建筑節(jié)能與綠色建筑應(yīng)用技術(shù)

1、建筑節(jié)能與綠色建筑應(yīng)用技術(shù)在當(dāng)今世界對低碳排放的追求越演愈烈、 人們對健康節(jié)能的要求越來越高的背景下， 節(jié) 能減排與綠色生態(tài)成為了建筑設(shè)計的發(fā)展方向。 綠色建筑是我們對周圍環(huán)境的改變和適應(yīng)的 開發(fā)行為。 建筑行為要素是自然資源的消耗、 改變和轉(zhuǎn)化， 綠色建筑行為在各方面都對環(huán)境 產(chǎn)生重要的影響， 也將對經(jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)展產(chǎn)生重大影響。 文章試從綠色建筑節(jié)能技術(shù)的 應(yīng)用方面進(jìn)行探討和分析，以期能為綠色建筑節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用提供一些有益的思路。一、何謂綠色建筑 綠色建筑在概念上主要包含如下幾點： （1）節(jié)能， 在這里主要是強調(diào)要我們減少各種各 樣的資源浪費； （2）保護(hù)環(huán)境， 在這里主要是強調(diào)減少環(huán)境

2、污染以及減少二氧化碳的排放數(shù) 量；（ 3）滿足人們使用上的要求，為人們提供的使用空間要做到“適用”、“健康”、“高效”。綠色建筑從設(shè)計、建設(shè)、 使用、 維護(hù)到拆除每個環(huán)節(jié)都有各種各樣的節(jié)能及環(huán)保要求。這意味著在設(shè)計階段就要重點考慮環(huán)境因素的利用， 還要盡量地降低建設(shè)過程對環(huán)境造成的不良 影響，且確保建筑在運行階段能為人們提供低耗、 舒適、 健康的空間， 并全力降低拆除時對 環(huán)境所造成的危害程度。二、綠色建筑節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用（一）合理的建筑布局能夠大幅降低建筑使用過程中的能耗 在一棟建筑的規(guī)模、 功能、區(qū)域確定了以后， 建筑外形和朝向?qū)ㄖ芎膶⒂兄卮笥绊憽?一般認(rèn)為， 建筑體形系數(shù)與單位建筑面積

3、對應(yīng)的外表面積的大小成正比關(guān)系， 合理的建筑布 局可以降低采暖空調(diào)系統(tǒng)的電力使用載荷。 從熱力學(xué)與空氣動力學(xué)的角度出發(fā)， 較小的體形 系數(shù)與較小的外部負(fù)荷呈現(xiàn)正比關(guān)系。 而用途為住宅的建筑物外部負(fù)荷不穩(wěn)定其對能量消耗 占主要因素。 而對運動場館、 影院等大型公共用途的建筑物而言， 其內(nèi)部的發(fā)熱量要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高 于外部的發(fā)熱量， 所以在設(shè)計中較大的體形系數(shù)更加有利于散熱。 也就是說普通住宅與大型 的公共建筑由于用途不一樣， 其發(fā)熱量影響因素也不一樣， 從節(jié)能的角度出發(fā)， 其體形系數(shù) 的設(shè)計要求是相反的。（二）建筑物進(jìn)行外墻保溫能夠大幅降低建筑使用過程中的能耗 對建筑物進(jìn)行外墻保溫是一項能夠大幅提高熱工

4、性能的綠色節(jié)能工程。 其外墻保溫材料 的鋪設(shè)厚度與其保溫效果呈現(xiàn)正比例關(guān)系。 外墻保溫工藝的廣泛應(yīng)用不但可以在寒冷的冬季 有效地避免室內(nèi)溫度的快速流失， 而且在炎熱的夏季還可以有效地避免由于太陽光輻射而導(dǎo) 致的外墻溫度升高進(jìn)而帶動室內(nèi)溫度的上升， 從而減小了空調(diào)等制冷設(shè)備的工作載荷。 這樣 一來，通過鋪設(shè)建筑物外墻保溫層不但使夏季的隔熱性能得到提升還使得冬季的保溫性能得 以加強。 這樣就減輕了冬季供暖壓力和夏季的降溫電力載荷， 從而使得建筑物的能耗得到降 低。所以， 從考慮降低能耗的角度來看， 我們應(yīng)該大力推廣建筑物外墻保溫工藝與技術(shù)進(jìn)行 廣泛的實施。（三）對室內(nèi)環(huán)境進(jìn)行系統(tǒng)控制以達(dá)到綜合性系

