防水功能和氣密性。在建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫材料中，主要使用的材料分為有機(jī)類和無(wú)機(jī) 類，從使用的實(shí)際情況來(lái)看，我國(guó)北方寒冷地區(qū)和夏熱冬冷地區(qū)圍護(hù)結(jié)構(gòu) 絕大多數(shù)使用的為冇機(jī)類保溫材料（主要指eps和xps）,這主要是由于這 些地區(qū)氣候條件對(duì)圍護(hù)結(jié)構(gòu)保溫性能的耍求決定的。一般來(lái)講，有機(jī)

5、類材 料的保溫性能遠(yuǎn)優(yōu)于無(wú)機(jī)類材料，具有重量輕、保溫隔熱性能好、可加工 性好等優(yōu)點(diǎn)；但其致命缺點(diǎn)是防火性能差、穩(wěn)定性差、不耐老化。因此， 選用有機(jī)類保溫材料時(shí)，需要注重構(gòu)造上的防火措施，如增加防火隔離帶 等。2. 2相變材料蓄能技術(shù)相變過(guò)程一般是等溫或近似等溫過(guò)程，相變過(guò)程中伴有能量的吸收或 釋放，這部分能量稱為相變潛熱，利用相變過(guò)程的這一特點(diǎn)可開發(fā)適用于 建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的相變儲(chǔ)能材料。當(dāng)材料的物理狀態(tài)發(fā)生變化時(shí)，材料自身 的溫度在相變完成前兒乎維持不變，形成一個(gè)寬的溫度平臺(tái)，盡管材料的 溫度不變，但吸收或釋放的相變潛熱不容忽視。羅慶、劉慶開等人曾以 cac12 - 6ii20為實(shí)驗(yàn)材料，通過(guò)對(duì)

6、比測(cè)試發(fā)現(xiàn)，相變玻璃窗調(diào)溫能力比普 通玻璃窗高出34°c,這對(duì)于提高夏季室內(nèi)熱環(huán)境質(zhì)量、減少空調(diào)的使用 從而實(shí)現(xiàn)建筑節(jié)能具冇重要的意義1;另一方面可用于外墻的保溫隔熱 上，熱量通過(guò)相變材料的過(guò)程中會(huì)形成一定的溫度梯度，從而能夠盡量維 持室內(nèi)溫度的恒定，達(dá)到建筑節(jié)能的目的。2. 3冷屋頂技術(shù)“冷屋頂”又稱“白色反光屋頂”是指口射反射率高的屋頂，它通過(guò) 対普通屋頂涂上淺色的、高反射率的涂料，提高屋頂?shù)娜丈浞瓷渎?，減少 太陽(yáng)熱量的吸收，從而達(dá)到減少空調(diào)冷負(fù)荷、節(jié)約空調(diào)能耗的目的。“冷 屋頂”可以減小空調(diào)能耗，控制“熱島”現(xiàn)象；保護(hù)“臭氧層”，并且屋 頂材料的老化速度較慢，使用時(shí)間較長(zhǎng)?！袄?/p>

7、屋頂”根據(jù)其所使用的材料 不同可大致分為三種：1）高反射涂料冷屋頂2）相變材料冷屋頂3）熱 變色材料冷屋頂。以高反射材料冷屋頂為例，其通過(guò)涂料的高反射率和高發(fā)散率，在反 射大量太陽(yáng)能的同時(shí)，乂能較快的釋放出能量。從而，降低了屋頂表面的 溫度，大大降低了傳入建筑物內(nèi)部的熱量。另一方面，建筑屋頂表面溫度 降低的同時(shí)，也減少了向丿制圍空氣所傳遞的熱量，從而可有效的緩減“城 市熱島”效應(yīng)。盡管“冷屋頂”可以在一定程度上冇效地降低建筑能耗，但同時(shí)也 存在一些問(wèn)題。一方面，“冷屋頂”技術(shù)耍在原有的屋頂涂料的基礎(chǔ)上， 對(duì)原有的涂料進(jìn)行改善，然后再涂上反射率較高的新涂料，并且要注意后 期的維護(hù)與更換，因此與普

