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摘要:近年来,建筑业发展的越来越快,资源消耗也越来越大,为了得到更好的可持续发展,笔者对建筑节能进行思考。
关键词:建筑节能;资源;措施
Abstract: In recent years, the development of the construction industry more and more quickly, the consumption of resources is also more and more big, to the sustainable development can be better, I was thinking of building energy saving.
Key words: building energy efficiency; resource; measures
中图分类号:TU201.5 文献标识码: 文章编号:
一、建筑节能的必要性 我国建筑能耗的总量逐年上升,在能源总消费量中所占的比例已从上世纪七十年代末的10%,上升到近年的27.45%.而国际上发达国家的建筑能耗一般占全国总能耗的33%左右。以此推断,国家建设部科技司研究表明,随着城市化进程的加快和人民生活质量的改善,我国建筑耗能比例最终还将上升至35%左右。如此庞大的比重,建筑耗能已经成为我国经济发展的软肋。我国现有建筑面积为400亿㎡,绝大部分为高能耗建筑,且每年新建建筑近20亿㎡,其中95%以上仍是高能耗建筑。如果我国继续执行节能水平较低的设计标准,将留下很重的能耗负担和治理困难。庞大的建筑能耗,已经成为国民经济的巨大负担。因此建筑行业全面节能势在必行。
二、当前我国建筑能耗与节能的现状
1、随着我国城市化进程的加快和人民生活质量的提高,建筑能耗占总能耗的比重也越来越大,建筑耗能已逐渐增长为与工业耗能、交通耗能并列,成为我国能源消耗的三大“耗能大户”。 由于我国建筑节能工作起步较晚,现有建筑不仅耗能高,而且能源利用效率很低,单位建筑能耗比同等气候条件下的发达国家高出2~3倍。当前我国正处于经济和建筑业快速发展期,无论既有建筑面积或新建建筑面积都名列世界之首。这些建筑通过采暖、空调、热水供应等,每天都消耗大量的能源。由此可见,我国建筑能耗是巨大的,且建筑能耗总量还将持续增长,做好建筑节能工作已迫在眉睫、刻不容缓。
2、多年来,我国开展了一定规模的建筑节能工作,主要采取了先新建后改造的策略,但到目前为止,建筑节能工作仍处于起步阶段,房屋建筑中普遍存在着围护结构保温隔热性和气密性差,供暖、制冷空调系统效率低下等问题。主要表现在以下几个方面:
(1)高耗能建筑比例大,我国每年新建房屋中,99%以上是高能耗建筑;既有建筑中,仅4%采取了节能措施,单位建筑面积采暖能耗为发达国家新建建筑的3倍以上。
(2)建筑节能状况落后,发达国家早在上世纪70年代就开始致力于研究和推行建筑节能技术,而我国却未予以重视,造成我国建筑外墙的传热系数是发达国家的3~5倍,外窗传热系数为2~3倍,屋面传热系数为3~6倍。 从我国建筑节能发展缓慢的原因来看,主要有以下几点:建筑节能建设成本高,初期投资较大;房地产开发商追求的是以最小的投入换取最大的利润空间;建筑设计、施工、监理等从业人员的建筑节能意识淡薄;建筑节能材料、施工工艺技术发展缓慢;国家建筑节能方面的法律、法规配套不全,政府主管部门监管不到位;国家及地方对建筑节能的实质性经济鼓励政策支持不够等。
三、建筑节能的几个措施 我国的建筑能耗量约占全世界总用能量的1/4,居耗能首位。近年来我国建筑业得到了快速的發展, 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。中国对于全球气候变暖承担负着重大的责任、义务,而作为耗能大户的建筑,其节能也就成为问题的关键所在。我国节能工作与发达国家相比起步较晚, 而能源浪费现象又十分严重,如我国的建筑采暖耗热量:外墙大体上为气候条件接近的发达国家的4~5 倍;外窗为1~2 倍;门窗透气性为2~5 倍;屋顶为2~5倍;总耗能是2.5~3.5 倍。由此可见,采取节能措施迫切所在,不然将来将会耗费更多的人力、物力、财力来补这个缺漏。 目前常采用又较为有效地措施有墙体节能、门窗节能、屋面节能、利用太阳能、和夜间通风等。
