建筑節(jié)能材料開發(fā)

外墻保溫及飾面系統(tǒng)(EIFS)

該系統(tǒng)是在上世紀(jì)70年代末的最后一次能源危機(jī)時(shí)期出現(xiàn)的，最先應(yīng)用于商業(yè)建筑，隨后開始了在民用建筑中的應(yīng)用。今天，EIFS系統(tǒng)在商業(yè)建筑外墻使用中占17.0%，在民用建筑外墻使用中占3.5%，并且在民用建筑中的使用正以每年17.0%~18.0%的速度增長(zhǎng)。此系統(tǒng)是多層復(fù)合的外墻保溫系統(tǒng)，在民用建筑和商業(yè)建筑中都可以應(yīng)用。ELFS系統(tǒng)包括以下幾部分:主體部分是由聚苯乙烯泡沫塑料制成的保溫板，一般是30~120mm厚，該部分以合成黏結(jié)劑或機(jī)械方式固定于建筑外墻;中間部分是持久的、防水的聚合物砂漿基層，此基層主要用于保溫板上，以玻璃纖維網(wǎng)來增強(qiáng)并傳達(dá)外力的作用;最外面部分是美觀持久的表面覆蓋層。為了防褪色、防裂，覆蓋層材料一般采用丙烯酸共聚物涂料技術(shù)，此種涂料有多種顏色和質(zhì)地可以選用，具有很強(qiáng)的耐久性和耐腐蝕能力。

建筑保溫絕熱板系統(tǒng)(SIPS)

此材料可用于民用建筑和商業(yè)建筑，是高性能的墻體、樓板和屋面材料。板材的中間是聚苯乙烯泡沫或聚亞氨脂泡沫夾心層，一般120~240mm厚，兩面根據(jù)需要可采用不同的平板面層，例如，在房屋建筑中兩面可以采用工程化的膠合板類木制產(chǎn)品。用此材料建成的建筑具有強(qiáng)度高、保溫效果好、造價(jià)低、施工簡(jiǎn)單、節(jié)約能源、保護(hù)環(huán)境的特點(diǎn)。SIPS一般1.2m寬，最大可以做到8m長(zhǎng)，尺寸成系列化，很多工廠還可以根據(jù)工程需要按照實(shí)際尺寸定制，成套供應(yīng)，承建商只需在工地現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行組裝即可，真正實(shí)現(xiàn)了住宅生產(chǎn)的產(chǎn)業(yè)化。

隔熱水泥模板外墻系統(tǒng)(ICFS)

產(chǎn)品是一種絕緣模板系統(tǒng)，主要由循環(huán)利用的聚苯乙烯泡沫塑料和水泥類的膠凝材料制成模板，用于現(xiàn)場(chǎng)澆筑混凝土墻或基礎(chǔ)。施工時(shí)在模板內(nèi)部水平或垂直配筋，墻體建成后，該絕緣模板將作為永久墻體的一部分，形成在墻體外部和內(nèi)部同時(shí)保溫絕熱的混凝土墻體?；炷翂γ嫱獍哪０宀牧蠞M足了建筑外墻所需的保溫、隔聲、防火等要求。

理想的節(jié)能建筑應(yīng)在最少的能量消耗下滿足以下三點(diǎn)，一是能夠在不同季節(jié)、不同區(qū)域控制接收或阻止太陽(yáng)輻射;二是能夠在不同季節(jié)保持室內(nèi)的舒適性;三是能夠使室內(nèi)實(shí)現(xiàn)必要的通風(fēng)換氣。建筑節(jié)能的途徑主要包括:盡量減少不可再生能源的消耗，提高能源的使用效率;減少建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的能量損失;降低建筑設(shè)施運(yùn)行的能耗。在這三個(gè)方面，高新技術(shù)起著決定性的作用。當(dāng)然建筑節(jié)能也采用一些傳統(tǒng)技術(shù)，但這些傳統(tǒng)技術(shù)是在先進(jìn)的試驗(yàn)論證和科學(xué)的理論分析的基礎(chǔ)上才能用于現(xiàn)代化的建筑中。

減少能源消耗，提高能源的使用效率

為了維持居住空間的環(huán)境質(zhì)量，在寒冷的季節(jié)需要取暖以提高室內(nèi)的溫度，在炎熱的季節(jié)需要制冷以降低室內(nèi)的溫度，干燥時(shí)需要加濕，潮濕時(shí)需要抽濕，而這些往往都需要消耗能源才能實(shí)現(xiàn)。從節(jié)能的角度講，應(yīng)提高供暖(制冷)系統(tǒng)的效率，它包括設(shè)備本身的效率、管網(wǎng)傳送的效率、用戶端的計(jì)量以及室內(nèi)環(huán)境的控制裝置的效率等。這些都要求相應(yīng)的行業(yè)在設(shè)計(jì)、安裝、運(yùn)行質(zhì)量、節(jié)能系統(tǒng)調(diào)節(jié)、設(shè)備材料以及經(jīng)營(yíng)管理模式等方面采用高新技術(shù)。如在供暖系統(tǒng)節(jié)能方面就有三種新技術(shù):

①利用計(jì)算機(jī)、平衡閥及其專用智能儀表對(duì)管網(wǎng)流量進(jìn)行合理分配，既改善了供暖質(zhì)量，又節(jié)約了能源;

②在用戶散熱器上安設(shè)熱量分配表和溫度調(diào)節(jié)閥，用戶可根據(jù)需要消耗和控制熱能，以達(dá)到舒適和節(jié)能的雙重效果;

