北方地区建筑节能技术的发展对策剖析

摘要：我国北方地区冬季寒冷，采暖期较长，一般为120-140天，取暖费占人均生活费10%-13%，取暖方式多为燃煤锅炉集中供热，每年消耗大量的煤炭资源，而且造成十分严重的空气污染。采暖能耗是北方地区建筑能耗的最大组成部分，建筑物节约能源消耗已成为北方建筑设计不可忽视的重要问题。基于此，下文就其建筑节能技术进行分析。

关键词：北方地区；建筑节能技术；特征

前言

现如今，伴随着我国社会经济的快速增长，城镇化进程的不断加快，建筑能耗在全社会总能耗所占比例不断增大，近年来，已约占全社会总能耗的百分之三十左右。而在传统建筑中，由于门窗保温效果不好而流失的热量，甚至可以达到建筑总能耗的50%。可见，节能技术的发展及应用至关重要。

一、北方地区气候特征

我国北方地区气候特征具有鲜明的特点：冬季严寒干燥，室内外温差较大，降水量充沛，供暖时间长；夏季炎热，降水量大而集中，日照长，多雷雨大风；春秋季节短暂，气候变换不明显，春季少雨多风沙。总体来说，我国北方地区气候条件恶劣，冬季冷夏季热，对于建筑物的保温隔热总体要求较高。

且北方地区经济不发达，大多数居民居住的房屋条件落后，虽然北方率先开展了集体供热，但仅限于城镇居民，大部分农村人口仍然依靠自供暖的采暖手段。长期以来，这些经济落后地区片面追求降低建筑造价，造成建筑物围护结构单薄，门、窗的缝隙过大且材料原始，屋内供暖设备效率低下，保温隔热效果不佳。通常我们说为建筑节能的基本措施就是给建筑“穿衣戴帽戴口罩”。

二、北方地区建筑节能应用技术发展

1.充分利用日照条件，合理安排建筑物朝向中国绝大部分的领土都在北回归线以北，北部地区朝南房屋向阳，光照时间和强度也是南偏西方向较大，采光日照系数最多，冬天南向房屋能充分接受太阳辐射热量，减少空气渗透消耗热量。因此，要综合考虑影响建筑物朝向的因素，如地理纬度、地段环境、局部气候特征及拟建建筑物用地条件等，得出建筑物最佳朝向和范围，争取冬日更多的太阳能辐射热量，炎热季节尽量减少太阳直射室内和建筑物外墙，并保障良好通风，减少空调使用率。

2.合理设计建筑物形态，减少寒风影响

我国北方地区冬季吹东北风，要合理设计建筑物形态，减少寒风影响，达到节能效果。L型建筑布局对防风有力，u型建筑的半封闭空间能有效防风，南向开口全封闭建筑布局更能减少北风侵袭。

3.采用节能围护结构，提高保温隔热性能

1）墙体节能材料。我国建筑墙体一般采用单一材料，如空心砌块墙体、加气混凝土墙体等。单一材料导热系数大，一般为高效保温材料的20倍以上。新型建筑节能复合墙体在主体结构基础上，增加一层或几层复合绝热保温材料来改善整个墙体的热工性能，保温效果好，发达国家新建建筑已基本采用这种墙体材料。我国要达到节能50%的要求，除部分采用加厚加气混凝土单一墙体外，使用复合墙体将是大势所趋。外墙墙体采用加气混凝土砌块、轻集料空心砌块、粉煤灰空心砌块等和各种新型保温节能墙板。单砌筑的墙体结构采用外墙内保温、夹心保温和外墙外保温等复合节能墙体。这类墙体主要是以砌块或现浇混凝土墙板为承重材料与高效保温的聚苯板、玻璃棉板或岩棉板组成复合墙体。

