论文部分内容阅读
随着经济发展与人民生活水平提高，建筑能耗在国家总能耗中已占据越来越重要的地位。我国建筑总能耗占社会终端能耗的比例也已达到20.7%，且随着生活质量的改善还将呈增长态势，在发达国家已占到能源消费总量的35%～40%，而我国建筑节能工作还处在发展初期阶段，其单位建筑能耗为气候条件相近的发达国家的2～3倍，为扭转我国建筑能耗过高的状况，我们需要作出长期艰苦的努力，这也是我国节能工作中最重要的任务之一。
一、我国建筑节能现状
从我国建筑节能的实践来看，建筑节能主要分为两个部分：一是建筑本体的节能，主要有建筑物围护结构的保温隔热；二是建筑物内主要用能设备的节能，根据文献所述，在各类建筑中，用能设备是节能的重点，依次是暖通空调、照明及热水供应。范围显然不足，手段明显落后。
通过有针对性地应用能源管理计划中的各项方案，能够创造能源用户、建筑节能服务公司、政府多赢的机会，做到经济效益、社会效益的双赢。
二、促进建筑节能的对策
建筑节能首先要从集约型的城市化模式做起。事后的节能改造做得再好，也赶不上科学规划建设来得好。城市布局、功能分区和建筑物一旦成形，能源消费总体水平也就大致确定。这就需要以资源节约和环境友好为原则，进行城市土地利用规划，形成科学合理的城市布局。要大力推广节能省地型建筑 ，从规划和设计入手 ，降低建筑物的能源消耗水平。应强制推行商品住宅的装修一次到位 ，迅速提高商品住宅中精装修产品所占的比重 ，尽快使毛坯房这一已成“中国特色 ”的住宅产品形式销声匿迹。
在建筑规划阶段，要慎重考虑建筑选址、建筑布局、建筑体型、间距、朝向、季风风向、水面和绿化配置等因素对建筑节能的影响 ，改善热环境。在规划设计中，分析形成气候的决定因素、辐射因素、大气因素、环境因素、地理因素的利弊，从改善城市环境和区域环境出发，根据不同地区的地形及气候，合理布置建筑群，尽量避免不利因素的影响。另外还要考虑对太阳能、季风风向、地形等因素的利用，以达到节能之目的。
三、具体建筑节能设计
1.优化维护结构的墙体设计
推广建筑节能， 主要是要提高建筑围护结构的保温性能。在满足作为建筑的基本组成部分的要求之外，通过对屋顶、楼板、墙体、门窗等进一步的设计，以满足建筑在创造舒适的室内环境的同时，符合建筑的节能要求。例如，屋顶中庭的采光顶中，采用双层玻璃形成“呼吸外壁”，使之既能采光，又能导入自然风，降低环境因素的影响；在建筑外墙设计中可采用蓄热墙、夹心墙、捕风墙、光电复合墙等设计，减少耗能，利用环境等。
2.减少窗墙比
窗大小与空调负荷关系甚大，窗墙比宜适当控制。在窗墙比的选择上，应区别不同的朝向。对南向窗，在选择合适玻璃层数及采取有效措施减少热耗的前提下可适当增加窗面积，充分利用太阳辐射热；而对其他朝向的窗，应在满足居室采光环境质量要求的条件下，适当减少开窗面积以降低热耗。
3.屋顶节能
由于太阳辐射强烈引起顶层房间过热，是一个十分普遍的问题，必须认真对待。应加强隔热层，可以设架空通风层，还可设倒置式屋面；采用种植隔热屋顶，改善生态环境；另外还可采用坡屋顶 ，利用阁楼通风散热。
4.建筑朝向
建筑的朝向对能耗的影响也是较大的，正东向或正西向的房屋同正南向的房屋相比，全年综合耗电量大约增加20%。在住宅设计中， 坐北朝南似乎已成为一种既定定律，户户朝南也成了房地产开发商、售楼部的招牌售房口号，但户户朝南不一定是最好的节能建筑，因为理想的日照方向有时恰恰是最不利的通风方向。
朝向选择需要综合考虑多种因素：①在冬季能有适量的阳光照射入室， 而炎热夏季尽量减少太阳直射室内和外墙面。②夏季要有良好的通风，冬季要避免冷风直面袭击。由于冬夏季太阳入射角的差别和朝夕日照阴影的变化， 我们应利用合理的朝向，使建筑在夏季尽量避开南向烈日的炙烤，而冬季为室内争取尽可能多的温暖阳，使建筑获得冬暖夏凉的室内环境，成为真正的节能建筑。