③采用新型的保溫材料包敷送暖管道，以減少管道的熱損失。

近年來低溫地板輻射技術(shù)己被證明節(jié)能效果比較好，它是采用交聯(lián)聚乙烯(PEX)管作為通水管，用特殊方式雙向循環(huán)盤于地面層內(nèi)，冬天向管內(nèi)供低溫?zé)崴?地?zé)?、太?yáng)能或各種低溫余熱提供);夏天輸入冷水可降低地表溫度(國(guó)內(nèi)只用于供暖);該技術(shù)與對(duì)流散熱為主的散熱器相比，具有室內(nèi)溫度分布均勻，舒適、節(jié)能、易計(jì)量、維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)。

減少建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的能量損失

建筑物圍護(hù)結(jié)構(gòu)的能量損失主要來自三部分:①外墻;②門窗;③屋頂。這三部分的節(jié)能技術(shù)是各國(guó)建筑界都非常關(guān)注的。主要發(fā)展方向是，開發(fā)高效、經(jīng)濟(jì)的保溫、隔熱材料和切實(shí)可行的構(gòu)造技術(shù)，以提高圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫、隔熱性能和密閉性能。

外墻節(jié)能技術(shù)

就墻體節(jié)能而言，傳統(tǒng)的用重質(zhì)單一材料增加墻體厚度來達(dá)到保溫的作法已不能適應(yīng)節(jié)能和環(huán)保的要求，而復(fù)合墻體越來越成為墻體的主流。復(fù)合墻體一般用塊體材料或鋼筋混凝土作為承重結(jié)構(gòu)，與保溫隔熱材料復(fù)合，或在框架結(jié)構(gòu)中用薄壁材料加以保溫、隔熱材料作為墻體。建筑用保溫、隔熱材料主要有巖棉、礦渣棉、玻璃棉、聚苯乙烯泡沫、膨脹珍珠巖、膨脹蛭石、加氣混凝土及膠粉聚苯顆粒漿料發(fā)泡水泥保溫板等。這些材料的生產(chǎn)、制作都需要采用特殊的工藝、特殊的設(shè)備，而不是傳統(tǒng)技術(shù)所能及的。值得一提的是膠粉聚苯顆粒漿料，它是將膠粉料和聚苯顆粒輕骨料加水?dāng)嚢璩蓾{料，抹于墻體外表面，形成無空腔保溫層。聚苯顆粒骨料是采用回收的廢聚苯板經(jīng)粉碎制成，而膠粉料摻有大量的粉煤灰，這是一種廢物利用、節(jié)能環(huán)保的材料。墻體的復(fù)合技術(shù)有內(nèi)附保溫層、外附保溫層和夾心保溫層三種。中國(guó)采用夾心保溫作法的較多;在歐洲各國(guó)，大多采用外附發(fā)泡聚苯板的作法，在德國(guó)，外保溫建筑占建筑總量的80%，而其中70%均采用泡沫聚苯板。

門窗節(jié)能技術(shù)

門窗具有采光、通風(fēng)和圍護(hù)的作用，還在建筑藝術(shù)處理上起著很重要的作用。然而門窗又是最容易造成能量損失的部位。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越大，更有全玻璃的幕墻建筑。這就對(duì)外維護(hù)結(jié)構(gòu)的節(jié)能提出了更高的要求。

對(duì)門窗的節(jié)能處理主要是改善材料的保溫隔熱性能和提高門窗的密閉性能。從門窗材料來看，近些年出現(xiàn)了鋁合金斷熱型材、鋁木復(fù)合型材、鋼塑整體擠出型材、塑木復(fù)合型材以及UPVC塑料型材等一些技術(shù)含量較高的節(jié)能產(chǎn)品。

其中使用較廣的是UPVC塑料型材，它所使用的原料是高分子材料--硬質(zhì)聚氯乙烯。它不僅生產(chǎn)過程中能耗少、無污染，而且材料導(dǎo)熱系數(shù)小，多腔體結(jié)構(gòu)密封性好，因而保溫隔熱性能好。UPVC塑料門窗在歐洲各國(guó)已經(jīng)采用多年，在德國(guó)塑料門窗已經(jīng)占了50%。

中國(guó)20世紀(jì)90年代以后塑料門窗用量不斷增大，正逐漸取代鋼、鋁合金等能耗大的材料。為了解決大面積玻璃造成能量損失過大的問題，人們運(yùn)用了高新技術(shù)，將普通玻璃加工成中空玻璃，鍍貼膜玻璃(包括反射玻璃、吸熱玻璃)高強(qiáng)度LOW2E防火玻璃(高強(qiáng)度低輻射鍍膜防火玻璃)、采用磁控真空濺射方法鍍制含金屬銀層的玻璃以及最特別的智能玻璃。智能玻璃能感知外界光的變化并做出反應(yīng)，它有兩類，一類是光致變色玻璃，在光照射時(shí)，玻璃會(huì)感光變暗，光線不易透過;停止光照射時(shí)，玻璃復(fù)明，光線可以透過。在太陽(yáng)光強(qiáng)烈時(shí)，可以阻隔太陽(yáng)輻射熱;天陰時(shí)，玻璃變亮，太陽(yáng)光又能進(jìn)入室內(nèi)。另一類是電致變色玻璃，在兩片玻璃上鍍有導(dǎo)電膜及變色物質(zhì)，通過調(diào)節(jié)電壓，促使變色物質(zhì)變色，調(diào)整射入的太陽(yáng)光(但因其生產(chǎn)成本高，還不能實(shí)際使用)，這些玻璃都有很好的節(jié)能效果。