1、建筑墙体节能 墙体一般作为建筑外围护结构的主体, 以及内部隔断,其所用材料的保温性能直接影响建筑整体的保温和耗热量。目前,我国用于墙体材料有砖砌体、石砌体、砌块砌体,实心砖砌体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/(m2•K),而目前常用的内抹灰砖墙,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,现在大多建筑采用的是空心砖和砌块砌体。
2、门窗节能 外门窗是住宅等建筑能耗散失的最薄弱部位, 其能耗占建筑总能耗的比例较大,其中主要包括传热损失、冷风渗透。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,尽可能提高外门窗本身的保温性能,减少外门窗自身的散热量。门窗节能措施主要有:
(1)控制住宅窗墙比。住宅窗墙比是指住宅窗洞面积与住宅立面面积的比值,《民用建筑节能设计标准》对建筑不同朝向的窗墙比做了严格的规定,各朝向都不尽相同,且一般情况下北向的窗墙比要比南向的小一半。 (2)设置“温度阻尼区”。所谓温度阻尼区就是在室内与室外之间设有一中间层次, 这一中间层次象热闸
一样可阻止室外冷风的直接渗透和室内热能的外流,减少外墙、外窗的热耗损。目前已经使用的方法有很多,在住宅中,将北阳台的外门、窗全部用密封阳台封闭起来,外门设防风门斗,楼梯间计成封闭式的, 对屋顶上人孔进行封闭处理等措施均能收到良好的节能效果。
(3)改善住宅门窗的保温性能。门窗保温性能的改善有很多方法,主要有户门与阳台门应在满足防火、防盗要求的情况下,在门的空腹内填充聚苯乙烯板或岩棉板,以增加其绝热性能;窗户最好采用钢塑复合窗和塑料窗,这样可避免金属窗产生的冷桥,并可设置双玻璃或三玻璃,增强其自身保温性能等。
(4)提高住宅外门窗的气密性,减少冷空气渗透。可以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等,且门窗在这方面的措施是很相近的。
3、屋面节能 在不断改进建筑外墙、外窗的保温性能的同时,还必须加强屋面的保温隔热。屋面节能措施的要点一是屋面保温层不宜选用密度较大、导热系数较高的保温材料,以免屋面重量、厚度过大;二是屋面保温层不宜选用吸水率较大的保温材料以防屋面湿作业时因保温层大量吸水而降低保温效果。 现在,高效保温材料已经应用于屋面,一些建筑的屋面保温, 采用新技术新材料代替原有方法就克服了原来的很多缺点,施工简便而且价格低廉。
4、利用太阳能 太阳辐射能量到达地球的相当于目前全球电力消耗量的1500倍,而在现有技术、经济条件下可供开发利用的太阳能,只占理论资源量的很小一部分。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,也是建筑上很具有利用潜力的能源之一。太阳能在建筑上的利用方式主要有,太阳能采暖、太阳能供热、以及太阳能发电等等。我国太阳能资源丰富,如果将太阳能源充分加以利用,不仅会节省大量常规能源, 而且在某些区域还有可能完全利用太阳能采暖。目前,已经在研究的还有太阳能屋面等,待到这项技术可以大范围使用的时候,我们将会节省更多的能源,而在利用这些我们以前所不能利用的能源的同时,也是一种节能举措。
5、对建筑进行夜间通风 夜间通风方法的方法主要适用于夏季,其原理是在夜间引入室外的冷空气, 通过冷空气与建筑维护结构的蓄热材料接触换热,冷却建筑材料,达到蓄冷目的。在夏季,气温炎热,为了获得舒适的室内环境,则需要空调等降温。而此时,因为夜间的室外温度比室内低得多,所以夜间室外冷空气则可以作为一种很好的自然冷源加以利用。针对夜间通风的原理来说,只要室外的温度低于室内的温度,就可以将它作为一种冷源加以利用。
四、结束语
我国建筑能耗在能源总消耗量中占很大部分,建筑行业全面节能势在必行,而建筑设计是其中一个很重要的环节。建筑设计应结合当地的事实条件比如地理环境、气候条件,按照国家的节能政策和节能标准的规定,在传统民居中吸取营养,充分地利用地方材料,从建筑的整体及外部环境、单体设计、围护结构的整体及细部构造设计等方面全方位进行节能设计,这样才能减小与发达国家存在的差距,才能有利于全球经济的稳定发展。
关键词:建筑节能;资源;措施
Abstract: In recent years, the development of the construction industry more and more quickly, the consumption of resources is also more and more big, to the sustainable development can be better, I was thinking of building energy saving.