四、主要技术措施
1.围护结构节能技术
墙体采用岩棉、玻璃棉、聚苯乙烯塑料、聚氨酯泡沫塑料及聚乙烯塑料等新型高效保温绝热材料以及复合墙体，降低外墙传热系数。
采取增加窗玻璃层数、窗上加贴透明聚酯膜、加装门窗密封条、使用低辐射玻璃（Low-E玻璃）、封装玻璃和绝热性能好的塑料窗等措施，改善门窗绝热性能，有效降低室内空气与室外空气的热传导。
采用高效保温材料保温屋面、架空型保温屋面、浮石沙保温屋面和倒置型保温屋面等节能屋面。在南方地区和夏热冬冷地区的屋面采用遮阳隔热技术。
采用综合考虑建筑物的通风、遮阳、自然采光等建筑围护结构的优化集成节能技术。例如，双层幕墙技术是中间带有可调遮阳板，且可通风，夏季可有效遮阳和通风排热，冬季又可使太阳光透过，减少采暖负荷。
2.能源系统节能控制技术
采暖空调系统的控制技术是对既有热网系统和楼宇能源系统进行节能改造，实现优化运行节能控制的关键技术。主要有三种方式：VWV（变水量）、VAV（变风量）和VRV（变容量），其关键技术是基于供热、空调系统中“冷（热）源—输配系统—末端设备”各环节物理特性的控制。
3.风处理及空调系统的余热回收技术
新风负荷一般占建筑物总负荷约30%～40%。变新风量所需的供冷量比固定的最小新风量所需的供冷量少20%左右。新风量如果能够从最小新风量到全新风变化，在春秋季可节约近60%的能耗。通过全热式换热器将空调房间排风与新风进行热、湿交换，利用空调房间排风的降温除湿，可实现空调系统的余热回收。
4.热泵技术
热泵技术是利用低温低位热能资源，采用热泵原理，通过少量的高位电能输入，实现低位热能向高位热能转移的一种技术，主要有空气源热泵技术和水（地）源热泵技术。可向建筑物供暖、供冷，有效降低建筑物供暖和供冷能耗，同时降低区域环境污染。 5.采暖末端装置可调技术
主要包括末端热量可调及热量计量装置，连接每组暖气片的恒温阀，相应的热网控制调节技术以及变频泵的应用等。可实现30%～50%的节能效果，同时避免采暖末端的冷热不均问题。
6.独立除湿空调节电技术
中央空调消耗的能量中，40%～50%用来除湿。冷冻水供水温度提高1℃，效率可提高3%左右。采用除湿独立方式，同时结合空调余热回收，中央空调电耗可降低30%以上。我国已开发成功溶液式独立除湿空调方式的关键技术，以低温热源为动力高效除湿。
7.各种辐射型采暖空调末端装置节能技术
地板辐射、天花板辐射、垂直板辐射是辐射型采暖的主要方式。可避免吹风感，同时可使用高温冷源和低温热源，大大提高热泵的效率。在有低温废热、地下水等低品位可再生冷热源时，这种末端方式可直接使用这些冷热源，省去常规冷热源。
8.太阳能一体化建筑
太阳能一体化建筑是太阳能利用的发展趋势。利用太阳能为建筑物提供生活热水、冬季采暖和夏季空调，同时可以结合光伏电池技术为建筑物供电。
9.建筑能耗评估方法
以整座建筑物的每家每户建筑能耗为出发点来评价建筑物的热性能。在综合考虑气候条件、各种传热方式、建筑物的朝向、墙体材料的性能、门窗性能、建筑物的热惰性、各相邻房间耦合传热、新风要求、用户的作息情况以及采暖空调等各种建筑设备的选择和使用等因素的基础上对建筑物的能耗需求进行评估，为房地产商和用户在开发、购买和使用节能建筑和建筑设备时提供节能信息服务。
五、大力发展绿色建筑
绿色建筑无疑代表着未来发展的方向，然而，各国尤其是发展中国家在推广方面还是遇到了种种困难，除了技术、资金等条件的限制，一个很重要的原因是人们对其优点、投入和回报认识不足。
绿色建筑最直观的好处是节约能源及环保。它在设计时就结合当地的地理环境，充分利用地热、太阳能、风能，考虑到节水、节电以及节约其他能源，使建筑能耗降到最低。和传统建筑相比，绿色建筑的耗能可以降低70%～75%，最好的能够降低80%。节约能耗本身就大大减轻了环境压力，在此基础上，绿色建筑强调从原材料的开采、加工、运输一直到使用，直至建筑物的废弃、拆除的全过程，都要对环境负责，避免对环境造成损害。
