長(zhǎng)江中下游地區(qū)民用建筑節(jié)能綜述

陳文嬌

0 引言

我國(guó)民用建筑400多億平方米，95%為高耗能，因此，民用建筑節(jié)能成為可持續(xù)發(fā)展的重大國(guó)策，我們必須要采取長(zhǎng)遠(yuǎn)的戰(zhàn)略眼光，盡可能降低能耗。特別是長(zhǎng)江中下游地區(qū)，因?yàn)槠涮厥鈿夂蛱卣骷敖?jīng)濟(jì)原因，節(jié)能方面工作尤為重要。

1 長(zhǎng)江中下游地區(qū)氣候特征及能耗的產(chǎn)生現(xiàn)狀

長(zhǎng)江中下游地區(qū)屬于氣候過(guò)渡地區(qū)，氣候特點(diǎn)是夏季氣溫較高，太陽(yáng)輻射強(qiáng)度大;冬季較冷，相對(duì)濕度較大，該地區(qū)住宅室內(nèi)熱環(huán)境質(zhì)量普遍較差。

如上海、南京、無(wú)錫等地都是典型的長(zhǎng)江中下游夏熱冬冷地區(qū)，而按照GB 50176-93民用建筑熱工設(shè)計(jì)規(guī)范，這些地區(qū)冬季不采暖，長(zhǎng)期以來(lái)，建筑外圍護(hù)結(jié)構(gòu)及屋頂?shù)谋亍⒏魺釥顩r基本沒(méi)有太大的改善。建筑總體熱工性能較差，室內(nèi)環(huán)境難以滿足人們的舒適度要求。這些地區(qū)經(jīng)濟(jì)較發(fā)達(dá)，必然導(dǎo)致對(duì)電暖氣、空調(diào)設(shè)備的需求增加，并最終產(chǎn)生了大量的能耗。

2 長(zhǎng)江中下游地區(qū)建筑節(jié)能中存在的問(wèn)題和阻礙

我國(guó)對(duì)建筑節(jié)能的標(biāo)準(zhǔn)的制定還不夠完善，執(zhí)行力度和強(qiáng)度不高，建筑用能效率普遍偏低。根據(jù)各地上報(bào)的數(shù)據(jù)匯總，到2009年年底，全國(guó)城鎮(zhèn)新建建筑設(shè)計(jì)階段執(zhí)行節(jié)能強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)的比例為99%，施工階段執(zhí)行節(jié)能強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)的比例為90%，節(jié)能強(qiáng)度逐級(jí)減弱。

建筑節(jié)能市場(chǎng)發(fā)育過(guò)程緩慢，節(jié)能技術(shù)體系不健全，雖然自2004年以來(lái)，在主要的大中城市逐步推廣建筑節(jié)能，尚存在節(jié)能政策法規(guī)體系不健全，技術(shù)支撐體系不健全等問(wèn)題。

用戶、開(kāi)發(fā)商、部分地方相關(guān)部門(mén)的節(jié)能意識(shí)缺乏，多數(shù)用戶仍然保留傳統(tǒng)意識(shí)，難于接受和信賴新興的節(jié)能建筑。

節(jié)能建筑不節(jié)能的現(xiàn)象十分普遍，我國(guó)按節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)建成了一定數(shù)量的節(jié)能建筑，但在實(shí)際工作中卻發(fā)現(xiàn)，這些所謂的“節(jié)能建筑”的耗能量指標(biāo)并不比非節(jié)能建筑少。

3 長(zhǎng)江中下游地區(qū)建筑節(jié)能的措施

3． 1 優(yōu)化建筑規(guī)劃設(shè)計(jì)

建筑節(jié)能規(guī)劃設(shè)計(jì)技術(shù)主要有:合理設(shè)計(jì)建筑物體形、分區(qū)、建筑平面布局、建筑方位朝向、間距，適當(dāng)利用季風(fēng)方向、太陽(yáng)輻射和建筑外部環(huán)境達(dá)到改善既有的氣候，提高舒適度。

在建筑布局中，要充分考慮夏季有利的主導(dǎo)風(fēng)向和避免冬季不利的主導(dǎo)風(fēng)向，在長(zhǎng)江中下游地區(qū)，為舒緩夏季酷熱的氣溫，在建筑的布局上應(yīng)舒展開(kāi)敞，有較大的窗洞開(kāi)口，有利于自然通風(fēng)。比如采用較深的門(mén)廊和遮陽(yáng)板有助于導(dǎo)風(fēng)與降溫。一種有效的方式就是在室內(nèi)設(shè)置“風(fēng)道”以組織穿堂風(fēng)。

在朝向方面，按照《民用建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定:“建筑物朝向宜采用南北向或接近南北向、主要房間宜避開(kāi)冬季主導(dǎo)風(fēng)向。”