Key words: building energy efficiency; resource; measures
中图分类号:TU201.5 文献标识码: 文章编号:
一、建筑节能的必要性 我国建筑能耗的总量逐年上升,在能源总消费量中所占的比例已从上世纪七十年代末的10%,上升到近年的27.45%.而国际上发达国家的建筑能耗一般占全国总能耗的33%左右。以此推断,国家建设部科技司研究表明,随着城市化进程的加快和人民生活质量的改善,我国建筑耗能比例最终还将上升至35%左右。如此庞大的比重,建筑耗能已经成为我国经济发展的软肋。我国现有建筑面积为400亿㎡,绝大部分为高能耗建筑,且每年新建建筑近20亿㎡,其中95%以上仍是高能耗建筑。如果我国继续执行节能水平较低的设计标准,将留下很重的能耗负担和治理困难。庞大的建筑能耗,已经成为国民经济的巨大负担。因此建筑行业全面节能势在必行。
二、当前我国建筑能耗与节能的现状
1、随着我国城市化进程的加快和人民生活质量的提高,建筑能耗占总能耗的比重也越来越大,建筑耗能已逐渐增长为与工业耗能、交通耗能并列,成为我国能源消耗的三大“耗能大户”。 由于我国建筑节能工作起步较晚,现有建筑不仅耗能高,而且能源利用效率很低,单位建筑能耗比同等气候条件下的发达国家高出2~3倍。当前我国正处于经济和建筑业快速发展期,无论既有建筑面积或新建建筑面积都名列世界之首。这些建筑通过采暖、空调、热水供应等,每天都消耗大量的能源。由此可见,我国建筑能耗是巨大的,且建筑能耗总量还将持续增长,做好建筑节能工作已迫在眉睫、刻不容缓。
2、多年来,我国开展了一定规模的建筑节能工作,主要采取了先新建后改造的策略,但到目前为止,建筑节能工作仍处于起步阶段,房屋建筑中普遍存在着围护结构保温隔热性和气密性差,供暖、制冷空调系统效率低下等问题。主要表现在以下几个方面:
(1)高耗能建筑比例大,我国每年新建房屋中,99%以上是高能耗建筑;既有建筑中,仅4%采取了节能措施,单位建筑面积采暖能耗为发达国家新建建筑的3倍以上。
(2)建筑节能状况落后,发达国家早在上世纪70年代就开始致力于研究和推行建筑节能技术,而我国却未予以重视,造成我国建筑外墙的传热系数是发达国家的3~5倍,外窗传热系数为2~3倍,屋面传热系数为3~6倍。 从我国建筑节能发展缓慢的原因来看,主要有以下几点:建筑节能建设成本高,初期投资较大;房地产开发商追求的是以最小的投入换取最大的利润空间;建筑设计、施工、监理等从业人员的建筑节能意识淡薄;建筑节能材料、施工工艺技术发展缓慢;国家建筑节能方面的法律、法规配套不全,政府主管部门监管不到位;国家及地方对建筑节能的实质性经济鼓励政策支持不够等。
三、建筑节能的几个措施 我国的建筑能耗量约占全世界总用能量的1/4,居耗能首位。近年来我国建筑业得到了快速的發展, 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。中国对于全球气候变暖承担负着重大的责任、义务,而作为耗能大户的建筑,其节能也就成为问题的关键所在。我国节能工作与发达国家相比起步较晚, 而能源浪费现象又十分严重,如我国的建筑采暖耗热量:外墙大体上为气候条件接近的发达国家的4~5 倍;外窗为1~2 倍;门窗透气性为2~5 倍;屋顶为2~5倍;总耗能是2.5~3.5 倍。由此可见,采取节能措施迫切所在,不然将来将会耗费更多的人力、物力、财力来补这个缺漏。 目前常采用又较为有效地措施有墙体节能、门窗节能、屋面节能、利用太阳能、和夜间通风等。
1、建筑墙体节能 墙体一般作为建筑外围护结构的主体, 以及内部隔断,其所用材料的保温性能直接影响建筑整体的保温和耗热量。目前,我国用于墙体材料有砖砌体、石砌体、砌块砌体,实心砖砌体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/(m2•K),而目前常用的内抹灰砖墙,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,现在大多建筑采用的是空心砖和砌块砌体。