节能、节水等指标容易测算，也很直观明了，但绿色建筑的优点绝不止于此，它还强调为人们提供健康、舒适、安全的居住、工作和活动空间。由于绿色建筑更多地利用自然光、自然通风，室内空气质量大为改善，使工作和学习效率提高，人们也较少生病。美国一个研究小组对3个城市进行调查后发现，学生们在较多利用自然光的教室里上课，成绩比那些在采光较差的教室里上课的学生提高20%。除此之外，绿色建筑在维护市场信任度、法规成本等方面都具有优越性。可以说，绿色建筑是环境、健康和资金等多方面的共赢。
六、发展可持续建筑
何谓可持续发展？其含义是既满足当代人的需要，又不对后代人满足其需要的能力构成危害的发展。随着时代的发展，人们开始认识到可持续建筑是人类社会实现可持续发展的重要基础。可持续建筑与一般建筑有众多的不同点，突出表现在以下几个方面：①可持续建筑的内部空间与外部环境之间存在有效连通的渠道，并根据气候变化可以进行一定的自适应调节。②可持续建筑最大限度地减少不可再生的能源、土地、水和材料的消耗，是一种全面资源节约型的建筑。其产生最小的直接环境负荷（即空气污染、污水、固体废物），产生长远的经济效益。③可持续建筑既积极推广本地材料的使用，这样能节省材料在运输过程中的对自然资源的能量损耗，又尊重地方历史文化传统，汲取先人与大自然和谐共处的智慧，使得建筑随着地区文化、资源和气候的差异而重新呈现不同的风貌。④同一般建筑相比，除了采取节能设计，可持续建筑还重视自身产生和利用可再生能源，在满足低能耗要求的基础上，甚至有可能做到“零能耗”和“零排放”。
参考文献：
[1] 周宏春. 促进建筑节能的对策建议[J].决策咨询通讯，2007（1）.
[2] 孙亚飞，卜迎春. 试论建筑节能设计 [J]. 盐城工学院学报，1998， 11（3）：45 —47.
[3] 宋江渝，米延华. 建筑节能设计探讨[J].浙江建筑，2006（6）.
[4] 贠英伟，吴香国，范丰丽.我国建筑节能的现状分析及对策[J].重庆科技学院学报，2006（1）.
一、我国建筑节能现状
从我国建筑节能的实践来看，建筑节能主要分为两个部分：一是建筑本体的节能，主要有建筑物围护结构的保温隔热；二是建筑物内主要用能设备的节能，根据文献所述，在各类建筑中，用能设备是节能的重点，依次是暖通空调、照明及热水供应。范围显然不足，手段明显落后。
通过有针对性地应用能源管理计划中的各项方案，能够创造能源用户、建筑节能服务公司、政府多赢的机会，做到经济效益、社会效益的双赢。
二、促进建筑节能的对策
建筑节能首先要从集约型的城市化模式做起。事后的节能改造做得再好，也赶不上科学规划建设来得好。城市布局、功能分区和建筑物一旦成形，能源消费总体水平也就大致确定。这就需要以资源节约和环境友好为原则，进行城市土地利用规划，形成科学合理的城市布局。要大力推广节能省地型建筑 ，从规划和设计入手 ，降低建筑物的能源消耗水平。应强制推行商品住宅的装修一次到位 ，迅速提高商品住宅中精装修产品所占的比重 ，尽快使毛坯房这一已成“中国特色 ”的住宅产品形式销声匿迹。
在建筑规划阶段，要慎重考虑建筑选址、建筑布局、建筑体型、间距、朝向、季风风向、水面和绿化配置等因素对建筑节能的影响 ，改善热环境。在规划设计中，分析形成气候的决定因素、辐射因素、大气因素、环境因素、地理因素的利弊，从改善城市环境和区域环境出发，根据不同地区的地形及气候，合理布置建筑群，尽量避免不利因素的影响。另外还要考虑对太阳能、季风风向、地形等因素的利用，以达到节能之目的。
三、具体建筑节能设计
1.优化维护结构的墙体设计
