建筑生态节能

【摘 要】针对生态节能建筑的设计及高新技术体系在建筑设计,指出建筑师应注意选择经济合理的建筑节能技术,提高节能要求,挖掘节能潜力,建筑节能技术已经成为建筑发展的必然趋势和城市建筑水平的标志.

【关 键 词】能源；能耗；建筑节能；新能源

【中图分类号】TU【文献标识码】A

【文章编号】1007-4309（2013）04-0066-1.5

随着城市建设的高速发展,建筑能耗逐年大幅度上升,已成为全球能源消费的主体之一,因此,积极推进建筑节能,降低不必要的能源耗损,将是发展我国建筑行业和节能事业的重要工作,且随着全世界技术交流的日益加强,建筑生态节能已成为全球共同关注的话题.

一、建筑能耗及节能

建筑能耗是指建筑使用过程中的能耗,主要包括建筑物、采暖、空调、热水、照明及建筑电器耗能等,统计表明,我国建筑能耗所占能源总消费量的比例已从1978年的10%上升到目前的27.6%,而且其增长空间和增长速度都相当的惊人.同时,能源效率比国际先进水平低10个百分点,这些都给建筑节能技术的发展带来了机遇和挑战.

二、建筑护结构的节能设计

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影响建筑的耗热量.无论是从保温效果还是从外饰面安装的牢固及安全考虑,首先外墙外保温及饰面干挂技术都是最好的外墙保温方式,这种方式可有效形成建筑保温系统,达到较好的保温效果,减少热桥的产生,其次保温层与外饰面之间的空气层可形成有效的自然通风,以降低空调负荷节约能耗并排除潮气保护保温材料,最后,外饰面有挂件固定,非粘结,无坠落伤人危险.同时注意对热桥的保温设计,防止局部结冻现象,故在设计施工时,应当对诸如窗洞,阳台板,凸出圈梁及构造柱等位置采用一定的保温方式,将其热桥阻断,达到较好的保温节能效果并增加舒适度.

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,其节能措施有：控制窗墙比（特别是住宅）.提高外窗的气密性,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,而门窗框与墙间的缝隙可用弹性密闭型材料（如聚乙烯泡沫材料）、密封膏以及边框设灰口等密封；框与扇的密封可用橡胶或泡沫密封条以及高低缝、回风槽等；扇与扇之间的密封可用密封条、高低缝及缝外压条等；扇与玻璃之间的密封可用各种弹性压条等.改善门窗的保温性能.住宅外门最好采用双面金属板内衬保温材料的防盗、隔音、保温多功能节能门；窗户最好采用断热铝合金窗和断热塑钢窗,并积极采用中空玻璃、镀膜玻璃、低辐射玻璃等新型材料,且有效的控制房间的窗地比.

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研究.屋面节能措施的要点是屋面保温层宜选用密度较小,导热系数、吸水率和蒸汽渗透系数较低的材料.现在,高效保温材料已经开始应用于屋面,如采用挤塑聚苯板保温层代替常规的沥青珍珠岩等做法.这种保温板施工方便、低廉、不污染环境,且板为柔性制品,可用于各种复杂的屋面,其保温性能更可显示出它的优越性.其主要技术指标如挤塑聚苯板密度小,导热系数、吸水率和蒸汽渗透系数低等特点,而这正是保温性能好的材料所必须具备的.

地下室外墙及地面保温节能.地下室外墙及地面的保温往往是容易被遗忘和忽略的,但事实上它对保温节能及提高舒适度都有一定的作用,因此应当根据计算选用一定厚度的防水挤塑聚苯板对其进行保温设计.

三、太阳辐射的控制与改善

外遮阳设施.外遮阳是最有效的遮阳设施,它直接将80%的太阳辐射热量遮挡于室外,有效的降低了空调负荷,节约了能量.结合建筑形式,在南向及西向安装一定形式的可调外遮阳,随使用情况进行调节,这样既能满足夏季遮阳的要求,又不影响采光及冬季日照要求.并且可进一步安装光、温感元件及电动执行机构以实现智能化的全自动控制,节约能源.

内遮阳设施.内遮阳设施对太阳辐射的遮挡效果相对较弱,但对于居住建筑而言,不论从私密性角度还是防眩光角度考虑都是必须的.同时其对于改善室内舒适度,降低空调负荷也有一定的作用.

四、自然通风与采光的利用

自然通风和采光往往是结合在一起的.通过保证房间内及中庭顶部（若有条件,可依建筑形式而设）一定的开窗面积,既达到了自然采光的目的,又可依靠室内外的风压及热压差,形成有组织的自然通风,在室外气候适宜时通过自然通风达到调节室内热环境的目的.

五、可再生绿色能源的利用

浅层土壤及地表水体热能.在地下30m-100m的范围内,土壤、岩石及地下水的温度全年基本恒定在15℃左右,形成一个较好的提取及释放热能的场所.地源热泵就是利用这一特点进行工作.地源热泵可分为利用地下水的开式系统和不抽取地下水的地源耦合热泵；地源耦合热泵机组就是输入少量的高品位能源（如电能）,通过埋藏于地下的管路系统与土壤、岩石及地下水进行热交换,夏季,通过对室内制冷将建筑物内的热量搬运出来,一部分用于提供免费生活用热,其余换热到地下储藏起来,冬季把地下储藏的低品位热能通过热泵搬运出来,实现对建筑物供热及提供生活热水.地源耦合热泵的能耗很低,仅为常规系统能耗的25%—35%,是最好的地源热泵形式.

太阳能是太阳内部连续不断的核聚变反应过程产生的能量.尽管太阳辐射到地球大气层的能量仅为其总辐射能量（约为3.75×1026W）的1/2.2×109,但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,故太阳能作为一种可再生的洁净能源,开发利用有巨大的潜力.太阳能在建筑上的利用方式主要有被动式太阳能采暖、太阳能供热水、主动式太阳能采暖与空调以及太阳能发电等等.

风能.在一定高度的空中风速较大,利用这一特点,在高层及超高层建筑中结合建筑造型,在角部设置风力发电设备,对整个建筑的用电进行一定的补充.

六、其他高效的节能系统及再生能源的回收利用

随着人们对能源和环保意识的加强,人们越来越注重使用高效的节能系统及再生能源的回收利用,如高舒适度、低能耗的空调通风系统在现公的普遍应用；智能楼宇自控系统、中水处理及回用系统在某些在建的大型小区中也已开始实施等等.

人们对节能建筑概念的理解,从最初的一味节省能源,到集中关注减少热量散失,现在则强调提高建筑中的能源利用效率.显然,目前国内乃至全球正在面临的能源危机是关系整个人类社会生存发展的大计.跨入21世纪,建筑节能的发展趋势表现在：大力加强建筑节能和科学研究,发展新的建筑节能技术,除采用新的节能材料和设备外,还应研究开发红外热反射技术、高效节能玻璃、太阳能利用技术和建筑节能计算机技术等.与此同时,还十分注意选择经济合理的建筑节能技术,重视节能试点建筑以至节能园区的示范和推广作用,并继续修订完善建筑节能技术标准,颁布配套的行政法规,不断提高节能要求,挖掘节能潜力.

【作者简介】杨雪梅（1984-）：女,辽宁城市建设职业技术学院.