8、通屋頂相比，整個(gè)技術(shù)的成本也就大大提高； 另一方面，由于涂料的高反射率，可以將大量陽(yáng)光反射到周圍環(huán)境當(dāng)中， 這勢(shì)必會(huì)引起太陽(yáng)光的擾亂，因此，該技術(shù)還冇待于進(jìn)一步的研究，以擴(kuò) 大使用范圍、降低使用費(fèi)用。2.4門窗節(jié)能技術(shù)門窗在起到采光、通風(fēng)、遮陽(yáng)的同時(shí)，也是建筑節(jié)能的關(guān)鍵部位。據(jù) 統(tǒng)計(jì)，在寒冷地區(qū)由門窗縫隙而損失的熱量，占全部采暖耗熱量的25%左 右。特別是隨著人們生活水平的不斷提高，人們對(duì)舒適度的要求水平也在 提升。為了增大采光通風(fēng)面積或表現(xiàn)現(xiàn)代建筑的性格特征，建筑物的門窗 面積越來(lái)越人，全玻璃幕墻建筑也越來(lái)越多，以至門窗的熱損失占建筑的 總熱損失的40%以上。因此，門窗節(jié)能是建筑節(jié)能得以實(shí)現(xiàn)

9、的另一個(gè)的關(guān) 鍵環(huán)節(jié)。門窗既是能源得失的敏感部位，又關(guān)系到采光、通風(fēng)、隔聲、立 面造型。這就對(duì)門窗的性能提出更高的要求，就冃前而言，門窗節(jié)能主要 是改善材料的保溫隔熱性能和提高門窗的密閉性能。我國(guó)在建筑物保溫性能上與發(fā)達(dá)國(guó)家相比，外窗能耗是發(fā)達(dá)國(guó)家的 2.2倍2?，F(xiàn)有的門窗結(jié)構(gòu)多變，材料多樣，除普通玻璃外，在建筑節(jié)能 的趨勢(shì)下，新型節(jié)能玻璃陸續(xù)出現(xiàn)，主要有中空玻璃、鍍膜玻璃、高強(qiáng)度 l0w-e防火玻璃等，這些玻璃都是通過(guò)提高材料（玻璃、窗框材料）的光 學(xué)性能、熱工性能和密封性，或是改善門窗的構(gòu)造（雙層、多層玻璃，內(nèi) 外遮陽(yáng)系統(tǒng)，控制各朝向的窗墻比，加保溫窗簾）等方式來(lái)實(shí)現(xiàn)建筑節(jié)能。3新能源的利

10、用與開發(fā)隨著能源危機(jī)的不斷加深，如何提高能源的利用率及新能源的開發(fā) 利用，無(wú)疑的已是各國(guó)關(guān)注的焦點(diǎn)及工作的重心。新能源-般是指在新技 術(shù)基礎(chǔ)上加以開發(fā)利用的可再生能源，包括太陽(yáng)能、水能、風(fēng)能、地?zé)崮?以及海洋表面與深層z間的熱循環(huán)等。日前在中國(guó)，可以形成產(chǎn)業(yè)的新能 源主要包括水能（主要指小型水電站）、風(fēng)能、太陽(yáng)能、地?zé)崮艿龋磺疑?述能源均是可循環(huán)利用的清潔能源。新能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展既是整個(gè)能源供應(yīng) 系統(tǒng)的有效補(bǔ)充手段，也是環(huán)境治理和生態(tài)保護(hù)的重要措施。在建筑領(lǐng)域，h前投入使用的主要為太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)。在我國(guó)太陽(yáng) 能資源豐富的地區(qū)，采用建筑屋面或立面安裝太陽(yáng)能電池板的方式，可作 為生活熱水的能源，也可作通過(guò)轉(zhuǎn)換直接作為電源使用。太陽(yáng)能清潔環(huán)保, 無(wú)任何污染，利用價(jià)值高，符合我國(guó)清潔能源的各項(xiàng)要求。但也存在種種 問(wèn)題，其運(yùn)行受天氣影響較大，不能作為穩(wěn)定的電源；同時(shí)，造價(jià)昂貴， 投資回收期較長(zhǎng)、維護(hù)費(fèi)用較高等都是制約其大力發(fā)展的問(wèn)題，因此，建 筑領(lǐng)域新能源冇待進(jìn)步研究。4展望隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，建筑行業(yè)的能源消耗逐年增加，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展 的戰(zhàn)略思想，就必須對(duì)莫采取經(jīng)濟(jì)有效的節(jié)能措施以節(jié)約能源。在我國(guó)， 建筑節(jié)能是一門新興的節(jié)能技術(shù)，也是世界建筑整體發(fā)展的一個(gè)大的趨 向；通過(guò)合理的建筑設(shè)計(jì)和布局規(guī)劃，可使建筑盡可能利用自然通風(fēng)和采 光