民用建筑节能探讨

［内容摘要］

随着经济的高速发展，我国的建筑能耗逐年大幅度上升，庞大的建筑能耗，特别是民用建筑，已经成为国民经济的巨大负担，因此民用建筑行业全面节能势在必行。本文主要对民用建筑节能的重要性以及如何节能的探讨。

［关键词］民用建筑节能 探讨

前言

所谓民用建筑节能，就是在保证居室热舒适环境条件下，通过技术进步、合理利用、科学管理和经济结构合理化等途径，采用新型保温材料，把居住建筑在长期使用中的能耗降下来。建筑节能是近年来世界建筑发展的一个基本趋势，也是当代建筑科学技术的一个新生长点。而在我国，建筑能耗浪费相当严重，原因也是多方面的，如技术落后，设计不科学，管理不当，缺乏节能意识等。因而必须尽快研究更科学的节能设计。

一、民用建筑节能必要性

节能源于全球性的能源危机，能源是社会经济发展不可缺少的动力，但是它又是有限的，存在枯竭、用完的时间。我国人口不断增长，当前能源形势十分严峻，能源高速生产，煤、电、油、运持续紧张。民用建筑是耗能大户，建筑运行能耗占我国能源总消费量的比例已由上世纪70年代末的10％上升到目前的26.7％，发达国家的实践经验表明，这个比例还将提高到35％左右。建筑能耗不仅是消费过程的运行能耗，还应包括建造房屋生产环节的能耗，据估算，加上这部分间接能耗，建筑能耗的总量应占到社会总能耗的46.7％上下，而民用建筑节能也已成为我国节能工作的重点内容。

二、主要结构节能

（1）墙体节能

墙体的主要功能是承重、防水、防潮、隔热、保温,是建筑护结构的主体。对于一定体积的建筑物来说,其体形系数越大,越容易散热。从节能角度讲,体形系数应尽可能的小。

外墙应采用低热转移值的外墙材料，采用新型节能墙体材料，如加气混凝土砌块、新型建筑模网、外墙保温材料等。江苏省是全国较早实行强制性外墙保温的省份，根据笔者对常州采用的外墙保温体系的研究，在炎热天气，采用外墙保温的居室，空调用电量比无保温措施的居室大约节约20-25%。

我国一直以实心黏土砖为主要墙体材料，用增加砌筑厚度来达到保温目的，这种做法实际上浪费了土地资源。主要作为承重用的单一墙体材料往往无法同时满足保温、隔热的要求，因而在节能的前提下，应推广使用复合墙体技术，即将保温材料与基层墙体复合，构成复合保温墙体。复合墙一般用砖或钢筋混凝土作承重墙，并与绝热材料复合；或用钢、钢筋混凝土框架结构，用薄壁材料夹以绝热材料作墙体。采用墙体复合保温节能措施时，最主要的是保温层不宜过厚，过厚应采取钢丝网加固等相应措施。同时,对保温材料的耐候性，以及保温体系的抗裂、防火、拒水、透气、抗震和抗风压性能等都有较高的要求。

而墙体复合保温方式主要包括内保温和外保温两种。内保温是指在外墙内侧增加保温措施,施工简便宜行,目前用得较为广泛。内保温热稳定性差,室内温度调节的速度快,适用于间歇使用的空调房间。内保温容易因室内装修而被破坏,热桥部位多,冬季室内容易结露，空气在0℃时导热系数为0024VV／(m•k)。在25℃±5℃时为00256W/(m•k)，即使在200℃的情况下仍有00：384 W／(m•k)。由此可见，空气也是一种优良的保温材料。因此，在建筑物中常用材料围成的空气隔离层，不但可以保温隔热。而且具有切断液态水份的毛细渗透、防止保温材料受潮的功能，因为一般外侧墙有吸水能力，而其内表面常因温度低而出现的冷凝水。可被结构材料吸入且不断向室外转移和散发。外保温即保温材料在墙体的外侧，有利于室内水蒸汽通过墙体向外散发，可避免墙体受潮，对保护建筑结构有利，能够延长建筑物的使用寿命，墙体可以作为蓄热材料且能解决维护结构通常存在的冷桥问题。其特点热稳定性好，室内温度调节的速度慢，适用于连续采暖、空调的房间。相比较而言，推荐外保温作为墙体保温的首选措施。

（2）门窗节能

外门窗是建筑能耗散失的最薄弱部位，相对墙体而言，门、窗的保温隔热性能很差，大量的热量通过窗户是双向流动的。普通单层玻璃窗的能量损失约占建筑物夏季降温及冬季保温能耗的50%以上，所以改善其绝热性能是节能的重点。门窗缝隙是冷风渗透的主要通道，为了减少能耗，可选用气密窗、中空玻璃、塑钢门窗、密闭保温性能好的防盗门、新型外墙保温材料来达到节能效果。其能耗占住宅总能耗的比例较大，其中传热损失为1/3，冷风渗透为1/3，所以在保证日照、采光、通风、观景要求的条件下，通过提高门窗的气密性，采用适当的窗墙面积比，增加窗玻璃层数，采用百叶窗帘、窗板等措施来提高门窗的保温隔热性能。其节能措施有：

