建筑节能技术途径及施工技术

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【摘要】我国建筑节能相对于世界发达国家而言起步较晚，建筑能耗要比发达国家高很多。为此，开发建筑节能技术，提高建筑物的能源利用效率至关重要。实现建筑节能的技术途径，在尽量减少建筑内能源总需求量的同时，大力开发利用可再生的新能源，从而减少使用在建筑领域内易引起环境污染的能源。减少建筑内能源总需求量主要从建筑规划与设计，围护结构，提高终端用户用能效率，捉高总的能源利用效率方面着手，在节约能源、保护环境方面，新能源的利用起至关重要的作用。有关研究表明，我国建筑能耗总量呈逐年上升趋势，在能源消费总量中所占的比例从20世纪70年代末的10%上升到近年的27.6%，约占我国总能量的25%～40%。我国绝大多数采暖地区围护结构的热功能都比气候相近的发达国家要差许多，外墙传热系数为他们的3.5倍～4.5倍，外窗为2倍～3倍，屋面为3倍～6倍，而单体建筑面积的能耗很高，能源利用率还很低，仅为28%。因此，在房屋建筑中加强对于节能施工技术要点的研究和应用具有鲜明的时代意义。本文主要介绍实现建筑节能的技术途径与目前通常所采用的施工节能技术。

【关键词】建筑节能技术途径；节能施工技术

中图分类号： TE08 文献标识码： A 文章编号：

所谓的建筑节能是指在建筑中提高能源利用效率，用有限的资源和最小的能源消费代价取得最大的经济和社会效应。其解决途径主要有两种：一方面通过开发利用可再生能源及节能建材等途径降低建筑能耗的需求；另一方面要提高能耗系统的效率，从而降低终端能源使用量。 l建筑节能的技术途径经估算，采取有效的建筑节能技术措施可以降低2/3～3/4的建筑能耗。因此在满足室内各方面条件下，采取合理有效的建筑节能技术，有利于实现建筑节能的目标。一般来说，实现建筑节能的技术途径为：减少建筑内能源总消耗量的同时，大力开发和利用可再生的新兴能源，从而减少使用在建筑领域内易引起环境污染的能源。 1.1减少建筑内的能源总消耗量 据统计，在发达国家，空调采暖能耗占建筑能耗的65％。目前，我国的采暖空调和照明用能量近期增长速度己明显高于能量生产的增长速度，因此，减少建筑的冷、热及照明能耗是降低建筑能耗总量的重要内容，一般可从以下几方面实现。 1.1.1建筑规划设计

面对全球能源环境问题，很多全新的设计理念应运而生，如低能耗建筑、零能建筑和绿色建筑等，它们本质上都要求建筑师从整体综合设计概念出发，坚持与能源分析专家、环境专家、设备师和结构师紧密配合。在建筑规划和设计时，根据大范围的气候条件影响，针对建筑自身所处的具体环境气候特征，重视利用自然环境(如外界气流、雨水、湖泊和绿化、地形等)创造良好的建筑室内微气候，以尽量减少对建筑设备的依赖。具体措施可归纳为以下三个方面：合理选择建筑的地址、合理设计建筑形体、采取合理的外部环境设计；通过以上三方面措施，以改善既有的微气候。合理的建筑形体设计是充分利用建筑室外微环境来改善建筑室内微环境的关键部分，主要通过建筑各部件的结构构造设计和建筑内部空间的合理分隔设计得以实现。

1.1.2围护结构 建筑围护结构组成部件(屋顶、墙、地基、隔热材料、密封材料、门和窗、遮阳设施)的设计对建筑能耗、环境性能、室内空气质量与用户所处的视觉和热舒适环境有根本的影响。一般增大围护结构的费用仅为总投资的3％～6％，而节能却可达20％～40％。通过改善建筑物围护结构的热工性能，在夏季可减少室外热量传入室内，在冬季可减少室内热量的流失，使建筑热环境得以改善，从而减少建筑冷、热消耗。再根据当地的气候、建筑的地理位置和朝向为指导，选择围护结构组合优化设计方法。最后，评估围护结构各部件与组合的技术经济可行性，以确定技术可行、经济合理的围护结构。 1.1.3提高终端用户用能效率 首先，根据建筑的特点和功能，设计高能效的暖通空调设备系统。然后，在使用中采用监控系统监督和调控室内的舒适度、室内空气品质和能耗情况。并且在家电产品和办公设备采购方面，应尽量使用节能认证的产品。1.2新能源利用 在节约能源、保护环境方面，新能源的利用起至关重要的作用。新能源通常指非常规的可再生能源，包括有太阳能、地热能、风能、生物质能等。目前人们对各种新能源的利用方式进行了广泛的探索，逐步明确了发展方向，使各种新能源得到一些初步利用。