屋頂節(jié)能技術(shù)

屋頂?shù)谋?、隔熱是圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能的重點(diǎn)之一。在寒冷的地區(qū)屋頂設(shè)保溫層，以阻止室內(nèi)熱量散失;在炎熱的地區(qū)屋頂設(shè)置隔熱降溫層以阻止太陽(yáng)的輻射熱傳至室內(nèi);而在冬冷夏熱地區(qū)(黃河至長(zhǎng)江流域)，建筑節(jié)能則要冬、夏兼顧。保溫常用的技術(shù)措施是在屋頂防水層下設(shè)置導(dǎo)熱系數(shù)小的輕質(zhì)材料用作保溫，如膨脹珍珠巖、玻璃棉等(此為正鋪法);也可在屋面防水層以上設(shè)置聚苯乙烯泡沫(此為倒鋪法)。在英國(guó)有另外一種保溫層做法是，采用回收廢紙制成紙纖維，這種紙纖維生產(chǎn)能耗極小，保溫性能優(yōu)良，紙纖維經(jīng)過硼砂阻燃處理，也能防火。施工時(shí)，先將屋頂?shù)尼攲訆A層，再將紙纖維噴吹入內(nèi)，形成保溫層。屋頂隔熱降溫的方法有:架空通風(fēng)、屋頂蓄水或定時(shí)噴水、屋頂綠化等。以上做法都能不同程度地滿足屋頂節(jié)能的要求，但最受推崇的是利用智能技術(shù)、生態(tài)技術(shù)來實(shí)現(xiàn)建筑節(jié)能的愿望，如太陽(yáng)能集熱屋頂和可控制的通風(fēng)屋頂?shù)取?/p>

降低建筑設(shè)施運(yùn)行的能耗

采暖、制冷和照明是建筑能耗的主要部分，降低這部分能耗將對(duì)節(jié)能起著重要的作用，在這方面一些成功的技術(shù)措施很有借鑒價(jià)值，如英國(guó)建筑研究院(英文縮寫:BRE)的節(jié)能辦公樓便是一例。辦公樓在建筑圍護(hù)方面采用了先進(jìn)的節(jié)能控制系統(tǒng)，建筑內(nèi)部采用通透式夾層，以便于自然通風(fēng);通過建筑物背面的格子窗進(jìn)風(fēng)，建筑物正面頂部墻上的格子窗排風(fēng)，形成貫穿建筑物的自然通風(fēng)。辦公樓使用的是高效能冷熱鍋爐和常規(guī)鍋爐，兩種鍋爐由計(jì)算機(jī)系統(tǒng)控制交替使用。通過埋置于地板內(nèi)的采暖和制冷管道系統(tǒng)調(diào)節(jié)室溫。該建筑還采用了地板下輸入冷水通過散熱器制冷的技術(shù)，通過在車庫(kù)下面的深井用水泵從地下抽取冷水進(jìn)入散熱器，再由建筑物旁的另一回水井回灌。為了減少人工照明，辦公樓采用了全方位組合型采光、照明系統(tǒng)，由建筑管理系統(tǒng)控制;每一單元都有日光，使用者和管理者通過檢測(cè)器對(duì)系統(tǒng)遙控;在100座的演講大廳，設(shè)置有兩種形式的照明系統(tǒng)，允許有0%~100%的亮度，采用節(jié)能型管型熒光燈和白熾燈，使每個(gè)觀眾都能享有同樣良好的視覺效果和適宜的溫度。

新能源的開發(fā)利用

在節(jié)約不可再生能源的同時(shí)，人類還在尋求開發(fā)利用新能源以適應(yīng)人口增加和能源枯竭的現(xiàn)實(shí)，這是歷史賦予現(xiàn)代人的使命，而新能源有效地開發(fā)利用必定要以高科技為依托。如開發(fā)利用太陽(yáng)能、風(fēng)能、潮汐能、水力、地?zé)峒捌渌稍偕淖匀唤缒茉?，必須借助于先進(jìn)的技術(shù)手段，并且要不斷地完善和提高，以達(dá)到更有效地利用這些能源。如人們?cè)诮ㄖ喜粌H能利用太陽(yáng)能采暖，太陽(yáng)能熱水器還能將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能，并且將光電產(chǎn)品與建筑構(gòu)件合為一體，如光電屋面板、光電外墻板、光電遮陽(yáng)板、光電窗間墻、光電天窗以及光電玻璃幕墻等，使耗能變成產(chǎn)能。

據(jù)統(tǒng)計(jì)，在發(fā)達(dá)國(guó)家，空調(diào)采暖能耗占建筑能耗的65%。中國(guó)的采暖空調(diào)和照明用能量近期增長(zhǎng)速度己明顯高于能量生產(chǎn)的增長(zhǎng)速度，因此，減少建筑的冷、熱及照明能耗是降低建筑能耗總量的重要內(nèi)容，一般可從以下幾方面實(shí)現(xiàn)。

1.1 建筑規(guī)劃與設(shè)計(jì)