①控制建筑窗墙比。住宅窗墙比是指住宅窗户洞口面积与住宅立面单元面积的比值，《民用建筑节能设计标准》对不同地区、不同朝向的住宅窗墙比做了严格的规定，指出“北向、东向和西向、南向的窗墙比分别不应超过20%、30%、35%”。

②提高建筑外窗的气密性，减少冷空气渗透。如设置泡沫塑料密封条，使用新型的、密封性能良好的门窗材料。而门窗框与墙间的缝隙可用弹性松软型材料（如毛毡）、弹性密闭型材料（如聚乙烯泡沫材料）、密封膏以及边框设灰口等密封;框与扇的密封可用橡胶、橡塑或泡沫密封条以及高低缝、回风槽等;扇与扇之间的密封可用密封条、高低缝及缝外压条等;扇与玻璃之间的密封可用各种弹性压条等。

③改善建筑门窗的保温隔热性能。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，以增加其绝热性能;窗户最好采用钢塑复合窗和塑料窗，这样可避免金属窗产生的冷、热桥，可设置双玻璃或三玻璃，并积极采用中空玻璃、镀膜玻璃，低辐射玻璃；合理地设计可开启的窗扇面积，保证南方地区室内自然通风和降低北方地区室外冷风的直接渗透。

④设置“温度阻尼区”。所谓温度阻尼区就是在室内与室外之间设有一中间层次，这一中间层次象热闸一样可阻止室外冷风的直接渗透，减少外墙、外窗的热耗损。在北方地区住宅中，将北阳台的外门、窗全部用密封阳台封闭起来，外门设防风门斗，防止冷风倒灌，楼梯间设计成封闭式的，对屋顶上人孔进行封闭处理等措施均能收到良好的节能效果。

（3）屋顶节能措施

近年来,在城市建设和居住小区开发中，坡面屋顶发展较快。运用各种不同色彩、不同坡度的屋顶形成了建筑风格多样化，一方面，不仅满足了人们不断提高的审美情趣需求，另一方面,坡面屋顶有良好的保温隔热性能，又能避免因温度变化过大，导致屋面结构产生较大变形引起的顶层墙体开裂，提高了建筑物的抗震能力，从而保证了墙身的整体性。据调查，坡屋顶与平屋顶的顶层房间，室内温度可相差5℃左右。这就表明在室内热环境相同时，坡屋顶建筑的使用能耗比平屋顶节省。因而，在节能建筑中，应提倡采用坡面屋顶。

屋顶应当采用传热系数、热惰性指标符合标准的、高效的保温隔热屋面，层数不高的建筑物，应尽可能安装屋顶太阳能热水系统。比如蚌埠怡康新都花苑，其多层和小高层均预装太阳能，17层的住宅八层以上预装太阳能热水器，降低了屋顶直接受热，同时合理利用新能源。中

目前，用于屋顶保温的各种材料的开发和应用发展较快，保温材料有或整体的、块状的或松散的。屋顶保温层不宜选用密度较大、导热系数较高的保温材料,以避免屋顶的重量、厚度过大。也不适宜选用吸水率高的保温材料以以防保温层大量吸水，降低保温效果。如选用了吸水率较高的材料，屋面上应设置排气孔排除保温层内不易排出的水分。

三、相关节能

1、建筑物围护结构细部的节能设计。细部的节能设计对于建筑物的整体节能也非常重要，应从以下各部位着手：①热桥部位应采取可靠的保温与“断桥”措施；②外墙出挑构件及附墙部件，如阳台、雨罩、靠外墙阳台栏板、空调室外机搁板、附壁柱、凸窗、装饰线等均应采取隔断热桥和保温措施；③窗口外侧四周墙面,应进行保温处理；④门、窗框与墙体之间的缝隙，应采用高效保温材料填堵；⑤门、窗框四周与抹灰层之间的缝隙，宜采用保温材料和嵌缝密封膏密封，避免不同材料界面开裂，影响门、窗的热工性能；⑥采用全玻璃幕墙时，隔墙、楼板或梁与幕墙之间的间隙, 应填充保温材料。

2、建筑节能最直接的办法是采用节能设备。比如无机房的电梯比有机房的电梯要省电，公共照明使用节能灯更省电，能效比高的空调或采暖设备更省电，地源热泵利用地下水调控室温起到节能的效果等等，我们不应单纯考虑节省建设成本而使用能耗大的产品，应综合权衡经济效益和节能两者厉害关系，尽量采用那些节能设备。比如南京和常州的朗诗国际街区采用的“地源热泵”，通过利用地下水作为热源，较深的地下水常年恒温，冬季时地下水远高于室外温度，夏季时低于室外温度。根据国外经验，地源热泵运行费用较低，增加的初投资可在3～7年内收回，在整个服务周期内地源热泵系统的平均费用将低于传统的空调系统。

3、建立节水系统是必要的补充。在住宅建设规划时，要合理的将生活废水与厕所冲水的管线分开布线，对生活废水实行回收并处理，再循环进入冲厕所的管线，或用其进行园区绿化的灌溉，形成一个节约用水的小环境。

结束语

全面的民用建筑节能有利于促进能源资源节约和合理利用，缓解我国能源资源供应与经济社会发展的矛盾；有利于加快发展循环经济，实现经济社会的可持续发展；有利于长远的保障国家能源安全、保护环境、提高人民群众生活质量、贯彻落实科学发展观。