对建筑节能工程的分析

    王兴龙

    摘要：本文分析了我国目前建筑节能的现状，提出了建筑节能的实际意义，伴随着建筑节能工作的逐渐开展， 为了使得建筑节能取得应有的效果， 本文探讨了施工中建筑节能的质量控制。

    关键词：建筑节能；主要工作；检测分析

    1建筑节能的现实意义

    发达国家从1973年能源危机时就开始关注建筑节能，之后由于减排温室气体、缓解地球变暖的需要，更加重视建筑节能。在生活舒适性不断提高的条件下，新建建筑单位面积能耗已减少到原来的1/3-1/5，对既有建筑也早已组织了大规模的节能改造。而我国建筑节能工作总体上却行动迟缓，至今城镇建成的节能建筑仅占城镇建筑总面积的2%。目前，我国的能源形势是相当严峻的。我国人口占世界总人口的20%，已探明的煤炭储量只占世界储量的11%、原油占2.4%、天然气仅占1.2%。我国已成为世界上第三大能源生产国和第二大能源消费国。中国2000年的一次性能源产量为10.9亿吨标准煤，不到世界能源消费量的10%，而能源消费量为11.7亿吨标准煤（尚不包括农村非商品生活能源消费2亿吨标准煤）。人均能源消费量不到1吨标准煤，不足世界人均能源消费水平2.4吨标准煤的一半，仅为发达国家的1/5～1/10，但是建筑用能比例显著增加。所以降低建筑能耗，实现可持续发展，是惟一可行之路。

    专家指出，当前我国住宅及公共建筑能耗具有以下几个特点：总量大、比例高、能效低、污染重。推广建筑节能，从大的方面是节约能源，减少石油、天然气和煤气燃烧，减少大气中二氧化碳、氮、硫化合物的污染。从小的方面是减少了采暖和空调的开支。比如整栋采用真空玻璃幕墙的某大厦，就可以节约２０％左右的空调费用。有资料显示，与单层玻璃相比，采用真空玻璃每年每平方米窗户可节约７００兆焦耳能量，相当于１年节约１９２千瓦时的电能。据国家权威机构预计，到２０２０年底，全国将新增３００亿平方米房屋，其中城市新增约１３０亿平方米，建筑面积的增加必然带来建筑能耗的增加，如果这些建筑全部在现有基础上实现５０％的节能，则每年大约可节省１．６亿吨标准煤，这无疑会为国家、为地球节约大量的能源。同时，在建造住宅及公共建筑中，通过“节能、节地、节材、节水”等措施，对于提高生活质量和改善居住环境等也十分有利，在为居住者节省生活费用的同时，更带来了一个健康的居住环境。在我国建筑中提高能源的利用率，潜力十分巨大，建筑节能是缓解我国能源紧缺矛盾，改善人民生活条件，减轻环境污染，促进经济持续发展的一项最直接、最廉价的根本措施。

    由于节能建筑大量使用化工材料，大大减少了实心粘土砖的用量，节约了耗地面积，并能带动化工建材业的发展。技能建筑采用能够随室外温度和住户需要自动控制的采暖系统，减少了不必要的热量损失，节约了能源。

    2 建筑节能的主要工作

    2.1 找出建筑中能够产生热量损失的环节，加以弥补。

    冬季保温设计的主要目的是保证围护结构表面温度符合卫生标准，防止表面结露和满足供暖要求。由于建筑物外围护结构气密性差，造成室内热量损失严重，为此控制传热系数值是建筑节能中一个重要指标。为了提高围护结构的保温性能，降低传热系数是行之有效的，是建筑节能首要考虑的问题。通过计算得知，节能建筑围护结构传热系数（K）建议满足下列数据：