推广建筑节能， 主要是要提高建筑围护结构的保温性能。在满足作为建筑的基本组成部分的要求之外，通过对屋顶、楼板、墙体、门窗等进一步的设计，以满足建筑在创造舒适的室内环境的同时，符合建筑的节能要求。例如，屋顶中庭的采光顶中，采用双层玻璃形成“呼吸外壁”，使之既能采光，又能导入自然风，降低环境因素的影响；在建筑外墙设计中可采用蓄热墙、夹心墙、捕风墙、光电复合墙等设计，减少耗能，利用环境等。
2.减少窗墙比
窗大小与空调负荷关系甚大，窗墙比宜适当控制。在窗墙比的选择上，应区别不同的朝向。对南向窗，在选择合适玻璃层数及采取有效措施减少热耗的前提下可适当增加窗面积，充分利用太阳辐射热；而对其他朝向的窗，应在满足居室采光环境质量要求的条件下，适当减少开窗面积以降低热耗。
3.屋顶节能
由于太阳辐射强烈引起顶层房间过热，是一个十分普遍的问题，必须认真对待。应加强隔热层，可以设架空通风层，还可设倒置式屋面；采用种植隔热屋顶，改善生态环境；另外还可采用坡屋顶 ，利用阁楼通风散热。
4.建筑朝向
建筑的朝向对能耗的影响也是较大的，正东向或正西向的房屋同正南向的房屋相比，全年综合耗电量大约增加20%。在住宅设计中， 坐北朝南似乎已成为一种既定定律，户户朝南也成了房地产开发商、售楼部的招牌售房口号，但户户朝南不一定是最好的节能建筑，因为理想的日照方向有时恰恰是最不利的通风方向。
朝向选择需要综合考虑多种因素：①在冬季能有适量的阳光照射入室， 而炎热夏季尽量减少太阳直射室内和外墙面。②夏季要有良好的通风，冬季要避免冷风直面袭击。由于冬夏季太阳入射角的差别和朝夕日照阴影的变化， 我们应利用合理的朝向，使建筑在夏季尽量避开南向烈日的炙烤，而冬季为室内争取尽可能多的温暖阳，使建筑获得冬暖夏凉的室内环境，成为真正的节能建筑。
四、主要技术措施
1.围护结构节能技术
墙体采用岩棉、玻璃棉、聚苯乙烯塑料、聚氨酯泡沫塑料及聚乙烯塑料等新型高效保温绝热材料以及复合墙体，降低外墙传热系数。
采取增加窗玻璃层数、窗上加贴透明聚酯膜、加装门窗密封条、使用低辐射玻璃（Low-E玻璃）、封装玻璃和绝热性能好的塑料窗等措施，改善门窗绝热性能，有效降低室内空气与室外空气的热传导。
采用高效保温材料保温屋面、架空型保温屋面、浮石沙保温屋面和倒置型保温屋面等节能屋面。在南方地区和夏热冬冷地区的屋面采用遮阳隔热技术。
采用综合考虑建筑物的通风、遮阳、自然采光等建筑围护结构的优化集成节能技术。例如，双层幕墙技术是中间带有可调遮阳板，且可通风，夏季可有效遮阳和通风排热，冬季又可使太阳光透过，减少采暖负荷。
2.能源系统节能控制技术
采暖空调系统的控制技术是对既有热网系统和楼宇能源系统进行节能改造，实现优化运行节能控制的关键技术。主要有三种方式：VWV（变水量）、VAV（变风量）和VRV（变容量），其关键技术是基于供热、空调系统中“冷（热）源—输配系统—末端设备”各环节物理特性的控制。
3.风处理及空调系统的余热回收技术
新风负荷一般占建筑物总负荷约30%～40%。变新风量所需的供冷量比固定的最小新风量所需的供冷量少20%左右。新风量如果能够从最小新风量到全新风变化，在春秋季可节约近60%的能耗。通过全热式换热器将空调房间排风与新风进行热、湿交换，利用空调房间排风的降温除湿，可实现空调系统的余热回收。
4.热泵技术
热泵技术是利用低温低位热能资源，采用热泵原理，通过少量的高位电能输入，实现低位热能向高位热能转移的一种技术，主要有空气源热泵技术和水（地）源热泵技术。可向建筑物供暖、供冷，有效降低建筑物供暖和供冷能耗，同时降低区域环境污染。 5.采暖末端装置可调技术
主要包括末端热量可调及热量计量装置，连接每组暖气片的恒温阀，相应的热网控制调节技术以及变频泵的应用等。可实现30%～50%的节能效果，同时避免采暖末端的冷热不均问题。
6.独立除湿空调节电技术