在日照間距方面，計(jì)算適合的間距，使建筑南墻的太陽(yáng)輻射面積在整個(gè)采暖季節(jié)中不因其他建筑的遮擋而減少。

體形設(shè)計(jì)方面，《民用建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定:“建筑物體形系數(shù)宜控制在0．3以下?！痹O(shè)計(jì)者在進(jìn)行建筑設(shè)計(jì)時(shí)，在滿足使用功能的基礎(chǔ)上，減少平面凹凸，增大房間進(jìn)深的措施，把體形系數(shù)控制在0．3及0．3以下，以提高建筑熱工性能。

建筑外部環(huán)境改善方面，利用建筑周圍自然條件，改善環(huán)境微氣候，如適當(dāng)?shù)匕才艠?shù)木花草。種植的樹(shù)木，應(yīng)該選擇長(zhǎng)得較高，枝葉伸展較寬，夏日茂盛，冬天落葉的喬木，以便夏季利用樹(shù)木遮擋陽(yáng)光直灑，利用蒸騰作用降低環(huán)境溫度，到了冬天樹(shù)木落葉后又可讓陽(yáng)光照進(jìn)室內(nèi)。國(guó)外有的建筑在南面設(shè)游泳池，夏季可使周圍空氣濕潤(rùn)涼爽;到了冬季，水面將陽(yáng)光反射至建筑物，可獲得更多太陽(yáng)能。

3． 2 外圍護(hù)結(jié)構(gòu)的節(jié)能設(shè)計(jì)

外圍護(hù)墻體、門(mén)窗、屋面應(yīng)節(jié)能設(shè)計(jì)，盡量降低它們的傳熱系數(shù)，使各部位的傳熱阻力和保溫性能達(dá)到國(guó)家節(jié)能設(shè)計(jì)規(guī)范的要求。

3．2．1 外墻節(jié)能

外墻約占整個(gè)外圍護(hù)結(jié)構(gòu)的60%～70%，其熱工性能好壞，直接影響著建筑物的節(jié)能效果。以前，長(zhǎng)江中下游地區(qū)的住宅的外圍護(hù)結(jié)構(gòu)多采用粘土實(shí)心磚，熱工性能差，隨著建筑節(jié)能管理和技術(shù)加強(qiáng)，許多新型墻材得到開(kāi)發(fā)利用，如:加氣混凝土砌塊，長(zhǎng)江淤泥燒結(jié)多孔磚等。

目前，外墻節(jié)能可采用三種節(jié)能技術(shù)措施:

1)外墻內(nèi)保溫，在圍護(hù)墻體內(nèi)側(cè)粘貼保溫板材或粉刷保溫砂漿，以降低圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱系數(shù)。但是由于外墻體受太陽(yáng)輻射后熱能無(wú)法向建筑內(nèi)傳遞，在建筑外墻會(huì)產(chǎn)生熱應(yīng)力，易給外墻體造成損害。并且相對(duì)外墻保溫做法來(lái)說(shuō)它減少了室內(nèi)使用面積，保溫層也容易出現(xiàn)裂縫。

2)外墻外保溫，具體作法是在圍護(hù)砌體外貼聚苯乙烯擠塑板，從外墻外側(cè)進(jìn)行保溫，能夠保護(hù)主體結(jié)構(gòu)，延長(zhǎng)建筑物使用壽命。由于高效的外保溫層使得室內(nèi)溫度比較穩(wěn)定，能做到冬暖夏涼，正好可以克服長(zhǎng)江中下游地區(qū)夏熱冬冷及潮濕的缺點(diǎn)。因此，采用這種技術(shù)更切合長(zhǎng)江中下游地區(qū)的實(shí)際情況，這種技術(shù)多用于已有建筑的改造。

3)夾芯復(fù)合墻體保溫技術(shù)。目前所用的夾芯保溫做法主要有:高保溫砌塊保溫墻體、砌體結(jié)構(gòu)夾芯保溫墻體等，這種保溫體系施工簡(jiǎn)單、耐久性能好，但材料價(jià)格較高。外圍護(hù)結(jié)構(gòu)外表面，可敷設(shè)淺色、平滑、熱反射系數(shù)大的飾面材料，以減少對(duì)太陽(yáng)輻射熱的吸收。

3．2．2 門(mén)窗節(jié)能

外門(mén)窗是建筑能耗散失的最薄弱部位，熱損失占到全部熱損失的50%，所以，改善門(mén)窗的絕熱性能是節(jié)能工作的重點(diǎn)。目前，可以從三個(gè)方面解決這一問(wèn)題:

1)限制窗墻面積比。在保證日照、采光通風(fēng)的要求下，盡量減少門(mén)窗洞口面積，控制各朝向的窗墻面積比，《民用建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定了最高窗墻面積比:北向20%、東向和西向30%、南向35%。