    外门窗k≤1.3W/m2·K；

    外墙k≤0.3W/m2·K

    屋顶k≤0.3W/m2·K；

    地面k≤0.3W/m2·K

    热桥是热量损失表现最明显的特征之一，目前我国普遍忽视建筑热桥问题。

    采用低耗能的材料来解决支撑和传热问题，方法之一是门窗过梁采用传热系数较小的空心砌块成为整体，既解决了承重问题，又很好地解决了热桥问题。

    门窗是外围护结构中保温性能最薄弱的部位，对室内舒适性要求起主要作用。我国传统式窗的技术是采用双层窗来增大热阻，减少窗户的热损失，近年来正在探索利用太阳能来补充一部分热量。部分玻璃采用特制产品，一种方法是在内窗的表面上镀银来减少室内向外辐射的热量；另一种方法是窗口墙做成“企口”，减少冷气渗透。将两种方法结合起来，会达到更好的节能效果。

    围护结构受潮引起的热量损失也是一个不可忽视的内容。干燥的红砖导热系数为0.3W/m·t水导热系数为1W/m·t，红砖浸水后导热系数则为1. 5W/m·t。从上面数值可以看出，在雨水大的地区，如果外墙不考虑防水，将会失去保温作用，造成大量的热量损失。在德国，节能建筑外保护墙与保温层之间留有4cm的空气层，当雨水浸入之后，沿着空气层排出，大大减少了围护结构受潮引起的热量损失。

    3建筑节能的检测分析

    3.1检测范围和方法

    建筑节能的检测包括十分广泛的内容：建筑围护结构；外墙内外表温度、热流；外墙热桥部位（圈梁、过梁、构造柱、芯柱）内外表面温度、热流；门窗内外表面温度、热流，门窗气密性指标；屋面内外表面温度、热流；地面表面温度、热流；建筑室内各房间温度，阳台温度；建筑室内、外空气溫度、相对湿度；水平、东、南、西、北向太阳辐射强度；室内热舒适度（ｐｍｖ，ｐｐｄ）；自然通风状态下的室内风速；空调状态下耗电量等。测试应以３-５ｄ为１个周期，测试室采用连续观测、连续记录。我们可以通过对某栋建筑物或某个区域的建筑进行节能测试，并对其进行分析评价，以便指导并推动建筑节能事业的发展。

    3.2检测合格判定

    保温材料和外窗等构件的合格判定.建筑保温材料导热系数；外墙、屋顶和楼板等构件的热阻或传热系数；外窗（ 含阳台门）的保温及其气密性能均应满足设计要求。

    建筑物的合格判定

    ①建筑物围护结构传热系数。一般情况下，只要建筑物的体形系数或层数、窗墙面积比、各部分围护结构传热系数均满足建筑节能设计标准规定的限值，即可判定该建筑物为符合相应节能设计标准的节能建筑。当建筑物窗墙面积比或围护结构传热系数大于建筑节能设计标准规定的限值时，要将设计建筑各部分围护结构的传热系数和窗墙比（ 超过部分的）改为符合节能设计标准的限值，得出建筑物传热耗热量-参照建筑传热耗热量，并以参照建筑传热耗热量为限值，调整设计建筑围护结构的传热系数。依据调整后的围护结构传热系数进行设计、建造，方可判定该建筑物为符合相应设计标准的节能建筑。

    ②围护结构热桥部位内表面温度。

    在室内外设计计算温度条件下，建筑物居住性房间围护结构热桥部位内表面温度不应低于室内设计计算温度所对应的空气露点温度，室内空气相对湿度按６０％计算。

    ③建筑物室内平均温度。

    居住建筑室内平均温度应满足设计要求， 居室内温度的逐时值最低不应低于 １６ 度， 最高不应高于 ２４ 度。

    ④建筑物单位采暖耗热量。

    建筑物单位采暖耗热量应满足相应节能设计标准要求。

    我国是能源稀缺国家， 节能是我国的一项战略决策， 建筑节能是住宅建设发展的方向。只有人口、资源和环境协调发展， 才是可持续循环发展的最佳途径。

    参考文献

    [1]建筑节能是关乎可持续发展的战略性举措.广东建设信息网.2005.6

    [2]王立影.赵志江.《积极开展建筑节能》.《节能技术》1999.3第24期.

    [3]《我国建筑节能发展的探讨》.网易土木在线.2007