1.2.1太阳能的利用

作为太阳能利用中的重要项目，太阳能热发电技术较为成熟，美国、以色列、澳大利亚等国投资兴建了一批试验性太阳能热发电站，以后可望实现太阳能热发电商业化；随着太阳能光伏发电的发展，国外己建成不少光伏电站和“太阳屋顶”示范工程，将促进并网发电系统快速发展；目前，全世界已有数万台光伏水泵在各地运行；太阳热水器技术比较成熟，已具备相应的技术标准和规范，但仍需进一步地完善太阳热水器的功能，并加强太阳能建筑一体化建设；被动式太阳能建筑因构造简单、造价低，已经得到较广泛应用，其设计技术已相对较为成熟，已有可供参考的设计手册；太阳能吸收式制冷技术出现较早，目前已应用在大型空调领域；太阳能吸附式制冷目前处于样机研制和实验研究阶段；太阳能干燥和太阳灶已得到一定的推广应用。但从总体而言，目前太阳能利用的规模还不大，技术尚不完善，商品化程度也较低，仍需要继续深入广泛地研究。

1.2.2地热能的利用

在利用地热能时，一方面可利用高温地热能发电或直接用于采暖供热和热水供应；另一方面可借助地源热泵和地道风系统利用低温地热能，未来随着与地热利用相关的高新技术的发展，将使人们能更精确地查明更多的地热资源；钻更深的钻井将地热从地层深处取出，因此地热利用也必将进入一个飞速发展的阶段。

1.2.3风能的利用

风能是一种清洁，安全，可再生的绿色能源，利用风能对环境无污染，对生态无破坏，环保效益和生态效益良好，对于人类社会可持续发展具有重要意义。风能的利用主要是以风能作动力和风力发电两种形式，其中又以风力发电为主，以风能作动力，就是利用风来直接带动各种机械装置，如带动水泵提水等这种风力发动机的优点是：投资少、工效高、经济耐用。在各种可再生能源中，风能因资源丰富、成本相对较低而最具商业化、产业化前景。但在建筑领域，较为常见的风能利用形式是自然通风方式。

1.2.4生物质能的利用

生物质是指通过光合作用而形成的各种有机体，包括所有的动植物和微生物。而所谓生物质能，就是太阳能以化学能形式贮存在生物质中的能量形式，即以生物质为载体的能量。它直接或间接地来源于绿色植物的光合作用，可转化为常规的固态、液态和气态燃料，取之不尽、用之不竭，是一种可再生能源，同时也是唯一一种可再生的碳源依据来源的不同，可以将适合于能源利用的生物质分为林业资源、农业资源、生活污水和工业有机废水、城市固体废物和畜禽粪便等五大类。生物质能是世界第四大能源,仅次于煤炭、石油和天然气。根据生物学家估算,地球陆地每年生产1000～1250亿吨生物质;海洋年生产500亿吨生物质。生物质能源的年生产量远远超过全世界总能源需求量,相当于目前世界总能耗的10倍。随着农林业的发展,特别是炭薪林的推广,生物质资源还将越来越多。

2 目前通常所采用的施工节能技术在国内现阶段的房屋建筑工程项目建设中，节能施工技术得到了普遍的应用，但是由于施工单位难以准确把握其要点，进而导致节能技术的应用效果不是十分理想，因此，在国内今后的房屋建筑施工中，加强对于节能技术要点的研究是极为重要的。2.1房屋外墙体节能施工技术

2.1.1普通墙体施工

外墙体的砖承重墙一般采用整砖平砌，空心砖不宜砍凿，不够整砖时用实心砖外砌，墙中洞口预埋件和管道处，应用实心砖砌筑，并在砌筑时留出或预埋，不得随意凿孔和用水泥砂浆填孔，避免外墙体出现通缝、不密实、冷热桥的现象。在空心砌块墙体中，施工技术部门根据设计施工图和工程的具体要求及施工条件绘制砌块排列图。要针对砌块建筑的墙体热阻值低、砌体和粉刷易开裂、灰缝和裂缝处易渗漏等不利因素，从施工角度采取技术措施予以确保。

2.1.2墙体保温施工

墙体保温系统的施工是墙体节能措施的关键环节。墙体的保温层通常设置在墙体的内侧或外侧，设在内侧技术措施简单，但保温效果不如外侧，设在外侧可节省使用面积，但粘结性差，措施不当易产生开裂、渗水、脱落、耐久性减弱等问题，造价一般也高于内设置。施工工艺一般采用抹灰、喷涂、干挂、粘贴、复合等方式。施工中应注意:

