试论建筑节能技术

试论建筑节能技术

聂明正1邱宝2

1青岛腾远设计事务所有限公司济南分公司；2山东省建筑设计研究院

摘要：建筑能耗即建筑使用能耗，包括采暖、空调、热水供应、炊事、家用电器等方面的能耗。其中，以建筑采暖和空调能耗为主，占建筑总能耗的50%~70%。所谓的建筑节能是指在建筑中提高能源利用效率，用有限的资源和最小的能源消费代价取得最大的经济和社会效应。因此，建筑节能是贯彻可持续发展战略、实现国家节能规划目标、减排温室气体的重要措施，符合全球发展趋势。其解决途径只有两种：一方面通过开发利用可再生能源及节能建材等途径降低建筑能耗的需求；另一方面要提高能耗系统的效率，从而降低终端能源使用量。

关键字：建筑节能;能耗;设计

我国建筑节能起步较晚，建筑能耗要比发达国家高很多。为此，不断地开发新的建筑节能技术，提高建筑物的能源利用效率至关重要。实现建筑节能的技术途径，在尽量减少建筑内能源总需求量的同时，大力开发利用可再生的新能源，从而减少使用在建筑领域内易引起环境污染的能源。减少建筑内能源总需求量主要从建筑规划与设计，围护结构，提高终端用户用能效率，捉高总的能源利用效率方面着手，在节约能源、保护环境方面，新能源的利用起至关重要的作用。建筑节能对建筑材料提出了比以往更高的要求。建筑材料在建筑节能中扮演着一个非常重要的角色。

一、建筑规划与节能设计

节能建筑的设计首先应该从规划人手，以节能作为指导规划设计的主要原则，充分考虑建筑与外部环境的关系，从分析地区的气候条件出发，将设计与建筑技术和能源利用有效地结合，使建筑在冬季最大限度地利用自然能采暖，多获热量，减少热损失，夏季最大限度地减少得热和利用自然条件降温和冷却。在总体规划上为建筑节能创造良好的先决条件。建筑朝向、建筑间距以及建筑的相互组合关系将是规划节能设计的重点。建筑的主要朝向应迎合当地夏季的主导风向，我国大部分地区以南北向或接近南北向布局为宜一般以正南偏东、南偏西10°以内为好。同时，南北朝向的建筑物在夏季所受到的太阳辐射也相对东西朝向建筑要少很多，可以节省夏季空调的用量：而在冬季时，建筑受到太阳辐射的情况刚好与夏季相反，从而节约了建筑保温所需的能耗。选择夏季主导风向为导风口，使住区内风速流畅，从而使建筑物与空气的热交换增加，有效降低建筑物的温度。

二、建筑节能设计的重要性

1、加强建筑节能设计是缓解能源压力，建设节约型社会的客观要求

我国整体上而言，能源资源蕴藏量很大，能源资源的种类比较齐全，但是伴随着我国经济的高速发展和城市化进程的不断加快，对各种能源资源的开采力度不断加大，各种能源的消耗量日渐上升，目前我国已经面临着严重的能源危机。在各种能源消耗中，建筑能源消耗占据着庞大的比例，加强建筑的节能设计，大幅度降低建筑的能耗，将会大幅度缓解我国的能源压力，为建设节约型社会注入新的活力。

2、建筑节能设计是提高居民生活品位的必然选择

经济的繁荣促进了人们生活水平的不断提高，随着国民的素质提高，对生活有了新的品质要求，对建筑要求条件越来越高，绿色环保、生态节能型建筑已经日渐成为了一种新的建筑需求。通过加强对建筑的节能设计，可以大幅减少各种有害有毒建筑材料的使用，很大程度上降低了建筑能耗，节约了建筑运营成本，更是很大程度提高了建筑的舒适度，提高了居民的生活品位。

三、常用节能建筑技术

1、建筑外墙内保温技术

外墙内保温施工,是在外墙结构的内部加做保温层。内保温施工速度快,操作方便灵活,可以保证施工进度。内保温应用时间较长,技术成熟,施工技术及检验标准是比较完善的。被大面积推广的内保温技术有:增强石膏复合聚苯保温板、聚合物砂浆复合聚苯保温板、增强水泥复合聚苯保温板、内墙贴聚苯板抹粉刷石膏及抹聚苯颗粒保温料浆加抗裂砂浆压入网格布的做法。