5、統(tǒng)節(jié)能的目的 綠色建筑的一大特點就是綜合利用空氣處理、 盡可能地多采用自然光、 優(yōu)化完善自然通 風(fēng)設(shè)計等諸多綜合系統(tǒng)， 整體性多方位地進(jìn)行優(yōu)化與系統(tǒng)整合。 將多方面的使用功能有機地 進(jìn)行整合與優(yōu)化完善， 科學(xué)系統(tǒng)地從整體上降低建筑物的能耗。 在整體性綜合控制當(dāng)中暖通 系統(tǒng)占有極其重要的作用， 因為一般的建筑當(dāng)中暖通系統(tǒng)占其總能耗百分比高達(dá)50以上。對建筑物的暖通系統(tǒng)進(jìn)行科學(xué)、 合理的優(yōu)化和有機的整合具有極其重要的意義。 而要降低暖 通系統(tǒng)的能耗， 首當(dāng)其沖就是要從優(yōu)化暖通系統(tǒng)的設(shè)計入手， 其節(jié)能成敗的關(guān)鍵因素是對暖 通系統(tǒng)的自動控制。 而從當(dāng)前的暖通空調(diào)系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計方案實施效果來看， 節(jié)能效率

6、最高的 基本上都是采用集散控制技術(shù)的綠色建筑系統(tǒng)，一般地， 整個暖通空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能效率最高可達(dá) 30左右。（四）充分利用潔凈豐富的太陽能天然能源就目前而言， 太陽能為目前已開發(fā)的綠色能源中最重要的能源， 是取之不盡、 用之不竭、 廣泛存在的天然能源， 其具有極為潔凈和廉價等諸多顯著優(yōu)點。 目前， 在住宅建筑中太陽能 的利用主要有太陽能空調(diào)、 太陽能熱水器和太陽能電池。 對于我國而言太陽能資源相對還是 十分豐富的，浙江地區(qū)年平均日照時數(shù)為17102100小時。這為我國開發(fā)利用潔凈的太陽能資源提供了良好的條件。 現(xiàn)在制約著太陽能利用的最大因素在于其能量轉(zhuǎn)換率過低， 但是 從發(fā)展的角度來看， 隨著科

7、學(xué)技術(shù)的進(jìn)步， 太陽能利用的范圍將會更廣， 能量轉(zhuǎn)換效率將會 更高。（五）引入中水系統(tǒng)，對水資源進(jìn)行合理的開發(fā)及使用避免浪費我國的年平均年水資源總量為 28124億mi，年平均人均水資源占有量僅有 2200ml，年平 均人均水資源占有量僅為世界年平均人均水資源占有量的四分之一。中國屬于被聯(lián)合國列為水資源緊缺的國家之一。在正常生活中使用量占95%的洗滌及排污用水使用的都是飲用水，這就造成了極大的浪費。而飲用水的處理要求極高，但是使用量只占5%。引入中水系統(tǒng)后95%的非飲用水（澆灌、洗滌、沖刷）將不再使用飲用水，并且經(jīng)過簡單處理后即可循環(huán)使 用，這樣極大地節(jié)約了對飲用水的浪費性使用， 減少了水處理

8、成本， 從而實現(xiàn)節(jié)能降耗的目 標(biāo)。（六）應(yīng)用晝光照明技術(shù)降低照明能耗在建筑的能耗排行中， 建筑照明是排名前列的選項。 在一些商業(yè)性質(zhì)的建筑物中， 建筑 照明所消耗的電量有時候可以占到總耗電量的30%以上。而且由于照明發(fā)光制熱的因素，在一些需要降低環(huán)境溫度的區(qū)域空間里， 因為照明制熱的原因還導(dǎo)致制冷系統(tǒng)載荷的被動性加 大。晝光照明就是將日光引入建筑內(nèi)部， 并將其按照一定的方式分配， 以提供比人工光源更 理想和質(zhì)量更好的照明。晝光照明減少了電力光源的需要量，減少了電力消耗與環(huán)境污染。 研究證明， 晝光照明能夠形成比人工照明系統(tǒng)更為健康和更興奮的環(huán)境，可以使工作效率提高 15%。晝光照明還能夠改變光

