建筑节能工程的认识与探讨

摘要：本文根据建筑节能工程发展的需要和目前的状况，结合自己的心得体验，着重从设计、施工角度对民用建筑的墙体、门窗、屋面、地面等工程阐述了几点认识，希望对建筑节能工程或节能建筑有一定借鉴作用，愿与同行人共同探讨。

关键词：建筑节能 传热系数 体形系数 热桥 热阻 导热系数

1 建筑节能工程发展的需要和目前的状况

近年来，我国展开了一定规模的建筑节能工作，主要采取的策略是先新建后改造、先住宅后公建、由北向南等。虽然取得了令人瞩目的成就，但到目前为止，建筑节能工作仍处于初始阶段，并且发展缓慢、滞后，总体的建筑节能工程令人担忧。发达国家早已经着手研究建筑节能技术，而我国未予以重视，从而造成我国的建筑外墙、外窗、屋面等的传热系数高达发达国家的2～6倍。就我国目前的能源短缺的现状来讲，建筑能耗已成为能源紧缺的重要方面。据统计，建筑能耗约占社会总能耗的三成，并有上升态势。针对上述问题，国务院下发的《关于做好建筑节约型社会的通知》已明确要求，推动新建住宅和公共建筑的节能工程，推动既有建筑的节能改造，方可持续发展。厦门市也在年前出台《建筑节能的基本原则》，从政府监管到新老建筑两手抓等五个方面对建筑节能工程制定了目标并提出了要求。

就我国建筑节能工程目前的状况，主要有以下几个特点:主观方面，建筑节能工程的管理环节比较薄弱，建筑节能目标责任制和考核制度不健全，节能工程的设计、施工、监理等从业人员的建筑节能意识浅薄，相应的激励政策不到位从而导致动力不足等等；客观方面：既有建筑中，高耗能建筑所占比例太大，与发达国家相比，我国单位建筑面积的能耗是他们的3倍，改造困难。新建建筑工程中，围护结构保温隔热性和气密性差，建筑物耗能量超标，空调系统有效利用率不高；节能工程施工工艺技术发展缓慢，新型节能材料更新不足等。

2 加强建筑节能工程技术方面的研究

2.1 从建筑节能工程的设计角度出发，注重建筑节能环节

在设计中，应充分考虑建筑物所在的地理位置、建筑物的功能要求和当地气候条件、季风导向、建筑物的型体及通风采光、建筑物的朝向、平面形状、间距、太阳辐射热、建筑外部空间构成等因素进行建筑节能设计，选用新型节能材料、保证建筑外围护结构的保温隔热性能等级，进行绿化设计，达到绿化标准，全面采用节能技术措施，减少建筑物能耗量，从而走好节能工作的第一步。

2.1.1 建筑物朝向和平面形状

建筑物的朝向和平面形状对建筑接受太阳辐射热的多少有着紧密的联系。住宅在使用时，冬季接受的辐射热越多对建筑节能越有利，夏季则正好相反。建筑物应尽量采用南北向。有资料表明，形状相同的建筑物，南北朝向比东西朝向的冷负荷小，如对一个长宽比为4：1的建筑物，东西向比南北向的冷负荷约增加70%；由于建筑平面形状不同，接受太阳的影响程度以及建筑外墙热交换情况就有较大差别，所以从节能角度出发，应在体积一定并满足使用功能的条件下，采用外围护结构表面积小的建筑。因为外表面积越小，散热越小，能耗越低。

2.1.2 建筑物耗能量指标

体形系数是建筑物与室外大气接触的外表面积F0与其所包围的体积V0的比值。（面积中不包括地面和不采暖楼梯间隔墙与户门的面积），建筑物的高度相同时，其平面形式为圆形时体型系数最小，依次为正方形、长方形、以及其它组合形式。严寒、寒冷地区的公共建筑的体型系数应≤0.4。对于体积相同的建筑物来说，体形系数越大，说明单位空间的热损失面积越多，研究表明，体形系数每增大1%，能耗指标约增加2.5%。但对于考虑造型和美观的要求需要采用较大的体形系数时，应尽量增加围护结构的热阻。热阻R与结构的厚度d成正比，与材料的导热系数λ成反比，其表达式为：R=d/λ，结构的传热系数K=1/R。墙体节能改造前，需进行平均传热系数、保温材料的厚度、墙体改造的构造措施及节点设计。

2.2 重视建筑物围护结构的节能

建筑物围护结构的节能主要是要注重建筑物的墙体、门窗及屋面、地面等结构的保温隔热性能的设计和施工质量的控制。

2.2.1 墙体

我国建筑以混凝土结构、砌体结构及混合结构体系为主，由于这些结构形成的自身特点，在实施建筑墙体节能时通常采用外墙附贴保温隔热系统构造的方式。当然，使用环保、节能型建筑材料如新型墙体材料与复合墙体围护结构，可有效减少通过围护结构的传热，从而降低能耗，达到显著的节能效果。其主要措施和要求主要有以下几点:①合理选用外墙外保温技术。外保温可降低墙和屋顶温度应力的起伏，提高结构的耐久性，减少防水层的破坏，对房屋的热稳定性和减少保温层产生水蒸气凝结有利。同时使热桥处的热损失减少，防止热桥内表面结露。②优先采用具有轻质、高强、保温、隔热、施工效率高、改善建筑功能等优点的新型墙体材料。③施工过程中，对建筑节能工程使用的材料或构件的导热系数、热工性能和燃烧性等各项指标一定要核实、核查，确保符合设计规定。同时重视容易出现热桥和保温层缺陷的部位（如门窗洞口四周墙侧面），均应按设计要求采取隔断热桥或节能保温措施，尤其是对严寒和寒冷地区的外墙热桥对墙体总体保温效果影响较大。④除面层外，墙体节能工程各构造层均为隐蔽工程，对于隐蔽工程应做到随做随检，并做好记录。如隔气层的位置及构造做法要符合设计规定，并要求隔气层严密、完整。

