建筑節(jié)能系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用研究

　　摘 要：建筑節(jié)能系統(tǒng)的效率主要在于設(shè)計(jì)與選材，主要體現(xiàn)在材料的科學(xué)技術(shù)和工藝水平，一個(gè)成功的建筑節(jié)能體系應(yīng)與資源、能源、環(huán)境、社會(huì)經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)發(fā)展，既要面對(duì)現(xiàn)實(shí)，又要長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展。本文結(jié)合近年來(lái)建筑保溫節(jié)能的實(shí)踐，探討建筑節(jié)能系統(tǒng)的材料與應(yīng)用中存在的普遍性問題。

　　關(guān)鍵詞：建筑節(jié)能；節(jié)能減排；節(jié)能技術(shù)；節(jié)能研究
　　
引 言：
　　我國(guó)工業(yè)化、城市化的進(jìn)一步發(fā)展，一方面臨著資源、能源緊缺，另一方面資源、能源消費(fèi)需求不斷增長(zhǎng)，建筑能耗占總能耗約30 %，為降低能耗消耗，減輕環(huán)境污染，國(guó)家推廣與實(shí)施建筑節(jié)能技術(shù)，并有了一些強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)與工藝技術(shù)規(guī)程，經(jīng)過多年的進(jìn)步與發(fā)展，形成了產(chǎn)業(yè)，一些基礎(chǔ)材料實(shí)現(xiàn)了國(guó)產(chǎn)化，工藝技術(shù)不斷改進(jìn)，降低了成本，建筑節(jié)能技術(shù)的研究與應(yīng)用水平有了很大的提高，一些材料及技術(shù)已經(jīng)達(dá)到或超過國(guó)外水平，建筑節(jié)能事業(yè)正在穩(wěn)步發(fā)展。隨著國(guó)際國(guó)內(nèi)經(jīng)濟(jì)形勢(shì)的變化，我國(guó)的房地產(chǎn)業(yè)發(fā)展減緩，建筑保溫行業(yè)的產(chǎn)銷將面臨供大于求的局面，在原材料普遍上漲、產(chǎn)品售價(jià)和工程承攬價(jià)格走低、工程質(zhì)量、技術(shù)要求越來(lái)越高的發(fā)展趨勢(shì)下，建筑保溫行業(yè)只有依靠科技進(jìn)步，利用新材料、新技術(shù)、新工藝的優(yōu)勢(shì)，來(lái)降低成本，提高工程質(zhì)量，提高專業(yè)技術(shù)水平。

　　一個(gè)優(yōu)良的建筑節(jié)能系統(tǒng)，要充分體現(xiàn)建筑與節(jié)能、健康、環(huán)保的和諧。應(yīng)該先從建筑物的規(guī)劃、設(shè)計(jì)做起，節(jié)水、節(jié)電、節(jié)氣，從資源、基礎(chǔ)設(shè)施配置、周邊環(huán)境條件、建筑物布局、氣候影響、人口密度、消費(fèi)群體、人的行為影響等多個(gè)因素進(jìn)行研究，既要高效節(jié)能，又要滿足人們的基本需要，更要人們能較快適應(yīng)，并樂于接受，充分利用自然條件和人工技術(shù)，來(lái)達(dá)到少耗能的目的，如光能、風(fēng)能、水氣資源、植被綠化等生態(tài)資源，太陽(yáng)輻射熱可以增溫，通風(fēng)可以散熱，水可吸熱、降溫，植物可以有效調(diào)節(jié)和改善氣候環(huán)境，模仿自然生態(tài)模式，來(lái)調(diào)節(jié)和改善居住環(huán)境的舒適度，滿足人們對(duì)舒適而又健康生活的追求，建筑群中可以利用地下空間，設(shè)計(jì)群眾納涼、文娛活動(dòng)場(chǎng)所，利用地面空間種植一些遮陽(yáng)、避暑效果較好的樹種供夏天人們納涼避暑，這樣既可節(jié)能，又有利于人的身心健康，感到更和諧，人參與節(jié)能、環(huán)境保護(hù)和健康生活的主動(dòng)性更強(qiáng)，遠(yuǎn)比住在密閉性很強(qiáng)的節(jié)能建筑里使用空調(diào)器，更有利于建筑節(jié)能減排、保護(hù)環(huán)境和身體健康。