面對(duì)全球能源環(huán)境問題，不少全新的設(shè)計(jì)理念應(yīng)運(yùn)而生，如微排建筑、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)，堅(jiān)持與能源分析專家、環(huán)境專家、設(shè)備師和結(jié)構(gòu)師緊密配合。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)境來改善建筑室內(nèi)微環(huán)境的關(guān)鍵部分，主要通過建筑各部件的結(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)得以實(shí)現(xiàn)。同時(shí)，可借助相關(guān)軟件進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，如運(yùn)用天正建筑(Ⅱ)中建筑陰影模擬，輔助設(shè)計(jì)建筑朝向和居住小區(qū)的道路、綠化、室外消閑空間及利用CFD軟件，如:PHOENICS，F(xiàn)luent等，分析室內(nèi)外空氣流動(dòng)是否通暢。

1.2 圍護(hù)結(jié)構(gòu)

建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)組成部件(屋頂、墻、地基、隔熱材料、密封材料、門和窗、遮陽(yáng)設(shè)施)的設(shè)計(jì)對(duì)建筑能耗、環(huán)境性能、室內(nèi)空氣質(zhì)量與用戶所處的視覺和熱舒適環(huán)境有根本的影響。一般增大圍護(hù)結(jié)構(gòu)的費(fèi)用僅為總投資的3%~6%，而節(jié)能卻可達(dá)20%~40%。通過改善建筑物圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱工性能，在夏季可減少室外熱量傳入室內(nèi)，在冬季可減少室內(nèi)熱量的流失，使建筑熱環(huán)境得以改善，從而減少建筑冷、熱消耗。首先，提高圍護(hù)結(jié)構(gòu)各組成部件的熱工性能，一般通過改變其組成材料的熱工性能實(shí)行，如歐盟新研制的熱二極管墻體(低費(fèi)用的薄片熱二極管只允許單方向的傳熱，可以產(chǎn)生隔熱效果)和熱工性能隨季節(jié)動(dòng)態(tài)變化的玻璃。然后，根據(jù)當(dāng)?shù)氐臍夂?、建筑的地理位置和朝向，以建筑能耗軟件DOE-2.0的計(jì)算結(jié)果為指導(dǎo)，選擇圍護(hù)結(jié)構(gòu)組合優(yōu)化設(shè)計(jì)方法。最后，評(píng)估圍護(hù)結(jié)構(gòu)各部件與組合的技術(shù)經(jīng)濟(jì)可行性，以確定技術(shù)可行、經(jīng)濟(jì)合理的圍護(hù)結(jié)構(gòu)。

1.3 提高終端用戶用能效率

高能效的采暖、空調(diào)系統(tǒng)與上述削減室內(nèi)冷熱負(fù)荷的措施并行，才能真正地減少采暖、空調(diào)能耗。首先，根據(jù)建筑的特點(diǎn)和功能，設(shè)計(jì)高能效的暖通空調(diào)設(shè)備系統(tǒng)，例如:熱泵系統(tǒng)、蓄能系統(tǒng)和區(qū)域供熱、供冷系統(tǒng)等。然后，在使用中采用能源管理和監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)督和調(diào)控室內(nèi)的舒適度、室內(nèi)空氣品質(zhì)和能耗情況。如歐洲國(guó)家通過傳感器測(cè)量周邊環(huán)境的溫、濕度和日照強(qiáng)度，然后基于建筑動(dòng)態(tài)模型預(yù)測(cè)采暖和空調(diào)負(fù)荷，控制暖通空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)行。在其他的家電產(chǎn)品和辦公設(shè)備方面，應(yīng)盡量使用節(jié)能認(rèn)證的產(chǎn)品。如美國(guó)一般鼓勵(lì)采用"能源之星"的產(chǎn)品，而澳大利亞對(duì)耗能大的家電產(chǎn)品實(shí)施最低能效標(biāo)準(zhǔn)(MEPS)。

1.4 提高總的能源利用效率

從一次能源轉(zhuǎn)換到建筑設(shè)備系統(tǒng)使用的終端能源的過程中，能源損失很大。因此，應(yīng)從全過程(包括開采、處理、輸送、儲(chǔ)存、分配和終端利用)進(jìn)行評(píng)價(jià)，才能全面反映能源利用效率和能源對(duì)環(huán)境的影響。建筑中的能耗設(shè)備，如空調(diào)、熱水器、洗衣機(jī)等應(yīng)選用能源效率高的能源供應(yīng)。例如，作為燃料，天然氣比電能的總能源效率更高。采用第二代能源系統(tǒng)，可充分利用不同品位熱能，最大限度地提高能源利用效率，如熱電聯(lián)產(chǎn)(CHP)、冷熱電聯(lián)產(chǎn)(CCHP)。

