浅谈建筑物的节能构造.docx

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浅谈建筑物的节能构造

浅谈建筑物的节能构造

1.国内建筑节能的需求及现状

在经历了数次能源危机以及对矿物能源资源的不可回复性和温室效应对生存环境负面影响的认识越来越清楚之后。

世界各国提出了控制矿物能源用量的增长，提高用能效率，开发新能源和可再生能源，保护环境的目标。

作为耗能大户的建筑业的节能受到极大的关注。

建筑节能是近年来世界建筑发展的一个基本趋势，也是当代建筑科学技术的一个新生长点。

而在我国，建筑能耗浪费相当严重，原因也是多方面的，如技术落后，供暖设计不科学，管理不当，采暖收费不合理，缺乏节能意识等。

尤其突出的表现在过分强调降低建筑物的一次性投资和对某些建材制品的要求不严，结果节省了一次性投资，却造成了长久的能源浪费，得不偿失。

如不赶紧采取坚决有效的措施来控制建筑能耗的浪费，那么用不了多久，我们就会受到大自然的惩罚。

根据我国国情，节约能源已成为当前的一项迫切任务。

据统计，1990年我国建筑耗能1．13亿吨标准煤，占全国能源消费总量的11.5%，至2000年增至1．79亿吨标准煤，所占比例上升至13.1%。

建筑节能（包括结构构造、材料选型、设备系统、自动控制等）一直是我国节能工作的重要组成部分，它涉及从规划设计到使用管理的许多方面，节能建筑投入少、产出多，因此，重视和研究建筑物的节能设计问题已成为建筑节能的当务之急!

北京市从1991年起对新建住宅强制实施建筑节能设计标准，未按节能标准设计的建筑不准开工。

据北京市建委副主任张兴野介绍，到2003年底，全市累计建成节能住宅12000万平米，超过既有居住建筑总量的一半。

其中符合节能50％设计标准的住宅6000万平方米。

张兴野说：

建筑节能已经产生了可观的经济和社会效益，仅节能50％的部分住宅每年就可节约采暖耗能66万吨标煤，大幅度减少了粉尘、二氧化碳等有害气体的排放，而节能住宅冬季的平均室温则提高到18度以上。

2004年6月，北京市发布了节能65％的居住建筑设计规范，从今年10月1日起不符合新规范的施工图纸不能通过设计审查。

张兴野说，北京市在全国率先实施节能65％的设计标准的原因是，北京市虽然普及了50％的设计标准，但与国际先进水平还有很大差距，这种差距不在材料、设备和施工技术上，而是在设计标准上，北京市近几年开复工建筑面积都在1亿平方米以上，如此大的建筑规模如果继续执行节能水平较低的设计标准，将留下沉重的能耗负担和治理困难。

2004年北京市着手编制了《居住建筑节能保温工程施工质量验收工程》的地方标准，这也是国内第一个同类标准，张兴野说，该规程要对建筑节能保温施工中涉及的材料性能、施工工艺、质量监理、监督检查、验收等提出明确要求，体现以过程控制为主，辅助实体检测的原则。

这个规程力争在年底前发布。

据成都市副市长孙平介绍，自2002年成都市被列为国家170个限时禁止使用实心粘土砖的城市后，市政府把推广应用新型墙体节能材料和节能产品作为推动建筑节能的切入点和突破口，用政策来限制高能耗墙材产品的生产，逐步促进墙材产品向节能型墙材转型。

如今加汽混凝土砌块、矩形孔页岩空心砖等已经成为该市的主导墙材产品。

从2005年起，成都市还将对实心粘土砖从禁止使用推进到禁止生产。

孙平说，成都市节能建筑示范工程所取得的经济和社会效益是显而易见的，使人们从建筑节能所获得的直接效益中认识到了节能的技术及理念，从1990年至2003年通过开展建筑节能和墙材革新，节约土地6031万亩，节约标煤7406万吨，利用废物260911万吨，在改善居住环境，提高生活质量的同时，又促进了城市的可持续发展。

地处夏热冬暖地区的广州市，每年约有6个月的时间需要采用空调来降温，而现有建筑的总体热工性能较差，使空调耗能长时期处于高位。

据广州市副市长许瑞生介绍，近几年广州市建立了一批建筑节能示范工程，有效推动了建筑节能工作的开展。

广州汇景新城首期工程，是广州市应用新墙材和建筑节能示范小区工程之一，其中一期建筑面积共16万平方米，采用了多种节能材料和技术，该工程被建设部批准为“住宅性能认定3Ａ示范小区”。