2.2.2 门窗

门窗是建筑围护结构的重要组成部分，也是建筑物室内外能量阻隔最薄弱的部位，其能耗占住宅总能耗的比重较大。因此，门窗节能是建筑节能的关键。建筑外窗由多种材质不同的材料组装而成，其热工性能也各不相同；由于窗户的生产及应用技术、密封技术、遮阳技术和安装技术水平的不同，受窗框型材特性、断面设计、玻璃的选用、两玻间空气层厚度及窗框比等因素的影响，建筑外窗的保温性能差别很大。可采取的主要措施和要求有：①尽量减少门窗的面积，合理控制窗墙比。公共建筑每个朝向的窗墙面积比不大于0.70。②采用新型节能玻璃或遮阳设施，增强玻璃的保温隔热性能。比如，采用双层中空玻璃、低辐射Low-E中空玻璃等。③注重门窗的细部工程施工质量，确保门窗结构的气密性和保温性能，如采用塑料构件或断桥处理。④设置“温度阻尼区”。就是在室内与室外设有一中间层次，这一层可阻止室外冷风直接渗透，减少外窗的热损耗。⑤建筑外窗的气密性、中空玻璃露点、玻璃遮阳系数、可见光透射比等重要指标应符合强制的要求，并做好各指标的检验、复验或实体检验，重视施工质量。

2.2.3 屋面

屋面节能主要是通过改善屋面层的热工性能阻止热量的传递。在屋面保温隔热工程中，保温材料的性能、敷设方式、热桥部位的处理对于屋面保温隔热的效果起到了决定性的作用。其节能措施和要求主要有：①注重选材。屋面保温隔热层不宜选用密度及吸水率较大、导热系数较高的保温材料。因为吸水率较大时，湿作业施工会导致保温层大量吸水而降低保温效果。②大力推广使用新型节能保温隔热材料或对屋顶可采用浅色屋面、架空屋面、种植屋面等处理。③注重施工质量，加强项目管理，项目实施单位应按相关法规确定责任人员，建立管理制度，按计划完成工程项目。

2.2.4 地面

地面对人体舒适及健康影响最大的是厚度为3-4mm面层材料的导热系数、比热系数和重度；地板设计应选用上述三项指标小的面层材料。地面节能工程施工前，应对基层进行处理，使其达到设计和施工方案的要求。地面节能工程使用的保温材料，其导热系数、密度、抗压强度等要符合设计要求。保温层与基层之间、各构造层之间的粘结要牢固，缝隙要严密。保温浆料要分层施工。接触室外的金属管道要采取断桥处理。同时有防水要求的地面，其保温做法不得影响排水，而且面层不得渗漏。

2.2.5 采暖、空调、照明节能系统

在设计采暖、空调、照明节能系统时，其节能措施有：①改善采暖设计，提高运行效率，优先选用集中供热，最大限度减少能源消耗。合理规划采暖管网、采暖设备，加强管道的保温和提高输送效率。②空调能耗作为建筑物应用的大户，是节能工程的重要一环。在进行空调设计和使用时，应合理选择室内温度参数，进行详细准确的热负荷计算，确定设备容量大小。优选空调制冷设备，采用空调新技术和供应方式。比如，采用地源热泵中央空调系统比传统的冬季壁挂锅炉铸铁暖气片采暖，夏季分体壁挂式或窗式空调制冷节能40％一60％，比空气源中央空调系统节能30％一50％，运行费用节省30％一50％。③选择节能光源及构配件，充分利用自然光，科学合理的进行节能设计，合理的选择开关、照明方式、照明线路及光源的照度值等。

在施工时，对各材料和设备的主要参数进行质量控制并形成验收记录，对重要性能参数进行复验。空调系统中，绝热材料的用量比较多，其导热系数、密度、吸水率等要符合设计要求。间歇空调的房间宜采用内保温，连续空调的房间宜采用外保温，旧房改造，外保温的效果最好。

在全国推进建筑节能的形势下，为了使得建筑节能取得应有的效果，不仅需要新的设计、结构、材料、设备和控制手段，还有建筑节能的检测分析和执行力度。由于建筑节能工程不涉及到结构安全，在没有强制性约束的情况下，以次充好或偷工减料的现象时有发生，从而给节能工程质量埋下隐患。因此，应加强节能材料和施工过程的质量控制，不符合要求不允许使用，不符合要求不予验收，对竣工的居住建筑按规定进行抽查检测，从而确保建筑的节能质量和目标的实现。

3 结束语

随着科学技术的日新月异，能源短缺已不容忽视，人民生活水平的提高和城市化进程的加快，使得建筑节能迫在眉睫。建筑节能是我国实施可持续发展战略一件大事，是低碳经济的基本要求，是世界建筑发展的大潮流、大趋势。只要加快建筑节能政策的制订和落实，加大建筑节能激励政策，完善建筑节能标准体系及实施监管机制，推广和应用建筑节能设计和施工技术，贯彻建筑节能标准，解除思想束缚，相信在不久的将来，建筑节能定能结出丰硕之果，达到世界发达国家的节能水平。

参考文献：

[1]GB50411-2007.建筑节能工程施工质量验收规范.

[2]建筑节能技术探讨，来源于网络，2010.09.27.

[3]厦门市全面提高并已制定建筑节能的基本原则，厦门商报，2010.12.

28.

推荐访问： 建筑节能 探讨 工程

---