在節(jié)約能源、保護(hù)環(huán)境方面，新能源的利用起至關(guān)重要的作用。新能源通常指非常規(guī)的可再生能源，包括有太陽(yáng)能、地?zé)崮?、風(fēng)能、生物質(zhì)能等。人們對(duì)各種太陽(yáng)能利用方式進(jìn)行了廣泛的探索，逐步明確了發(fā)展方向，使太陽(yáng)能初步得到一些利用，如:①作為太陽(yáng)能利用中的重要項(xiàng)目，太陽(yáng)能熱發(fā)電技術(shù)較為成熟，美國(guó)、以色列、澳大利亞等國(guó)投資興建了一批試驗(yàn)性太陽(yáng)能熱發(fā)電站，以后可望實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)能熱發(fā)電商業(yè)化;②隨著太陽(yáng)能光伏發(fā)電的發(fā)展，國(guó)外己建成不少光伏電站和"太陽(yáng)屋頂"示范工程，將促進(jìn)并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)快速發(fā)展;③全世界已有數(shù)萬臺(tái)光伏水泵在各地運(yùn)行;④太陽(yáng)熱水器技術(shù)比較成熟，已具備相應(yīng)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，但仍需進(jìn)一步地完善太陽(yáng)熱水器的功能，并加強(qiáng)太陽(yáng)能建筑一體化建設(shè);⑤被動(dòng)式太陽(yáng)能建筑因構(gòu)造簡(jiǎn)單、造價(jià)低，已經(jīng)得到較廣泛應(yīng)用，其設(shè)計(jì)技術(shù)已相對(duì)較為成熟，已有可供參考的設(shè)計(jì)手冊(cè);⑥太陽(yáng)能吸收式制冷技術(shù)出現(xiàn)較早，已應(yīng)用在大型空調(diào)領(lǐng)域;太陽(yáng)能吸附式制冷處于樣機(jī)研制和實(shí)驗(yàn)研究階段;⑦太陽(yáng)能干燥和太陽(yáng)灶已得到一定的推廣應(yīng)用。但從總體而言，太陽(yáng)能利用的規(guī)模還不大，技術(shù)尚不完善，商品化程度也較低，仍需要繼續(xù)深入廣泛地研究。在利用地?zé)崮軙r(shí)，一方面可利用高溫地?zé)崮馨l(fā)電或直接用于采暖供熱和熱水供應(yīng);另一方面可借助地源熱泵和地道風(fēng)系統(tǒng)利用低溫地?zé)崮?。風(fēng)能發(fā)電較適用于多風(fēng)海岸線山區(qū)和易引起強(qiáng)風(fēng)的高層建筑，在英國(guó)和香港已有成功的工程實(shí)例，但在建筑領(lǐng)域，較為常見的風(fēng)能利用形式是自然通風(fēng)方式。

建筑節(jié)能是關(guān)系到我國(guó)建設(shè)低碳經(jīng)濟(jì)、完成節(jié)能減排目標(biāo)、保持經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的重要環(huán)節(jié)之一。要想做好建筑節(jié)能工作、完成各項(xiàng)指標(biāo)，我們需要認(rèn)真規(guī)劃、強(qiáng)力推進(jìn)，踏踏實(shí)實(shí)地從細(xì)節(jié)抓起。

建筑節(jié)能工作復(fù)雜而艱巨，它涉及政府、企業(yè)和普通市民，涉及許多行業(yè)和企業(yè)，涉及新建筑和老建筑，實(shí)施起來難度非常大。在建筑節(jié)能的初期推進(jìn)過程中，我們定要付出精力、成本和代價(jià)。從這幾年的實(shí)踐效果看，僅靠出臺(tái)一些簡(jiǎn)單的要求、措施和辦法，完成建筑節(jié)能任務(wù)和指標(biāo)很有難度，這就需要我們?cè)偎伎?，進(jìn)行比較充分、細(xì)致、深層次的研究，找出其癥結(jié)所在。

對(duì)于新建建筑要嚴(yán)格管理，必須達(dá)到建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)，這一點(diǎn)不能含糊;對(duì)于既有建筑的節(jié)能改造要力度大、辦法多，多推廣試點(diǎn)經(jīng)驗(yàn)，采取先易后難、先公后私的原則。在房屋建造過程中，建筑節(jié)能要重點(diǎn)解決好外墻保溫、窗門隔溫等問題，很多建筑漏氣都出現(xiàn)在這方面。另外，能利用太陽(yáng)能的建筑應(yīng)最大限度地使用這一資源，并在設(shè)計(jì)過程中實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)能與建筑一體化，增加建筑的和諧度和美觀度;全面推行中水利用和雨水收集系統(tǒng)，大力推進(jìn)廢舊建筑材料和建筑垃圾的回收利用，使資源能夠得到充分利用。

對(duì)于新建建筑，只要法制健全、標(biāo)準(zhǔn)配套、支持政策對(duì)路，基本上能夠達(dá)到50%的節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)。但是，要推廣65%或75%的節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)，許多城市還存在難度，需要在建筑保溫材料管理和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的要求方面加大措施;對(duì)既有建筑改造和供暖設(shè)施的分戶改造難度更大，需要統(tǒng)籌考慮、分步實(shí)施，并且由財(cái)稅政策支持，給予一定補(bǔ)貼，使既有建筑的節(jié)能改造推進(jìn)速度加快。要實(shí)現(xiàn)新建建筑全面達(dá)到節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)，不能留有縫隙;既有建筑實(shí)現(xiàn)逐步改造，要按照先公共建筑、商業(yè)建筑，后住宅的順序進(jìn)行，也就是首先改造相對(duì)容易的建筑，然后逐步解決比較復(fù)雜的住宅節(jié)能問題。

建筑節(jié)能是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，在全面推進(jìn)的過程中，要制定出相關(guān)配套政策法規(guī)，該強(qiáng)制執(zhí)行的要加大執(zhí)行力度;要有相配套的標(biāo)準(zhǔn)，包括技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)和管理標(biāo)準(zhǔn)等，便于在實(shí)施過程中進(jìn)行監(jiān)督檢查;對(duì)新技術(shù)、新工藝、新設(shè)備、新材料、新產(chǎn)品等，要在政策方面給予支持，加大市場(chǎng)推廣力度?？偠灾?，做好建筑節(jié)能工作，只要相關(guān)部門、各級(jí)政府通力合作、密切配合，我國(guó)的節(jié)能目標(biāo)就能達(dá)到。