2）门窗节能技术。我国北方地区采暖建筑由于采用普通钢门窗，冬季通过外窗的传热与空气渗透耗热量之和，可达全部建筑能耗的50%以上；夏季通过向阳门窗的太阳辐射所得热量，成为空气负荷的主体。门窗是围护结构中节能的重点部位，建筑物的窗户由镶嵌材料和窗框、扇型材组成，门窗节能主要从减少渗透量、减少传热量、减少太阳能辐射 3个方面进行。（1）推广应用节能型窗框。使用新型的、密封性能良好的门窗材料。目前我国市场主要的节能门窗有：塑钢复合门窗、铝塑复合门窗、铝木复合门窗、PVC门窗、玻璃钢门窗等。最好采用钢塑复合窗和塑料窗，避免金属窗产生的冷桥。以塑钢复合门窗为例，塑钢门窗不仅防噪隔声功能显著，防雨水渗漏能力强，空气渗透量小，更主要的是塑钢门窗的导热系数极低，隔热效果优于铝材125倍，采暖和制冷能耗低30%～50%，室内空调的启动次数明显减少，耗电量也显著减少。（2）改善门窗保温性能。窗户节能玻璃主要有中空玻璃、真空玻璃和镀膜玻璃等。可设置双玻璃或三玻璃，积极采用中空玻璃、镀膜玻璃及低辐射玻璃；缩短窗扇缝隙长度，缝隙设置泡沫塑料密封条；采用大窗扇，减少小窗扇，扩大单块玻璃的面积；减少窗芯，合理减少可开启窗扇面积，适当增加固定玻璃及固定窗扇的面积；户门与阳台门应结合防火、防盗要求，在门的空腹内填充聚苯乙烯板或岩棉板，以增加绝热性能。

（3）使用纳米透明隔热涂料。纳米透明隔热涂料是新问世的高科技产品，可让玻璃既保持高透光性又有较好的隔热效果，可采用喷涂或刷涂技术涂与各类建筑物玻璃上。

3）屋面节能。屋面节能措施要点：其一是屋面保温层不宜选用密度较大、导热系数较高的保温材料，以免屋面重量、厚度过大；其二是屋面保温层不宜选用吸水率较大的保温材料，以防因保温层大量吸水而降低保温效果，如选用吸水率较高的保温材料，屋面上应设置排气孔以排除保温层内不易排出的水分。现在，高效保温材料已经开始应用于屋面，一些建筑采用膨胀珍珠岩保温芯板保温层，代替常规的沥青珍珠岩或水泥珍珠岩做法，这种保温芯板施工方便、价格低廉、不污染环境；芯板为柔性制品，不仅适用于平面屋面，也可用于曲面屋面，保温工程效果更显示出优越性。

4.有效利用再生能源，实现可持续发展

1）利用太阳能。太阳能利用是实现可持续发展的重要环节，可以为建筑供暖、供热水、供电，甚至能够提供建筑物的全部能量。我国北方被动太阳房采暖节能60%～70%，平均每平方米建筑面积每年可节约20kg～40kg 标准煤，有着良好的经济和社会效益。

2）充分利用地热。热泵（制冷机）是通过作功使热量从温度低介质流向温度高介质的装置。在建筑供热空调中采用热泵技术可以有效地提高一次能源利用率，减少温室效应气体CO2和其他大气污染物的排放。如果在建筑供热中热泵所占的比例能增加到30%，在采用现有先进技术的条件下可以使全世界每年CO2排放量减少l3.2亿吨，占全世界CO2排放量的6%。随着热泵技术进一步改进和发电效率进一步提高，采用热泵技术供热可使全世界CO2排放量减少16%。

3）提高建筑垃圾综合利用效率。建筑垃圾已成为我们生产、生活环境的负担，约占垃圾总量的30%～40%，造成了严重的环境污染。加强对建筑垃圾的管理，对建筑垃圾产出源头做好减量化工作，在建筑垃圾下游做好资源化管理，对于建筑业可持续发展有着重要的意义。

结语

总之，我国北方地区气候特征明显，冬季严寒，夏季干热，对建筑物的保温隔热要求更高，因此，研究我国北方地区建筑节能技术，对于提高居民生活质量、降低住宅能耗具有重要意义。

参考文献：

[1]吕学良，包亦望，袁俊利.建筑门窗的节能技术与发展[J].中国建材科技，2008.