中央空调消耗的能量中，40%～50%用来除湿。冷冻水供水温度提高1℃，效率可提高3%左右。采用除湿独立方式，同时结合空调余热回收，中央空调电耗可降低30%以上。我国已开发成功溶液式独立除湿空调方式的关键技术，以低温热源为动力高效除湿。
7.各种辐射型采暖空调末端装置节能技术
地板辐射、天花板辐射、垂直板辐射是辐射型采暖的主要方式。可避免吹风感，同时可使用高温冷源和低温热源，大大提高热泵的效率。在有低温废热、地下水等低品位可再生冷热源时，这种末端方式可直接使用这些冷热源，省去常规冷热源。
8.太阳能一体化建筑
太阳能一体化建筑是太阳能利用的发展趋势。利用太阳能为建筑物提供生活热水、冬季采暖和夏季空调，同时可以结合光伏电池技术为建筑物供电。
9.建筑能耗评估方法
以整座建筑物的每家每户建筑能耗为出发点来评价建筑物的热性能。在综合考虑气候条件、各种传热方式、建筑物的朝向、墙体材料的性能、门窗性能、建筑物的热惰性、各相邻房间耦合传热、新风要求、用户的作息情况以及采暖空调等各种建筑设备的选择和使用等因素的基础上对建筑物的能耗需求进行评估，为房地产商和用户在开发、购买和使用节能建筑和建筑设备时提供节能信息服务。
五、大力发展绿色建筑
绿色建筑无疑代表着未来发展的方向，然而，各国尤其是发展中国家在推广方面还是遇到了种种困难，除了技术、资金等条件的限制，一个很重要的原因是人们对其优点、投入和回报认识不足。
绿色建筑最直观的好处是节约能源及环保。它在设计时就结合当地的地理环境，充分利用地热、太阳能、风能，考虑到节水、节电以及节约其他能源，使建筑能耗降到最低。和传统建筑相比，绿色建筑的耗能可以降低70%～75%，最好的能够降低80%。节约能耗本身就大大减轻了环境压力，在此基础上，绿色建筑强调从原材料的开采、加工、运输一直到使用，直至建筑物的废弃、拆除的全过程，都要对环境负责，避免对环境造成损害。
节能、节水等指标容易测算，也很直观明了，但绿色建筑的优点绝不止于此，它还强调为人们提供健康、舒适、安全的居住、工作和活动空间。由于绿色建筑更多地利用自然光、自然通风，室内空气质量大为改善，使工作和学习效率提高，人们也较少生病。美国一个研究小组对3个城市进行调查后发现，学生们在较多利用自然光的教室里上课，成绩比那些在采光较差的教室里上课的学生提高20%。除此之外，绿色建筑在维护市场信任度、法规成本等方面都具有优越性。可以说，绿色建筑是环境、健康和资金等多方面的共赢。
六、发展可持续建筑
何谓可持续发展？其含义是既满足当代人的需要，又不对后代人满足其需要的能力构成危害的发展。随着时代的发展，人们开始认识到可持续建筑是人类社会实现可持续发展的重要基础。可持续建筑与一般建筑有众多的不同点，突出表现在以下几个方面：①可持续建筑的内部空间与外部环境之间存在有效连通的渠道，并根据气候变化可以进行一定的自适应调节。②可持续建筑最大限度地减少不可再生的能源、土地、水和材料的消耗，是一种全面资源节约型的建筑。其产生最小的直接环境负荷（即空气污染、污水、固体废物），产生长远的经济效益。③可持续建筑既积极推广本地材料的使用，这样能节省材料在运输过程中的对自然资源的能量损耗，又尊重地方历史文化传统，汲取先人与大自然和谐共处的智慧，使得建筑随着地区文化、资源和气候的差异而重新呈现不同的风貌。④同一般建筑相比，除了采取节能设计，可持续建筑还重视自身产生和利用可再生能源，在满足低能耗要求的基础上，甚至有可能做到“零能耗”和“零排放”。
参考文献：
[1] 周宏春. 促进建筑节能的对策建议[J].决策咨询通讯，2007（1）.
[2] 孙亚飞，卜迎春. 试论建筑节能设计 [J]. 盐城工学院学报，1998， 11（3）：45 —47.
[3] 宋江渝，米延华. 建筑节能设计探讨[J].浙江建筑，2006（6）.
[4] 贠英伟，吴香国，范丰丽.我国建筑节能的现状分析及对策[J].重庆科技学院学报，2006（1）.