中國(guó)是一個(gè)發(fā)展中大國(guó)，又是一個(gè)建筑大國(guó)，每年新建房屋面積高達(dá)17-18億平方米，超過所有發(fā)達(dá)國(guó)家每年建成建筑面積的總和。隨著全面建設(shè)小康社會(huì)的逐步推進(jìn)，建設(shè)事業(yè)迅猛發(fā)展，建筑能耗迅速增長(zhǎng)。所謂建筑能耗指建筑使用能耗，包括采暖、空調(diào)、熱水供應(yīng)、照明、炊事、家用電器、電梯等方面的能耗。其中采暖、空調(diào)能耗約占60%~70%。中國(guó)既有的近400億平方米建筑，僅有1%為節(jié)能建筑，其余無論從建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)還是采暖空調(diào)系統(tǒng)來衡量，均屬于高耗能建筑。單位面積采暖所耗能源相當(dāng)于緯度相近的發(fā)達(dá)國(guó)家的2~3倍。這是由于中國(guó)的建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)保溫隔熱性能差，采暖用能的2/3白白跑掉。而每年的新建建筑中真正稱得上"節(jié)能建筑"的還不足1億平方米，建筑耗能總量在中國(guó)能源消費(fèi)總量中的份額已超過27%，逐漸接近三成。

由于中國(guó)是一個(gè)發(fā)展中國(guó)家，人口眾多，人均能源資源相對(duì)匱乏。人均耕地只有世界人均耕地的1/3，水資源只有世界人均占有量的1/4，已探明的煤炭?jī)?chǔ)量只占世界儲(chǔ)量的11%，原油占2.4%。每年新建建筑使用的實(shí)心粘土磚，毀掉良田12萬畝。物耗水平相較發(fā)達(dá)國(guó)家，鋼材高出10%--25%，每立方米混凝土多用水泥80公斤，污水回用率僅為25%。國(guó)民經(jīng)濟(jì)要實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，推行建筑節(jié)能勢(shì)在必行、迫在眉睫。中國(guó)建筑用能浪費(fèi)極其嚴(yán)重，而且建筑能耗增長(zhǎng)的速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過中國(guó)能源生產(chǎn)可能增長(zhǎng)的速度，如果聽任這種高耗能建筑持續(xù)發(fā)展下去，國(guó)家的能源生產(chǎn)勢(shì)必難以長(zhǎng)期支撐此種浪費(fèi)型需求，從而不得不被迫組織大規(guī)模的舊房節(jié)能改造，這將要耗費(fèi)更多的人力物力。在建筑中積極提高能源使用效率，就能夠大大緩解國(guó)家能源緊缺狀況，促進(jìn)中國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)的發(fā)展。因此，建筑節(jié)能是貫徹可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略、實(shí)現(xiàn)國(guó)家節(jié)能規(guī)劃目標(biāo)、減排溫室氣體的重要措施，符合全球發(fā)展趨勢(shì)。

建筑節(jié)能現(xiàn)狀

根據(jù)《中國(guó)建筑節(jié)能行業(yè)發(fā)展前景與投資戰(zhàn)略規(guī)劃分析報(bào)告前瞻》統(tǒng)計(jì)，建筑節(jié)能現(xiàn)狀分為以下3點(diǎn):

1、建筑能耗約占社會(huì)總能耗的1/3我國(guó)建筑能耗的總量逐年上升，在能源總消費(fèi)量中所占的比例已從上世紀(jì)七十年代末的10%，上升到27.45%。而國(guó)際上發(fā)達(dá)國(guó)家的建筑能耗一般占全國(guó)總能耗的33%左右。以此推斷，國(guó)家建設(shè)部科技司研究表明，隨著城市化進(jìn)程的加快和人民生活質(zhì)量的改善，我國(guó)建筑耗能比例最終還將上升至35%左右。如此龐大的比重，建筑耗能已經(jīng)成為我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的軟肋。

2、高耗能建筑比例大，加劇能源危機(jī)。 直到2002年末，我國(guó)節(jié)能建筑面積只有2.3億平方米。我國(guó)已建房屋有400億平方米以上屬于高耗能建筑，總量龐大，潛伏巨大能源危機(jī)。正如建設(shè)部有關(guān)負(fù)責(zé)人指出，僅到2000年末，我國(guó)建筑年消耗商品能源共計(jì)3.76億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，占全社會(huì)終端能耗總量的27.6%，而建筑用能的增加對(duì)全國(guó)的溫室氣體排放"貢獻(xiàn)率"已經(jīng)達(dá)到了25%。因高耗能建筑比例大，單北方采暖地區(qū)每年就多耗標(biāo)準(zhǔn)煤1800萬噸，直接經(jīng)濟(jì)損失達(dá)70億元，多排二氧化碳52萬噸。如果任由這種狀況繼續(xù)發(fā)展，到2020年，我國(guó)建筑耗能將達(dá)到1089億噸標(biāo)準(zhǔn);到2020年，空調(diào)夏季高峰負(fù)荷將相當(dāng)于10個(gè)三峽電站滿負(fù)荷能力，這將會(huì)是一個(gè)十分驚人的數(shù)量。 據(jù)分析，我國(guó)處于建設(shè)鼎旺期，每年建成的房屋面積高達(dá)16億至20億平方米，超過所有發(fā)達(dá)國(guó)家年建成建筑面積的總和，而97%以上是高能耗建筑。以如此建設(shè)增速，預(yù)計(jì)到2020年，全國(guó)高耗能建筑面積將達(dá)到700億平方米。因此，如果不開始注重建筑節(jié)能設(shè)計(jì)，將直接加劇能源危機(jī)。

