论建筑节能的必要性及措施

作者：李永男

来源：《科技资讯》 2014年第32期

李永男

(延边大学校建办 吉林延吉 133002)

摘 要:在建筑业飞速发展的同时,人们对建筑物的使用功能提出了更高的要求,越来越关注建筑物的节能效果。该文介绍了建筑节能的含义及范围,分析了我国目前的建设规模及能耗状况,并与经济发达国家能耗状况进行对比,反映建筑节能的重要性及紧迫性,从多个角度分析了建筑节能的方法与其依然存在的问题,以其提升建筑物的节能效果。

关键词:中国的能源 建筑节能 节能建筑设计 节能技术措施

中图分类号:TE08 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2014)11(b)-0030-02

现阶段,我国能源短缺严重,尤其是高能耗建筑业的迅猛发展,更加剧了我国的能源危机现状。在节能降耗的全球大趋势下,推行建筑节能势在必行。近年来,我国建筑工作者越来越注重建筑的节能设计。在建筑设计过程中,如何更好地利用设计方法及技术措施,降低建筑物的能耗,提升建筑物的能源利用效率,已成为一个急需探讨的重要课题。

1 世界及我国建筑节能现状

根据国际能源机构(IEA)在《能源展望2006》[1]一书的数据,从2006年至2030年,全球一次能源需求量以平均每年1.6%的速度增长,对世界能源消费的长期预测表明,2050年全世界总能源耗费将达到1975年的4倍[2]。

建筑的使用寿命一般为50年左右,有的甚至长达100年。[3]2000年以后,我国每年新增7～8亿平方米的不节能的建筑在未来几十年里将无节制地消耗大量的能源。有关统计显示,建筑耗能量约占我国总能耗的45%,建筑能耗直接影响到了我国国民经济的发展,建筑节能已到了刻不容缓的地步。《国家中长期科学和技术发展规划纲要》[4](2006-2020)中将建筑节能列为重点领域及其优先主题。

2 建筑节能的含义及范围

2.1 建筑节能的含义

建筑节能的含义在发达国家已经经历了三个发展阶段:“建筑节能”-Eenergy saving in buildings[5];“在建筑中保持能源”-Energy conservation in buildings[6];“提高建筑中的能源利用效率”-Energy efficiency in buildings[7]。在我国,建筑节能就是要在保证和提高建筑舒适性的前提下,合理使用能源,不断提高能源利用效率。

2.2 建筑节能的范围

建筑用能包括建造能耗和使用能耗两个方面。我国建筑节能的范围按照国际上通行的方法,指建筑使用能耗。

3 建筑节能的意义

3.1 建筑节能有利于缓解能源供给的紧缺局面

目前我国经济发展速度约为8%,能源增长速度约为3.5%,能源生产的增长速度滞后于国民经济的增长速度。随着我国现代化建设的发展,我国建筑能耗比例将日益向国际水平(30%～40%)接近,能源供应将更加紧张。

3.2 建筑节能有利于改善大气环境

由于我国能源结构是以煤为主,煤炭的大量直接燃烧引起的城市大气污染日益严重。

3.3 建筑节能有利于保护耕地资源

我国人口居世界第一位,以世界上7%的耕地养活了世界上22%以上的人口。全面禁止使用实心粘土砖、推行节能节地的新型墙体材料是我国目前建材行业的首要任务。建筑节能极大地推动了我国建材领域的墙材革新,对保护耕地和生态环境起到了积极作用。

3.4 建筑节能有利于提高人民生活水平

节能建筑除了采用高效、节能的供暖、空调设备之外,还特别要加强围护结构的保温隔热性以及门窗的气密性,这样不仅能降低建筑能耗,而且显著地改善室内环境的热舒适性,实现冬暖夏凉,提高人民群众的生活质量和健康水平。