　　墻體保溫材料種類較多，大體可分有機(jī)類、無(wú)機(jī)類、復(fù)合材料和其它材料，目前較為廣泛使用的仍是發(fā)泡塑料板材（EPS、XPS、SPU）、顆粒類（膠粉聚苯顆粒、膨脹珍珠巖、閉孔珍珠巖）、巖棉等，其它如玻璃發(fā)泡材料、水泥發(fā)泡材料、保溫裝飾一體化、墻體自保溫材料、相變材料等的應(yīng)用還較少。這些材料都具有一定的保溫隔熱性能，有些材料如膨脹珍珠巖、聚苯板、巖棉、甚至是爐灰、爐渣、粉煤灰、農(nóng)作物秸桿等廢棄物，都是很早就已經(jīng)使用過的傳統(tǒng)保溫材料，特別是爐灰、爐渣、粉煤灰、農(nóng)作物秸桿等來(lái)源很廣，各地都有很多，這些材料都可以用于建筑保溫上，既節(jié)能，又經(jīng)濟(jì)和環(huán)保，符合國(guó)家節(jié)能減排、可持續(xù)發(fā)展總要求。

　　筆者認(rèn)為，沒有“萬(wàn)能”材料，任何保溫材料都有優(yōu)點(diǎn)，也有缺點(diǎn)，各有利弊，單一保溫材料構(gòu)成的系統(tǒng)，是難以滿足節(jié)能和環(huán)保的需要，無(wú)論保溫性能有多好，保溫效率有多高，如果在全國(guó)都使用同一種保溫材料或推行同一個(gè)系統(tǒng)，是既不科學(xué)，也不現(xiàn)實(shí)的。從長(zhǎng)遠(yuǎn)著想，我們應(yīng)當(dāng)根據(jù)不同地區(qū)的氣候環(huán)境條件、資源環(huán)境狀況、建筑節(jié)能的實(shí)際要求等，來(lái)選擇相應(yīng)的保溫材料和節(jié)能系統(tǒng)，無(wú)論內(nèi)保溫、外保溫、還是墻體自保溫，每一棟建筑物可以選擇多種保溫材料來(lái)構(gòu)成高效保溫系統(tǒng)，可以優(yōu)化、優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，來(lái)滿足不同部位、不同方位的保溫效率的需要。。

　　三、工藝技術(shù)

　　建筑保溫系統(tǒng)不僅要考慮保溫材料的保溫性能，還要考慮材料穩(wěn)定性及使用壽命、技術(shù)工藝可靠性，保溫材料及系統(tǒng)對(duì)于生態(tài)環(huán)保和人體健康的影響等多個(gè)方面采用優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，揚(yáng)長(zhǎng)避短，選擇多種保溫材料、多種技術(shù)，構(gòu)成一個(gè)穩(wěn)定、高效、長(zhǎng)遠(yuǎn)、生態(tài)環(huán)保的建筑保溫節(jié)能系統(tǒng)。

材料與應(yīng)用的工藝技術(shù)水平是整個(gè)建筑保溫系統(tǒng)質(zhì)量的關(guān)鍵，從我國(guó)多年的墻體保溫工作的實(shí)踐來(lái)看，對(duì)于施工人員的思想素質(zhì)和技能，還需要盡快提高。作為高度專業(yè)化的外墻保溫工程，不僅要有嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范和監(jiān)管手段，還要高素質(zhì)、高水準(zhǔn)的施工隊(duì)伍，進(jìn)行專業(yè)技術(shù)培訓(xùn)考核，嚴(yán)格監(jiān)管施工過程與工程質(zhì)量驗(yàn)收過程，建立質(zhì)量責(zé)任保證體系。

　　四、應(yīng)用研究
　　建設(shè)部仇保興副部長(zhǎng)曾指出了我國(guó)建筑節(jié)能工作中存在主要問題：北方地區(qū)城市供熱計(jì)量改革進(jìn)展緩慢，影響建筑節(jié)能工作的整體進(jìn)度；南方地區(qū)建筑模仿北方模式重圍護(hù)結(jié)構(gòu)輕遮陽(yáng)，節(jié)能效率不高；冬冷夏熱地區(qū)建筑設(shè)計(jì)盲目套用國(guó)外寒冷地區(qū)方案；農(nóng)村建筑盲目追求城市模式，造成全社會(huì)建筑能耗增長(zhǎng)過快；建筑節(jié)能設(shè)計(jì)與施工、質(zhì)量監(jiān)督、竣工驗(yàn)收脫節(jié)；公共建筑設(shè)計(jì)追求“新、奇、特”，管理粗放，已經(jīng)成為浪費(fèi)能源的“樣板”；高強(qiáng)度鋼筋水泥等新型建筑材料應(yīng)用滯后；住宅二次裝修施工造成巨大浪費(fèi)；長(zhǎng)江領(lǐng)域推廣不合理的能源供給模式將引發(fā)高能耗；可再生能源在建筑中的應(yīng)用進(jìn)展緩慢。這些問題說明我國(guó)建筑節(jié)能的研究與應(yīng)用環(huán)節(jié)還很薄弱。