9、的強度、顏色和視覺，有助于提高工作效率和學(xué)習(xí)效率，廣 泛應(yīng)用于綠色建筑中。二、技術(shù)路線及材料改進(jìn)1 、 設(shè)計方法 建筑節(jié)能設(shè)計的重要性建筑節(jié)能設(shè)計是全面的建筑節(jié)能中一個很重要的環(huán)節(jié)，有利于從源頭上杜絕能源的消耗。建筑整體及外部環(huán)境設(shè)計是在分析建筑周圍氣候環(huán)境條件的基礎(chǔ) 上，通過選址、 規(guī)劃、外部環(huán)境和體型朝向等設(shè)計， 使建筑獲得一個良好的外部微氣候環(huán)境， 達(dá)到節(jié)能的目的。2、合理選址建筑選址主要是根據(jù)當(dāng)?shù)氐臍夂颉?土質(zhì)、水質(zhì)、地形及周圍環(huán)境條件等因素的綜合狀況 來確定。 建筑設(shè)計中， 既要使建筑在其整個生命周期中保持適宜的微氣候環(huán)境，為建筑節(jié)能創(chuàng)造條件，同時又要不破壞整體生態(tài)環(huán)境的平衡。3、合

10、理的外部環(huán)境設(shè)計在建筑位址確定之后， 應(yīng)研究其微氣候特征。 根據(jù)建筑功能的需求， 應(yīng)通過合理的外部 環(huán)境設(shè)計來改善既有的微氣候環(huán)境， 創(chuàng)造建筑節(jié)能的有利環(huán)境，主要方法為： （ 1 ）在建筑周 圍布置樹木、植被，既能有效地遮擋風(fēng)沙、凈化空氣，還能遮陽、降噪； （2）創(chuàng)造人工自然 環(huán)境，如在建筑附近設(shè)置水面，利用水來平衡環(huán)境溫度、降風(fēng)沙及收集雨水等。4、合理的規(guī)劃和體型設(shè)計 合理的建筑規(guī)劃和體型設(shè)計能有效地適應(yīng)惡劣的微氣候環(huán)境，它包括對建筑整體體量、建筑體型及建筑形體組合、 建筑日照及朝向等方面的確定。 像蒙古包的圓形平面， 圓錐形屋 頂能有效地適應(yīng)草原的惡劣氣候， 起到減少建筑的散熱面積、 抵抗

11、風(fēng)沙的效果； 對于沿海濕 熱地區(qū)， 引入自然通風(fēng)對節(jié)能非常重要， 在規(guī)劃布局上， 可以通過建筑的向陽面和背陰面形 成不同的氣壓， 即使在無風(fēng)時也能形成通風(fēng)， 在建筑體型設(shè)計上形成風(fēng)洞， 使自然風(fēng)在其中 回旋，得到良好的通風(fēng)效果，從而達(dá)到節(jié)能的目的。5、屋頂?shù)墓?jié)能設(shè)計屋頂是建筑物與室外大氣接觸的一個重要部分，主要節(jié)能措施為； （1）采用坡屋頂；（ 2）加強屋面保溫措施； （ 3）根據(jù)需要設(shè)置保溫隔熱屋面。6、樓板層的節(jié)能設(shè)計利用其結(jié)構(gòu)中空空間， 以及對樓板吊頂造型加以設(shè)計。 如將循環(huán)水管布置在其中， 夏季 可以利用冷水循環(huán)降低室內(nèi)溫度，冬季利用熱水循環(huán)取暖。7、建筑外圍護(hù)墻體的節(jié)能設(shè)計 墻體的節(jié)