2、门窗节能 外门窗是住宅等建筑能耗散失的最薄弱部位, 其能耗占建筑总能耗的比例较大,其中主要包括传热损失、冷风渗透。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,尽可能提高外门窗本身的保温性能,减少外门窗自身的散热量。门窗节能措施主要有:
(1)控制住宅窗墙比。住宅窗墙比是指住宅窗洞面积与住宅立面面积的比值,《民用建筑节能设计标准》对建筑不同朝向的窗墙比做了严格的规定,各朝向都不尽相同,且一般情况下北向的窗墙比要比南向的小一半。 (2)设置“温度阻尼区”。所谓温度阻尼区就是在室内与室外之间设有一中间层次, 这一中间层次象热闸
一样可阻止室外冷风的直接渗透和室内热能的外流,减少外墙、外窗的热耗损。目前已经使用的方法有很多,在住宅中,将北阳台的外门、窗全部用密封阳台封闭起来,外门设防风门斗,楼梯间计成封闭式的, 对屋顶上人孔进行封闭处理等措施均能收到良好的节能效果。
(3)改善住宅门窗的保温性能。门窗保温性能的改善有很多方法,主要有户门与阳台门应在满足防火、防盗要求的情况下,在门的空腹内填充聚苯乙烯板或岩棉板,以增加其绝热性能;窗户最好采用钢塑复合窗和塑料窗,这样可避免金属窗产生的冷桥,并可设置双玻璃或三玻璃,增强其自身保温性能等。
(4)提高住宅外门窗的气密性,减少冷空气渗透。可以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等,且门窗在这方面的措施是很相近的。
3、屋面节能 在不断改进建筑外墙、外窗的保温性能的同时,还必须加强屋面的保温隔热。屋面节能措施的要点一是屋面保温层不宜选用密度较大、导热系数较高的保温材料,以免屋面重量、厚度过大;二是屋面保温层不宜选用吸水率较大的保温材料以防屋面湿作业时因保温层大量吸水而降低保温效果。 现在,高效保温材料已经应用于屋面,一些建筑的屋面保温, 采用新技术新材料代替原有方法就克服了原来的很多缺点,施工简便而且价格低廉。
4、利用太阳能 太阳辐射能量到达地球的相当于目前全球电力消耗量的1500倍,而在现有技术、经济条件下可供开发利用的太阳能,只占理论资源量的很小一部分。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,也是建筑上很具有利用潜力的能源之一。太阳能在建筑上的利用方式主要有,太阳能采暖、太阳能供热、以及太阳能发电等等。我国太阳能资源丰富,如果将太阳能源充分加以利用,不仅会节省大量常规能源, 而且在某些区域还有可能完全利用太阳能采暖。目前,已经在研究的还有太阳能屋面等,待到这项技术可以大范围使用的时候,我们将会节省更多的能源,而在利用这些我们以前所不能利用的能源的同时,也是一种节能举措。
5、对建筑进行夜间通风 夜间通风方法的方法主要适用于夏季,其原理是在夜间引入室外的冷空气, 通过冷空气与建筑维护结构的蓄热材料接触换热,冷却建筑材料,达到蓄冷目的。在夏季,气温炎热,为了获得舒适的室内环境,则需要空调等降温。而此时,因为夜间的室外温度比室内低得多,所以夜间室外冷空气则可以作为一种很好的自然冷源加以利用。针对夜间通风的原理来说,只要室外的温度低于室内的温度,就可以将它作为一种冷源加以利用。
四、结束语
我国建筑能耗在能源总消耗量中占很大部分,建筑行业全面节能势在必行,而建筑设计是其中一个很重要的环节。建筑设计应结合当地的事实条件比如地理环境、气候条件,按照国家的节能政策和节能标准的规定,在传统民居中吸取营养,充分地利用地方材料,从建筑的整体及外部环境、单体设计、围护结构的整体及细部构造设计等方面全方位进行节能设计,这样才能减小与发达国家存在的差距,才能有利于全球经济的稳定发展。