我國(guó)建筑節(jié)能技術(shù)的研究與應(yīng)用工作，要解決幾個(gè)方面的主要問題有：

　　1. 建筑用新能源的開發(fā)和綜合利用；

　　2. 探討與設(shè)計(jì)能利用風(fēng)能、水氣、光能、太陽(yáng)輻射等自然綠色能源來(lái)調(diào)溫的建筑，最大限度減少能源消耗。

　　3. 對(duì)建筑用保溫材料及系統(tǒng)的性能、效率、健康、安全、環(huán)保、使用壽命、資源利用水平，做進(jìn)一步研究。防止保溫材料及系統(tǒng)產(chǎn)生資源、能源浪費(fèi)和產(chǎn)生新的健康與環(huán)保問題。
4. 加強(qiáng)全社會(huì)的節(jié)能與健康環(huán)保研究與教育。節(jié)能上主要問題還在于人的思想和行為，道理很簡(jiǎn)單，再節(jié)能的建筑，只要夏天啟動(dòng)空調(diào)、冬天使用暖氣，就會(huì)出現(xiàn)高耗能，再者，住在溫室與追求過于舒適的生活是不利于人的身體健康，只有去感受大自然的冷熱變化，去適應(yīng)，去鍛煉，才會(huì)有健康的身體。促進(jìn)建筑與節(jié)能、生活、健康、環(huán)境和諧，對(duì)環(huán)境友好，這遠(yuǎn)比65 %的建筑節(jié)能目標(biāo)更為重要。

　　五、建筑節(jié)能的設(shè)計(jì)與選材

　　建筑節(jié)能效率與應(yīng)用水平有一定關(guān)系，如果應(yīng)用不當(dāng)，是達(dá)不到保溫節(jié)能目的。就節(jié)能效率與保溫技術(shù)應(yīng)用上，筆者認(rèn)為，我國(guó)南北五個(gè)氣候劃分區(qū)，每棟建筑的東西南北四面墻和屋頂都應(yīng)該有不同的保溫材料及保溫層厚度，或者是重點(diǎn)部位。嚴(yán)寒和寒冷地區(qū)的冬季寒冷氣候持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)，多以猛烈的、寒冷的北風(fēng)天氣為多，且晴朗天氣為主，少霧天氣，空氣干燥，陽(yáng)光充足，因此，北方的建筑主要以保溫為主，外墻外保溫的重點(diǎn)應(yīng)在北面的墻上，如北面墻采用5~10公分厚的聚苯板，那么南面的墻可以不用聚苯板，采用無(wú)機(jī)或無(wú)機(jī)高效復(fù)合型保溫材料，其保溫效率應(yīng)更好一些；而夏熱冬冷和夏熱冬暖地區(qū)的外墻外保溫工程，主要重點(diǎn)應(yīng)放在南面、西面墻上、屋頂上，南面墻、西面墻主要是隔熱，應(yīng)以無(wú)機(jī)或無(wú)機(jī)復(fù)合型保溫材料為主，少用或不用聚苯板薄抹灰系統(tǒng)，北面墻可以少做或不做，屋頂可進(jìn)行“屋頂綠化”或“平改坡”，這些做法既能起到一定的保溫隔熱作用，又能美化建筑和環(huán)境。

　　節(jié)能減排，不是在建筑外墻上做個(gè)保溫層就能夠解決的問題，既要建筑本身節(jié)能降耗（包括建筑物消耗各種材料以及這些建材所消耗的資源、能源），用科技手段節(jié)能降耗，又要考慮到我們?cè)谑褂眠^程，以及生活中的能耗問題，要?jiǎng)訂T社會(huì)力量，人人參與，把人們生活需要、健康環(huán)保與節(jié)能工作協(xié)調(diào)發(fā)展。