12、能設(shè)計除了適應(yīng)氣候條件做好保溫、 防潮、 隔熱等措施以外， 還應(yīng)體現(xiàn)在能夠 改善微氣候環(huán)境條件的特殊構(gòu)造上， 如寒冷地區(qū)的夾心墻體設(shè)計、 被動式太陽房中各種蓄熱 墻體（如水墻 ）設(shè)計、巴格達(dá)地區(qū)為了適應(yīng)當(dāng)?shù)馗蔁釟夂驐l件在墻體中的風(fēng)口設(shè)計等。8、建筑門窗的節(jié)能設(shè)計 據(jù)統(tǒng)計資料，在我國既有的高耗能建筑有40%的耗能是通過門窗散失的。因此，解決好門窗節(jié)能的問題相當(dāng)重要。9、建筑物圍護(hù)結(jié)構(gòu)細(xì)部的節(jié)能設(shè)計 細(xì)部的節(jié)能設(shè)計對于建筑物的整體節(jié)能也非常重要，應(yīng)從以下各部位著手： （1）熱橋部位應(yīng)采取可靠的保溫與“斷橋”措施； （2）外墻出挑構(gòu)件及附墻部件，如陽臺、雨罩、靠外 墻陽臺欄板、 空調(diào)室外機擱板、 附

13、壁柱、 凸窗、裝飾線等均應(yīng)采取隔斷熱橋和保溫措施； （3） 窗口外側(cè)四周墻面，應(yīng)進(jìn)行保溫處理； （ 4）門、窗框與墻體之間的縫隙，應(yīng)采用高效保溫材 料填堵；（5）門、窗框四周與抹灰層之間的縫隙，宜采用保溫材料和嵌縫密封膏密封，避免 不同材料界面開裂，影響門、窗的熱工性能； （ 6）采用全玻璃幕墻時，隔墻、樓板或梁與幕 墻之間的間隙，應(yīng)填充保溫材料。10、合理的建筑空間設(shè)計 合理的空間設(shè)計是在充分滿足建筑使用功能要求的前提下，對建筑空間進(jìn)行合理分隔 （平面分隔和豎向分隔） ，以改善室內(nèi)保溫、通風(fēng)、采光等微氣候條件，達(dá)到節(jié)能目的。三、積極采用節(jié)能材料，重視節(jié)能建筑設(shè)備的開發(fā)1、節(jié)能墻體的應(yīng)用 我國

14、傳統(tǒng)圍護(hù)結(jié)構(gòu)墻多為無機材料組成，如磚石砌體、混凝土、水泥砂漿等, 如今為了節(jié)能保溫的需要，引入了大量有機保溫材料如模塑聚苯乙烯泡沫板、擠塑聚苯乙烯泡沫板、 硬泡聚氨酯等， 因為這些有機保溫材料的保溫性能要比傳統(tǒng)墻體材料的保溫性能強， 所以有 機保溫材料在建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能中廣泛應(yīng)用， 形成了一種無機材料與有機材料復(fù)合墻體。 這 樣就對施工工藝提出了新的要求。 典型的保溫墻體， 是有機與無機材料相間復(fù)合而成， 而這 種墻體除傳統(tǒng)的承重、 隔聲要求外， 還增加了保溫隔熱的要求。 要求無機材料和有機材料組 合成一個整體， 在自然環(huán)境中能共同作用， 因此對組成墻體的材料性能及施工工藝有了新的 要求。最新

15、發(fā)明的新型環(huán)保阻燃蜂窩復(fù)合墻體材料是利用煤渣、 水稻秸稈等廢料生產(chǎn)而來， 其 是將廢料同水泥、 粘合劑經(jīng)過混合攪拌壓縮而成， 該種節(jié)能磚既減少了廢物排放又能實現(xiàn)清 潔生產(chǎn)，同時其具有能耗低、重量輕、所需鋼筋水泥量小等優(yōu)點而具有廣闊的發(fā)展前景。防裂性是墻體保溫工程要解決的關(guān)鍵技術(shù)之一， 因為一旦保溫層、 抗裂防護(hù)層發(fā)生開裂， 墻體保溫性能就會發(fā)生很大改變， 非但滿足不了節(jié)能要求， 甚至還會危及墻體的安全。 影響 抗裂的因素很多， 由抹面砂漿與增強網(wǎng)構(gòu)成的抗裂防護(hù)層對整個系統(tǒng)的抗裂性能起著較關(guān)鍵的作用。抹面砂漿的柔韌極限拉伸變形應(yīng)大于最不利情況下的自身變形 （ 干縮變形、化學(xué)變 形、濕度變形、溫度

