中国建筑节能小议

【摘 要】本文根据中国目前的建筑节能现况进行分析,从资源回收利用、新能源开发利用、纸建筑三个方面说明了建筑节能的重要性,介绍了建筑能耗基本情况,并论述了墙体节能、门窗节能、屋面节能、利用太阳能、夜间通风五种节能途径.

【关 键 词】新能源；墙体节能；屋面节能；中国节能

早在20世纪70年代,建筑节能概念就被正式提出.建筑节能的核心是减少建筑耗能,提高建筑中的能源利用效率.同时,建筑节能需以不影响人们感觉舒适度为前提,即室温冬季不低于18摄氏度,夏季不高于26摄氏度.时隔30年,石油与能源问题再次上升为“国际事件”.而我国的能源问题更是显露无遗：石油消耗量仅次于美国、燃煤紧张、拉闸限电、北方冬季供暖受阻、成品油一涨再涨等我国正面临一场真正的能源危机,建筑节能迫在眉睫.我们必须从可持续发展的战略出发,使建筑尽可能少地消耗不可再生资源,降低对外界环境的污染,并为使用者提供健康、舒适、与和谐的工作及生活空间.

一、我国建筑能耗基本情况及节能发展的对策

我国目前建筑能耗特点可概括为：（1）南方和北方地区气候差异大,仅北方地区有采暖且北方建筑采暖能耗高,比例大；（2）城乡住宅能耗使用差异大；（3）住宅及一般公共建筑与发达国家相比能耗尚处在较低水平,但有明显的增长趋势；（4）大型公共建筑能耗浪费严重,节能潜力大,新建建筑中此类建筑的比例呈增长趋势；（5）长江流域大面积居住建筑新增采暖需求,必须找到有效地解决方案,否则将成为严重的能源负担.

我国的建筑能耗量约占全国总用能量的1/4,居耗能首位.近年来我国建筑业得到了快速的发展,需要大量的建造和运行使用能源,尤其是建筑的采暖和空调耗能.据统计,1994年全国仅住宅建筑能耗在基本上不供热水的情况下为1.54×108t标准煤,占当年全能源消耗总量12.27×109t标准煤的12.6%.目前每年城镇建筑仅采暖一项需要耗能1.3×108t标准煤,占全国能源消费总量的11.5%左右,占采暖区全社会能源消费的20%以上,在一些严寒地区,城镇建筑能耗高达当地社会能源消费的50%左右[1].与此同时,由于建筑供暖燃用大量煤炭等矿物能源,使周围的自然与生态环境不断恶化.在能源的利用过程中,化石类燃料燃烧时排放到大气的污染物中,99%的氮氧化物、99%的CO、91%的SO2、78%的CO2、60%的粉尘和43%的碳化氢是化石类燃料燃烧时产生的,其中煤燃烧产生的占大多数.燃煤产生的大气污染物中SO2占87%、氮氧化物占67%,CO2占71%,烟尘占60%[2].由于我国是主要以煤而不是以油、气等优质能源作为主要能源消耗的国家,每年由于燃烧矿物燃料向地球大气排放的二氧化碳仅次于美国居世界第二,预计到2020年,中国将取代美国成为世界二氧化碳排放第一大国.因此,中国对于全球气候变暖承担着重大的责任,而作为耗能大户的建筑,其节能也就成为关系国计民生的重大问题.

我国建筑能耗不断增长的原因：（1）房屋建筑继续增加；（2）城镇化不断加快；（3）人们对建筑热舒适性的要求越来越高；（4）采暖区大大向南扩展；（5）居民家庭家用电器品种数量增加；（6）农村能源结构发生改变.

我国建筑节能发展的对策：

1、各级政府要提高认识,转变职能,把建筑节能列入国家决策层的重要议程

2.组建建筑节能、设计研究领导机构

3.编制建筑节能专项规划和加强监督管理

4、注重“产学研”,加快对建筑节能的研究设计工作

5.制定经济扶持政策,加大对建筑节能资金的投入

6.积极推广和使用新型建筑节能材料

7、大力宣传建筑节能的重要意义

二、几种节能途径

1.墙体节能

墙体是建筑护结构的主体,其所用材料的保温性能直接建筑的耗热量.我国以实心粘土砖为墙体材料,保温性能不能满足设计标准.以外墙为例,JGJ26-1995标准规定,在建筑物形体系数(建筑物与室外大气接触的外表面积与其所包围的体积的比值)小于0.3时,北京地区传热系数不超过1.16Ｗ/(m2Ｋ),而常用的内抹灰砖墙,传热系数都大于上述节能标准数值.因而在节能的前提下,应进一步推广空心砖墙及其复合墙体技术.

2.门窗节能

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.

3.屋面节能

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.现在,高效保温材料已经开始于屋面,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.其主要技术指标,表观密度为110～150kg/m3,导热系数为0.04～0.06W/mK,蓄热系数为0.90～0.11m2K.抗压强度大于0.2MPa,吸水率小于0.01%,蒸汽渗透系数为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.

4.利用太阳能

地球拦截的太阳辐射能相当于目前全球电力消费量的1500倍.而在现有技术、经济条件下可供开发利用的太阳能,只占资源量的很小一部分.据美国能源部评估,1990年美国太阳能经济可开发资源量约为22Mtce/年,仅为技术可开发量的0.6%.所以,太阳能的开发利用有巨大的潜力.太阳能作为一种可再生的洁净能源,是建筑上很具有利用潜力的新能源之一.我国太阳能资源丰富,陆地每年接受的太阳辐射能,相当于2.4×1012tec,2/3国土面积的太阳能总辐射量超过0.6MJ/m2[6].如果将太阳能源充分加以利用,不仅有可能节省大量常规能源,而且有可能在某些区域完全利用太阳能采暖.

5.夜间通风

夜间通风的原理是在夜间引入室外的冷空气,通过冷空气与作为蓄热材料的建筑维护结构接触换热,冷却建筑材料,达到蓄冷目的.在夏季,为了获得舒适的室内环境,则需要空调供冷系统.而此时,因为夜间的室外空气温度比白天低得多,所以夜间室外冷空气则可以作为一种很好的冷源加以利用.严格地说,只要室外空气温度低于室内空气温度,此时的室外冷空气就可视为可利用的自然冷源.