3、我國(guó)建筑節(jié)能狀況落后，亟待改善 在70年代能源危機(jī)后，發(fā)達(dá)國(guó)家開始致力于研究與推行建筑節(jié)能技術(shù)，而我國(guó)卻忽視了這一方面的問題。時(shí)至今日，我國(guó)建筑節(jié)能水平遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于發(fā)達(dá)國(guó)家。舉例說明，國(guó)內(nèi)絕大多數(shù)采暖地區(qū)圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱功能都比氣候相近的發(fā)達(dá)國(guó)家差許多。外墻的傳熱系數(shù)是他們的3.5至4.5倍，外窗為2至3倍，屋面為3至6倍，門窗的空氣滲透為3至6倍。歐洲國(guó)家住宅的實(shí)際年采暖能耗已普遍達(dá)到每平方米6升油，大約相當(dāng)于每平方米8.57公斤標(biāo)準(zhǔn)煤，而在我國(guó)，達(dá)到節(jié)能50%的建筑，它的采暖耗能每平方米也要達(dá)到12.5公斤，約為歐洲國(guó)家的1.5倍。例如與北京氣候條件大體上接近的德國(guó)，1984年以前建筑采暖能耗標(biāo)準(zhǔn)和北京目前水平差不多，每平方米每年消耗24.6至30.8公斤標(biāo)準(zhǔn)煤，但到了2001年，德國(guó)的這一數(shù)字卻降低至每平方米3.7至8.6公斤標(biāo)準(zhǔn)煤，其建筑能耗降低至原有的1/3左右，而北京卻一直是22.45。

世界范圍內(nèi)石油、煤炭、天然氣三種傳統(tǒng)能源日趨枯竭，人類將不得不轉(zhuǎn)向成本較高的生物能、水利、地?zé)帷L(fēng)力、太陽(yáng)能和核能，而我國(guó)的能源問題更加嚴(yán)重。我國(guó)能源發(fā)展主要存在四大問題:

①人均能源擁有量、儲(chǔ)備量低;

②能源結(jié)構(gòu)依然以煤為主，約占75%。全國(guó)年耗煤量已超過1 3億噸;

③能源資源分布不均，主要表現(xiàn)在經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)能源短缺和農(nóng)村商業(yè)能源供應(yīng)不足，造成北煤南運(yùn)、西氣東送、西電東送;

④能源利用效率低，能源終端利用效率僅為33%，比發(fā)達(dá)國(guó)家低1 0%。隨著城市建設(shè)的高速發(fā)展，我國(guó)的建筑能耗逐年大幅度上升，已達(dá)全社會(huì)能源消耗量的32%，加上每年房屋建筑材料生產(chǎn)能耗約1 3%，建筑總能耗已達(dá)全國(guó)能源總消耗量的45%。

我國(guó)現(xiàn)有建筑面積為400億m2，絕大部分為高能耗建筑，且每年新建建筑近20億m2，其中95%以上仍是高能耗建筑。如果我國(guó)繼續(xù)執(zhí)行節(jié)能水平較低的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，將留下很重的能耗負(fù)擔(dān)和治理困難。龐大的建筑能耗，已經(jīng)成為國(guó)民經(jīng)濟(jì)的巨大負(fù)擔(dān)。因此建筑行業(yè)全面節(jié)能勢(shì)在必行。全面的建筑節(jié)能有利于從根本上促進(jìn)能源資源節(jié)約和合理利用，緩解我國(guó)能源資源供應(yīng)與經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的矛盾;有利于加快發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展;有利于長(zhǎng)遠(yuǎn)地保障國(guó)家能源安全、保護(hù)環(huán)境、提高人民群眾生活質(zhì)量、貫徹落實(shí)科學(xué)發(fā)展觀。

全面的建筑節(jié)能，就是建筑全壽命過程中每一個(gè)環(huán)節(jié)節(jié)能的總和。是指建筑在選址、規(guī)劃、設(shè)計(jì)、建造和使用過程中，通過采用節(jié)能型的建筑材料、產(chǎn)品和設(shè)備，執(zhí)行建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)，加強(qiáng)建筑物所使用的節(jié)能設(shè)備的運(yùn)行管理，合理設(shè)計(jì)建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱工性能，提高采暖、制冷、照明、通風(fēng)、給排水和管道系統(tǒng)的運(yùn)行效率，以及利用可再生能源，在保證建筑物使用功能和室內(nèi)熱環(huán)境質(zhì)量的前提下，降低建筑能源消耗，合理、有效地利用能源。全面的建筑節(jié)能是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，必須由國(guó)家立法、政府主導(dǎo)，對(duì)建筑節(jié)能作出全面的、明確的政策規(guī)定，并由政府相關(guān)部門按照國(guó)家的節(jié)能政策，制定全面的建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn);要真正做到全面的建筑節(jié)能，還須由設(shè)計(jì)、施工、各級(jí)監(jiān)督管理部門、開發(fā)商、運(yùn)行管理部門、用戶等各個(gè)環(huán)節(jié)，嚴(yán)格按照國(guó)家節(jié)能政策和節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，全面貫徹執(zhí)行各項(xiàng)節(jié)能措施，從而使每一位公民真正樹立起全面的建筑節(jié)能觀，將建筑節(jié)能真正落到實(shí)處。