16、變形 ） 及基層變形之和，從而保證抗裂防護(hù)層抗裂性要求。復(fù)合在抹面 砂漿中的增強網(wǎng) （ 如玻纖網(wǎng)格布 ） ，一方面能夠有效地增加抗裂防護(hù)層的拉伸強度， 另一方面 由于能有效分散應(yīng)力，可以將原本可能產(chǎn)生的較寬裂縫（有害裂縫 ） 分散成許多較細(xì)裂縫 （ 無害裂縫 ） ，從而形成其抗裂作用。表面涂塑材質(zhì)及涂塑量對玻纖網(wǎng)格布的早期耐堿性具有較 重要的意義，而玻纖品種對長期耐堿性具有決定意義。2、節(jié)能門窗的應(yīng)用門窗是建筑物內(nèi)外進(jìn)行能量交換的主要通道， 因此門窗的節(jié)能對整體建筑節(jié)能具有很大 意義，建筑門窗的節(jié)能除了從提高玻璃和框扇本身的熱工性能和盡量使用中空玻璃并保證中 空玻璃的密閉性外， 還應(yīng)該從玻璃和

17、邊框接縫以及門窗框扇搭接處的嚴(yán)密程度著手， 因為各 搭接處嚴(yán)密才能保證空氣流通量的減少。 門窗節(jié)能從設(shè)計、 施工、 材料等方面應(yīng)做到門窗安 裝必須采用預(yù)留洞口的施工工藝， 嚴(yán)禁采用邊安裝邊砌口或先安裝后砌口， 根據(jù)門窗不同材 質(zhì)來決定采用焊接、 膨脹螺栓等工藝進(jìn)行門窗固定， 無論采用何種工藝均應(yīng)保證其安裝牢固， 設(shè)計時應(yīng)盡量增加其開啟縫隙的搭接量從而減少開啟縫隙寬度， 根據(jù)門窗材質(zhì)選用各種密封 條進(jìn)行密封， 保證外窗的氣密性， 對金屬框門窗在保證足夠空間的條件下采用塑料、橡膠等隔熱材料進(jìn)行斷橋處理， 斷橋的長度及寬度均應(yīng)保證， 并應(yīng)保證其在安裝配件時不破壞斷橋， 外門窗四周與墻體連接處縫隙采用

18、聚苯板或聚氨酯等材料嵌填而不得采用水泥砂漿嵌填， 以 保證其嚴(yán)密性等。3、節(jié)能屋面的應(yīng)用通常屋面保溫是將容重低、 導(dǎo)熱系數(shù)小， 吸水率低， 有一定強度的保溫材料設(shè)置在防水 層和屋面板之間，按此種正鋪法，可選擇的保溫材料很多，板塊狀有加氣混凝土塊、水泥或 瀝青珍珠巖板、水泥聚苯板、水泥蛭石板，聚苯乙烯板、各種輕骨料混凝土板等，散料加水 泥等膠結(jié)料現(xiàn)場澆注的有珍珠巖、蛭石、陶粒、浮石，廢聚苯粒、爐渣等，采用松散料直接 或袋裝設(shè)置在尖頂屋面下或吊頂上部的有膨脹珍珠巖、玻璃棉、巖棉、廢聚苯粒等， 現(xiàn)場發(fā) 泡澆注的有硬質(zhì)聚氯脂泡沫塑料和粉煤灰、 水泥為主料的泡沫混凝土等。 反鋪法主要將防水 層置于保溫層以下，可有效保護(hù)防水層，方便施工檢修 , 但由于造價較高，住宅建筑尚未大 量使用。4、其他方面的節(jié)能應(yīng)用 現(xiàn)代建筑中主體材料主要為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)及鋼結(jié)構(gòu)等， 針對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)而言