2、聚苯板与墙体一次浇注成型

该技术是在混凝土框―剪体系中将聚苯板内置于建筑模板内,在即将浇注的墙体外侧,然后浇注混凝土,混凝土与聚苯板一次浇注成型为复合墙体。该技术解决了外挂式外保温的主要问题,其优势是很明显的。由于外墙主体与保温层一次成活,工效提高,工期大大缩短,且施工人员的安全性得到了保证。而且在冬季施工时,聚苯板起保温的作用,可减少外围围护保温措施。但在浇注混凝土时要注意均匀、连续浇注,否则由于混凝土侧压力的影响会造成聚苯板在拆模后出现变形和错茬,影响后序施工。

其中内置的聚苯板可以是双面钢丝网的,也可以是单面钢丝网的。双面钢丝网聚苯板与混凝土的连接,主要是依靠内侧钢丝网架与墙体外侧配筋相绑扎及混凝土与聚苯板的粘接力,其结合性能良好,具有较高的安全度。单面钢丝网聚苯板与混凝土的连接,主要依靠混凝土与聚苯板的粘接力以及斜插钢筋、L型钢等与混凝土墙体的锚固力,结合性能也较好。与双钢丝网相比较,单面钢丝网技术因取消了内侧钢丝网和安装保温板前的板外侧抹灰,节省了工时和材料,其造价可降低10%左右。

但此两种做法都采用了钢丝网架,造价较高,且钢材是热的良导体,直接传热,会降低墙体的保温效果。

对于混凝土与无网架聚苯板一次成型复合墙体试验研究结果表明,在混凝土中水泥浆量合适的条件下,直接利用混凝土作为粘接剂来粘贴聚苯板,是完全可能的。在对聚苯板的背面进行处理之后,其与混凝土的粘接力进一步提高(其平均粘接强度可以达到0.07Mpa,而且破坏均发生在聚苯板内)。此技术取消了钢丝网架,其保温性能提高,而且板的成本再次降低。在经过对其长期耐久性论证之后,工程中可以推广使用。

3、外挂式保温

外挂的保温材料有岩(矿)棉、玻璃棉毡、聚苯乙烯泡沫板(简称聚苯板,EPS、XPS)、陶粒混凝土复合聚苯仿石装饰保温板、钢丝网架夹芯墙板等。其中聚苯板因具有优良的物理性能和廉价的成本,已经在全世界范围内的外墙保温外挂技术中被广泛应用。该外挂技术是采用粘接砂浆或者是专用的固定件将保温材料贴、挂在外墙上,然后抹抗裂砂浆,压入玻璃纤维网格布形成保护层,最后加做装饰面。

还有一种做法是用专用的固定件将不易吸水的各种保温板固定在外墙上,然后将铝板、天然石材、彩色玻璃等外挂在预先制作的龙骨上,直接形成装饰面。由贝聿铭先生设计的中国银行总行办公楼的外保温就是采用的这种设计。

这种外挂式的外保温安装费时,施工难度大,且施工占用主导工期,待主体验收完后才可以进行施工。在进行高层施工时,施工人员的安全不易得到保障。

四、结束语

目前，我国建筑用能浪费极其严重，而且建筑能耗增长的速度远远超过我国能源生产可能增长的速度，如果听任这种高耗能建筑持续发展下去，国家的能源生产势必难以长期支撑此种浪费型需求，从而不得不被迫组织大规模的旧房节能改造，这将要耗费更多的人力物力。在建筑中积极提高能源使用效率，就能够大大缓解国家能源紧缺状况，促进我国国民经济建设的发展。

节能作为一项建筑系统工程，涉及到很多方面的问题与知识，其中关于天然环境、设计规划、建筑结构及当地用户普遍生活方式等多种原因。建筑节能不能只停留于热工规范的层次。建筑师更应树立起全方位的节能意识，并熟悉地利用总体布局与建筑设计，努力制造能吸收减弱热污染的建筑外部环境，对建筑隔热转移到环境中的热量应该采取吸收并进行良性转化的办法，降低它们对空气的加热作用。随着我国建筑节能工作的开展，以及人们对建筑环境要求的不断提高，建筑节能技术一定会得到迅速发展。

参考文献：

[1]高健.建筑节能设计探讨[J].福建建材.2012

[2]陈荣深，陆海锋.浅议节能设计中存在的问题及解决办法[J].科技创新导报.2009