4 建筑节能设计方法及其技术措施

建筑节能设计是实施建筑物全面节能的关键环节,在这一阶段做好节能设计能够从源头上杜绝能源的浪费问题。建筑节能设计应从微气候设计角度考虑。微气候是指在建筑物周围的凤、阳光、辐射、气温与湿度条件,是一种特定的局地气候。其研究的目的在于通过改善建筑周围的微气候来改善室内热环境。

4.1 建筑物的合理选址

所谓合理选址就是要充分考虑建筑物所在地气候、土质、地形以及环境条件等多种因素来确定。在进行设计过程中,要保证建筑物在其全寿命周期内保持适宜的微气候环境,在保护好整体生态环境平衡的同时为建筑节能创造良好条件。

4.2 建筑物的体形设计

合理的建筑体型设计有利于建筑物适应恶劣的微气候环境,进而实现节能效果。所谓体形设计包括对建筑整体体量、建筑体型及建筑形体组合、建筑日照及朝向等的确定。

4.3 优化外部环境设计

对建筑物外部环境的设计要充分研究其微气候特征,在满足其功能需求的前提下,对外部环境进行合理设计来进而很好的改善微气候环境,营造有利于建筑节能的环境。通常情况下,可以在建筑周围合理布置植被,在遮挡风沙、净化空气的同时达到良好的节能效果。此外,还可以在建筑附近设置水面,用水来平衡环境温度,进而达到节能降耗的目的。

4.4 建筑围护结构节能设计

建筑物的门窗是耗热的主要渠道,传热系数约为墙体的3～4倍,是节能的重点部位。因而,在建筑设计过程中,要合理确定窗墙比,窗户面积不宜过大,应尽量少做落地窗、飘窗等。此外,在门窗配件的选择上,要注意尽可能采用塑料型材、铝合金断热型材,选用中空玻璃、镀膜玻璃等保温隔热性能好的玻璃。

墙体是建筑物室内外热交换的主要介质,提高建筑物外墙的保温隔热性能能够有效的提升建筑物的节能效果。要在保证外墙最基本的承重以及安全围护等功能的基础上,尽可能选用保温隔热性能好的墙体材料,对传热较多的墙体部位加设保温隔热层,降低能耗。

建筑物的屋面接受太阳直射时间较长,受辐射得热最多,做好屋面的保温隔热对于实现建筑物的节能效果至关重要。屋面节能设计中多采用保温屋顶、种植屋面、通风屋顶和架空屋顶、阳光间、中庭空间、钱色屋顶等。

4.5 在建筑设备层面

建筑节能设计中多采用土壤源热泵、温湿度独立控制空调系统、节能型电梯、LED照明技术、智能自动控制系统、热管型机房专用空调设备、空调系统的热回收和变频、分项计量系统、VRV空调机组等节能设备及技术。

5 结论

建筑节能是一项全方位的、综合性的系统工程,建筑节能技术涉及了建筑技术、材料技术、能源技术、智能技术、仿生技术、废物再利用技术等,也涉及设计、施工、管理、政策法规等诸多部门,是一项全方位的、综合性的系统工程。为了达到有效的建筑节能只靠建筑师是根本不够的,还需要其他行业开发出技术含量高的节能产品、新的能源利用技术,使建筑逐渐实现低能耗、零能耗。

参考文献

[1] International energy agency.World Energy Outlook[M].2006:IEA publications,2006.

[2] 倪虹,牟磊.借鉴国外经验促进建筑节能[J].节能,2002,5:27-29.

[3] 中华人民共和国国家统计局.中国统计年鉴2012[M].北京:中国统计出版社,2012:160.

[4] 中华人民共和国国务院.国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006-2020)[S].

[5] Alan K Meier.Observed energy savings from appliance efficiency standards[J].Energy and Buildings,1997,26(2):111-117.

[6] Balaras C A,Droutsa K,Argiriou A A,et al.Potential for energy conservation in apartment buildings[J].Energy and Buildings,2000,31(2):143-154.

[7] Semih,Soner,Selin.Energy efficiency assessment for the Antalya Region hotels in Turkey[J].Energy﹠Buildings,2006,38(8):964-971.