此外，广州市重点工程广州会议展览中心和广州新白云机场，由于采用节能效果良好的热反射镀膜玻璃和低辐射ＬＯＷ～Ｅ中空玻璃幕墙，获得了良好的节能效果和建筑节能示范效应。

许瑞生说，广州市还将建筑节能与创造具有岭南特色的城市环境相结合，他认为一个城市的特色来自于建设行为对自然环境的尊重，对气候环境的适应，对城市的文脉、文化和历史的继承。

因此广州市在今后的建设中，将结合城市环境特点，从场地单体形成有机整体，倡导建设更多具有亚热带和岭南特色的节能建筑。

建设部副部长黄卫在此次论坛上说：

“我国将用5～10年左右的时间基本完成政府机构的建筑节能改造，这将对全社会产生明显的引导和示范作用，也将总结出既有建筑节能改造的经验、模式，制定出相关政策和法规，建立并实行严格的公共建筑能耗考核体系和奖惩政策，用市场机制推动既有公共建筑的节能改造，从而带动全国既有建筑和其他领域的节能改造。

同时，针对设计标准执行率还较低的现状，建设部将开展建筑节能专项检查，通过实施有效的行政监管并辅以必要的经济激励政策，全面推进建筑节能设计标准的执行，使新建建筑达到节能标准。

”

据分析，我国目前处于建设鼎盛期，每年建成的房屋面积高达16亿至20亿平方米，超过所有发达国家年建成建筑面积的总和，而97%以上是高耗能建筑。

以此推算，预计到2020年，全国高耗能建筑面积将达到700亿平方米。

因此，如果现在不开始注重建筑节能设计，将直接加剧能源危机。

　　因此，与当前发达国家建筑能耗已经大大降低的情况相比，我国单位建筑面积采暖能耗是发达国家标准的3倍以上，与发达国家存在较大的差距。

而对于美国而言，全球石油资源的战略布局以及石油的开采区域和运输线路等关键点的调整工作已基本完成，我国却没有那样强有力的能源后盾支持，在这样的国情下，建筑节能水平的改善实际上应该比发达国家更为紧迫。

随着市场的发展，房地产市场已逐步进入了“买方市潮，重新考虑市场需求问题已经摆在每个开发商面前。

事实上，北京、南京、上海、广州等城市，已经有多个节能建筑的成功范例，并受到市场的热烈追捧。

只有不断创新才是创造市场商机的原动力。

顺应建筑节能大潮，实现节能建筑的社会和经济效益双赢，为中国的可持续发展作出贡献，是每个有责任的开发商的必然之路。

2.建筑节能的含义

近年来，能源危机、环境保护和生活水平的提高，都要求建筑节能，建筑节能已经是全球建筑界经过深思熟虑以后的共同选择。

那么，节能建筑到底是什么，它到底有什么好处，让大家如此关注？

人们对节能建筑概念的理解，经过了一段时间的发展，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。

也就是说，节能建筑并非意味着牺牲舒适度，恰恰相反，它要求用现实的手段更方便地实现高舒适度。

一般认为，节能建筑是指在保证建筑使用功能和满足室内物理环境质量条件下，通过提高建筑围护结构隔热保温性能、采暖空调系统运行效率和自然能源利用等技术措施，使建筑物的能耗降低到规定水平；同时，当不采用采暖与空调措施时，室内物理环境达到一定标准的建筑物。

显然，节能建筑最大的好处在于降低建筑能耗，从而降低维护费用。

按北欧的经验，节能建筑在初投入上比一般建筑高出3%，但维护费用却可降低60%。

本文中建筑能耗特指建筑使用能耗，发达国家建筑用能一般占一国能耗的30%～40%，我国占能源消费总量的28%。

目前我国能源形势相当严峻，但我国建筑的节能水平较低。

在能源利用效率方面有很大的提高空间。

如瑞典、丹麦的建筑能耗大约为11瓦/平方米，而北京为31.7瓦/平方米，哈尔滨为33.7瓦/平方米，如果能达到上诉先进国家的水平，可节约60~70%的建筑能耗。

其次，建筑节能可以提高建筑室内环境的质量，满足人们日渐提高的生活水平的需要。

另外，建筑节能可以有效减轻建筑采暖引起的大气污染。

如果采用新型材料的墙体，还能节约有限的粘土资源。

因此，所谓建筑节能，就是在保证居室热舒适环境条件下，通过技术进步、合理利用、科学管理和经济结构合理化等途径，采用新型保温材料，把居住建筑在长期使用中的采暖能耗降下来。