建筑節(jié)能，在發(fā)達(dá)國(guó)家最初為減少建筑中能量的散失，普遍稱為"提高建筑中的能源利用率"，在保證提高建筑舒適性的條件下，合理使用能源，不斷提高能源利用效率。

建筑節(jié)能具體指在建筑物的規(guī)劃、設(shè)計(jì)、新建(改建、擴(kuò)建)、改造和使用過程中，執(zhí)行節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)，采用節(jié)能型的技術(shù)、工藝、設(shè)備、材料和產(chǎn)品，提高保溫隔熱性能和采暖供熱、空調(diào)制冷制熱系統(tǒng)效率，加強(qiáng)建筑物用能系統(tǒng)的運(yùn)行管理，利用可再生能源，在保證室內(nèi)熱環(huán)境質(zhì)量的前提下，增大室內(nèi)外能量交換熱阻，以減少供熱系統(tǒng)、空調(diào)制冷制熱、照明、熱水供應(yīng)因大量熱消耗而產(chǎn)生的能耗。

建筑整體及外部環(huán)境設(shè)計(jì)是在分析建筑周圍氣候環(huán)境條件的基礎(chǔ)上，通過選址、規(guī)劃、外部環(huán)境和體型朝向等設(shè)計(jì)，使建筑獲得一個(gè)良好的外部微氣候環(huán)境，達(dá)到節(jié)能的目的。

建筑選址主要是根據(jù)當(dāng)?shù)氐臍夂颉⑼临|(zhì)、水質(zhì)、地形及周圍環(huán)境條件等因素的綜合狀況來確定。建筑設(shè)計(jì)中，既要使建筑在其整個(gè)生命周期中保持適宜的微氣候環(huán)境，為建筑節(jié)能創(chuàng)造條件，同時(shí)又要不破壞整體生態(tài)環(huán)境的平衡。

在建筑位址確定之后，應(yīng)研究其微氣候特征。根據(jù)建筑功能的需求，應(yīng)通過合理的外部環(huán)境設(shè)計(jì)來改善既有的微氣候環(huán)境，創(chuàng)造建筑節(jié)能的有利環(huán)境，主要方法為:①在建筑周圍布置樹木、植被，既能有效地遮擋風(fēng)沙、凈化空氣，還能遮陽(yáng)、降噪;②創(chuàng)造人工自然環(huán)境，如在建筑附近設(shè)置水面，利用水來平衡環(huán)境溫度、降風(fēng)沙及收集雨水等。

合理的建筑規(guī)劃和體型設(shè)計(jì)能有效地適應(yīng)惡劣的微氣候環(huán)境。它包括對(duì)建筑整體體量、建筑體型及建筑形體組合、建筑日照及朝向等方面的確定。像蒙古包的圓形平面，圓錐形屋頂能有效地適應(yīng)草原的惡劣氣候，起到減少建筑的散熱面積、抵抗風(fēng)沙的效果;對(duì)于沿海濕熱地區(qū)，引入自然通風(fēng)對(duì)節(jié)能非常重要，在規(guī)劃布局上，可以通過建筑的向陽(yáng)面和背陰面形成不同的氣壓，即使在無風(fēng)時(shí)也能形成通風(fēng)，在建筑體型設(shè)計(jì)上形成風(fēng)洞，使自然風(fēng)在其中回旋，得到良好的通風(fēng)效果，從而達(dá)到節(jié)能的目的。日照及朝向選擇的原則是冬季能獲得足夠的日照并避開主導(dǎo)風(fēng)向，夏季能利用自然通風(fēng)并盡量減少太陽(yáng)輻射。然而建筑的朝向、方位以及建筑總平面的設(shè)計(jì)應(yīng)考慮多方面的因素，建筑受到社會(huì)歷史文化、地形、城市規(guī)劃、道路、環(huán)境等條件的制約，要想使建筑物的朝向同時(shí)滿足夏季防熱和冬季保溫通常是困難的，因此，只能權(quán)衡各個(gè)因素之間的得失，找到一個(gè)平衡點(diǎn)，選擇出適合這一地區(qū)氣候環(huán)境的最佳朝向和較好朝向。

建筑節(jié)能雜志

由中國(guó)建筑東北設(shè)計(jì)研究院主管主辦的建筑節(jié)能領(lǐng)域國(guó)內(nèi)外公開發(fā)行的科技期刊。 通過宣傳和推介節(jié)能政策 與標(biāo)準(zhǔn)、推廣建筑節(jié)能技術(shù)與產(chǎn)品。加大建筑節(jié)能成熟技術(shù)和產(chǎn)品的推廣和運(yùn)用力度，推動(dòng)建筑節(jié)能技術(shù)的自主創(chuàng)新與發(fā)展，提升我國(guó)建筑節(jié)能技術(shù)水平。 以刊登建筑節(jié)能技術(shù)、工藝、設(shè)計(jì)、設(shè)備、材料為主要內(nèi)容。

有節(jié)能論壇、業(yè)界要聞、建筑節(jié)能設(shè)計(jì)、建筑節(jié)能技術(shù)、墻改與節(jié)能、產(chǎn)品與應(yīng)用、法規(guī)與標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)資訊等。