⑴基层作清洁、修平、湿润处理，表面不易粘结的混凝土墙、梁、柱等部位打毛或刷粘结剂。

⑵按设计要求弹标准水平线、踢脚线或墙裙线，门窗洞四周宜用水泥砂浆抹宽50mm护角。为保证保温层厚度墙面应做标准灰饼、冲筋。

⑶每次抹灰厚度以10mm左右为宜，当底层韧凝且表面有一定强度后再继续下一层。应注意保湿养护但不能水冲。砂浆硬化期间严禁撞击和振动。

⑷为防止首层墙面受到撞击后在抹灰面层与保温材料内造成孔洞，在首层窗台以下墙面加贴一层玻璃纤维网格布。底层墙外表面在墙体防潮以下，要做防潮处理，以防止地面水分通过毛细作用被吸到保温层中影响保温层的使用寿命，防潮处理采用涂刷氯丁型的防水涂料，待涂料表面干燥后再在其表面上喷涂一层界面剂即可做保温施工。

2.2门窗节能技术

2.2.1采用新型玻璃

低辐射玻璃是在表面镀上一层半导体氧化物、一锡氧化物等涂层薄膜制成，主要特点是反射率低。这种玻璃对可见光和近红外的透光率较高，反射率较低，可大量获得太阳辐射能，但对常温下的长波红外热的透光率很低，反射率较高，因而保温性能很好。如制成中空玻璃，传热系数可低至普通单层玻璃的1/3～1/4，特别适于以采暖为主的北方地区使用，夏天也有一定的隔热效果。

2.2.2控制住宅窗墙比

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，JGJ26-1995民用建筑节能设计标准(采暖居住部分)对不同朝向的住宅窗墙比作了严格的规定，指出“北向、东向和西向、南向的窗墙比分别不应超过25%，30%，35%”。

2.2.3提高住宅外窗的气密性

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、弹性密闭型材料、密封膏以及边框设灰口密封；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。

2.2.4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中间层次，这一中间层次像热闸一样可阻止室外冷风的直接渗透，减少外墙、外窗的热损耗。在住宅中，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，楼梯间设置成封闭式的，对屋顶上入孔进行封闭处理等措施均能收到良好的节能效果。

2.3屋面节能技术

2.3.1合理选择保温材料

通常屋面节能是将容重低、导热系数小、吸水率低、有一定强度的保温材料设置在防水层和屋面板之间。可选择的保温材料很多，板块状有加气混凝土块、水泥或沥青珍珠岩板、水泥聚苯板、水泥蛭石板、聚苯乙烯板等；散料加水泥等胶结料现场浇筑的有珍珠岩、蛭石、陶粒、浮石、炉渣等。屋面保温隔热材料选用时，一定要按设计和有关产品技术规范，在容重、导热系数、吸水率、外观等性能参数上重点把关，贮存时要注意防水防潮，施工时严格按配合比和施工工艺操作，必要时要进行试配

2.3.2实行倒置式屋面

所谓倒置式屋面，就是将传统屋面构造中的保温层与防水层颠倒，把保温层放在防水层的上面。工程中常用的保温材料如水泥膨胀珍珠岩、水泥蛭石、矿棉岩棉等都是非憎水性的，这类保温材料如果吸湿后，其导热系数将陡增，所以才出现了普通保温屋面中需在保温层上做防水层，在保温层下做隔汽层，从而增加了造价，使构造复杂化。同时防水材料暴露于最上层，加速其老化，缩短了防水层的使用寿命，故应在防水层上加做保护层，这又将增加额外的投资。

2.3.3屋面绿化

建筑实行屋面绿化，可以大幅度降低建筑能耗、减少温室气体的排放。有研究显示，夏季绿化屋面与普通隔热屋面比较，表面温度平均要低6.3℃，屋面下的室内温度相比要低2.6℃；同时明显降低了建筑物周围环境温度，而建筑物周围环境的温度每降低1℃，建筑物内部空调的容量可降低6%；种植屋面保温效果很明显。

3结束语

综上所述，在现代房屋建筑的建设中，节能工程的规划设计及施工技术要点的合理把握和控制直接关系到工程项目的整体建设效果，而且影响到建筑的节能系数和技术标准，所以在房屋建筑节能设计及施工技术应用中，相关部门和技术管理人员要加强对于设计方案的审核，并且了解和熟悉相关技术的应用要点，大力推广现有施工节能技术的同时，并加强对新型节能材料的开发和利用，从而真正使建筑节能得以实现。进而才能保证节能设计及施工技术的进一步创新和发展，促进我国建筑行业的“绿色”发展。参考文献：[1]叶宇凡，吴建英.房屋建筑节能设计初探[J].科技创新导报.2009 (19 ).

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