3.建筑物节能途径

建筑节能的途径主要有以下几个方面：

3.1.门窗的保温隔热

在建筑围护结构中，与墙体、屋面相比，门窗的保温隔热能力较差。

我们可以通过提高门窗的气密性，采用适当的窗墙面积比，增加窗玻璃层数，采用百叶窗帘、窗板等措施来提高门窗的保温隔热性能。

3.2.墙体的保温隔热

墙体是外围护结构的主体，我们可以采用保温性能好、蓄热能力及强度较低的砌块墙体，如加气混凝土砌块。

也可以采用复合墙体的形式，如内保温复合墙体、外保温复合墙体、夹芯复合墙体等。

但内保温复合墙体由于热桥对保温的影响较大，国家已经开始限制使用内保温复合墙体使用。

而且从长远来看，外墙外保温的效果明显高于内保温。

由于复合墙体能满足围护结构各种功能的要求，因此这种采用高效保温材料与砖砌的复合墙体，有着更多的优越性。

3.3.屋面的保温隔热

屋面作为外围护结构的一部分，它的保温隔热也是不可或缺的。

我们可以采用高效保温材料作为屋面的保温层，也可采用架空型保温屋面或倒置式屋面等方式来达到提高屋面保温隔热性能的目的。

3.4.采暖系统的节能

城市供暖实行城市集中供暖和区域供暖，可以大大提高热效率。

在管网系统中，安设平衡阀，可以使管网系统达到水力平衡，与未安平衡阀的不平衡系统相比，在保证所有房间满足规定室温的条件下，可以相对的降低所供暖区域的平均室内温度，从而节约能源。

4建筑外墙保温系统的节能构造

4.1.外墙保温系统的起源与发展

外墙外保温系统起源于上世纪四十年代的瑞典和德国，至今已有60多年的历史，经过多年的实际应用和全球不同气候条件下长时间的考验，证明采用该类保温系统的建筑，无论是从建筑物外装饰效果还是居住的舒适程度，都是一项值得全球范围内推广应用的节能新技术。

如今，外墙外保温建筑已经成为欧美等发达国家市场占有率最高的一种建筑节能技术。

20世纪60年代，美国从欧洲引进此项技术，并根据本国的具体气候条件和建筑体系特点进行了改进和发展。

同样在70年代初的能源危机期间，由于建筑节能的要求，外墙外保温及装饰系统在美国的应用不断增加，至90年代末，其平均年增长率达到了20～25％。

至今此项技术在美国的应用也达40多年之久，最高建筑达44层，并在美国南部的炎热地区和寒冷的北部地区均有广泛的应用，效果显著。

　　美国和欧洲在40余年的应用历史中，对外墙外保温系统进行了大量的基础研究，如薄抹灰外墙外保温系统的耐久性的问题；在寒冷地区中的露点问题；同类型的系统在不同冲击荷载下的反应；试验室的测试结果与实际工程中性能的相关性等。

在大量的实验研究的基础上，目前美国和欧洲对外墙外保温已有严格的立法工作，其中包括要求外墙外保温系统的强制性认证标准，以及对于系统中相关组成材料的标准等。

由于欧美国家有着相应健全的标准、严格的立法，对于外墙外保温系统的耐久性一般都可以要求25年的使用年限。

事实上，该系统在上述地区的应用历史已大大超过25年，这都是值得我们借鉴学习的。

4.2外墙外保温与外墙内保温的优势比较

近年来，在建筑保温技术不断发展的过程中，主要形成了外墙外保温和外墙内保温两种技术形式。

节能技术发展初期，内保温技术为推动我国建筑节能技术迅速起步起到了应有的历史作用。

这是因为：

我国节能技术在当时还处于起步阶段，外保温技术还不太成熟;我国节能标准对围护结构的保温要求较低，且内保有一定的优点，如造价低、安装方便等。

但是，从发展的角度考虑，随着我国节能标准的提高（由原来的30％提高到50%），内保温的做法已不适应新的形势，且给建筑物带来某些不利的影响。

因此，它只能是某些地区的过渡性做法，在寒冷地区特别是严寒地区逐步予以淘汰。

外墙内保温是在墙体结构内侧覆盖一层保温材料，通过粘接剂固定在墙体结构内侧，之后在保温材料外侧作保护层及饰面。

目前内保温多采用粉刷石膏作为粘接和抹面