2)提高門(mén)窗的氣密度。減少冷空氣的滲入，窗縫都應(yīng)用密封膏或密封條等材料封嚴(yán)，以提高外門(mén)窗的保溫性能。同時(shí)，室內(nèi)要有換氣設(shè)備，保證室內(nèi)的空氣質(zhì)量。

3)改善窗的保溫性。合理選擇門(mén)窗材料，目前常用的門(mén)窗材料有木、鋼、鋁合金和塑鋼四種，但是由于長(zhǎng)江中下游地區(qū)如江蘇省常年潮濕，不適宜采用易腐蝕木材和銹蝕的鋼材。

另外可在原來(lái)基礎(chǔ)上增加一層窗戶，或適當(dāng)減少可開(kāi)啟的窗扇面積，采用復(fù)合卷簾式和水平百葉式等各種活動(dòng)式建筑遮陽(yáng)技術(shù)。

3．2．3 屋面節(jié)能

屋面節(jié)能的原理與墻體節(jié)能一樣，通過(guò)改善屋面層的熱工性能阻止熱量的傳遞。主要措施如下:

1)屋面節(jié)能設(shè)計(jì)。設(shè)置架空通風(fēng)屋面加強(qiáng)通風(fēng)排熱效果，設(shè)置屋面遮陽(yáng)，主要采用遮陽(yáng)構(gòu)架、百葉、膜結(jié)構(gòu)等，有效遮擋太陽(yáng)輻射屋面。

2)采用保溫屋面。通過(guò)在屋面敷設(shè)保溫隔熱材料來(lái)降低傳熱，比如可以選用不吸水且保持優(yōu)良保溫隔熱性能的擠塑聚苯乙烯泡沫板為隔熱材料做保溫層，并鋪設(shè)于防水層之上。但要注意兩個(gè)要點(diǎn):其一是屋面保溫層不宜選用密度大，導(dǎo)熱系數(shù)較高的保溫材料，以免超荷;其二是屋面保溫層不宜選用吸水率較大的保溫材料，以防屋面濕作業(yè)時(shí)因保溫層大量吸水而降低保溫效果。

3)綠化屋面。在屋頂上設(shè)輕質(zhì)涼棚，種攀藤植物，使屋面受到的輻射大為減少，對(duì)長(zhǎng)江中下游地區(qū)炎熱的夏季有很好的隔熱效果，還改善環(huán)境。由于江南地區(qū)雨量較多，可在屋頂設(shè)雨水收集系統(tǒng)，利用雨水進(jìn)行屋面散熱，但要做好防水，避免滲透。

3．2．4 地板節(jié)能

地板的節(jié)能措施與屋面采用保溫材料類似，可在地面鋪設(shè)特殊輕質(zhì)保溫隔熱材料來(lái)降低傳熱。對(duì)于地板材料選擇方面，可以選用高效材料，如實(shí)木多層地板，它相對(duì)于原來(lái)的單體實(shí)木更加具有穩(wěn)定性，而且比較適合地?zé)崛∨?/p>

3． 3 空調(diào)系統(tǒng)及供電照明節(jié)能技術(shù)

3．3．1 空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能

從盡可能節(jié)省制冷設(shè)備用能的角度考慮，最好的方法莫過(guò)于不使用制冷或通風(fēng)設(shè)備即可降低室內(nèi)溫度。即使采用設(shè)備，也要采用高效節(jié)能設(shè)備或系統(tǒng)，以減少能耗。

3．3．2 照明及配電節(jié)能

建筑室內(nèi)采光應(yīng)盡量天然采光，綜合考慮“綠色照明”，即使用高效節(jié)能的照明設(shè)備，這些設(shè)備的電源的能量應(yīng)該盡可能來(lái)自清潔、可再生能源，如風(fēng)能、太陽(yáng)能等?？茖W(xué)的節(jié)能照明設(shè)計(jì)和布局也很重要，如合理布置照明設(shè)備的位置及數(shù)量等，如在樓道處等人流較少地方選用感應(yīng)開(kāi)關(guān)。

3． 4 太陽(yáng)能的利用

目前主要的太陽(yáng)能利用方式有:被動(dòng)式太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)、主動(dòng)式太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)、太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)。但是與被動(dòng)式太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)相比，主動(dòng)式太陽(yáng)能系統(tǒng)和太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)在生態(tài)節(jié)能建筑中使用較多，但成本較高。因此，可大力推廣被動(dòng)式太陽(yáng)能系統(tǒng)，對(duì)于后兩種系統(tǒng)可以先在發(fā)達(dá)地區(qū)推行，待技術(shù)成熟后，再帶動(dòng)欠發(fā)達(dá)地區(qū)的使用。例如，江蘇省無(wú)錫市利用豐富的光照資源，實(shí)施光伏屋頂發(fā)電工程，前景較為廣闊。

4 長(zhǎng)江中下游地區(qū)建筑節(jié)能措施的發(fā)展趨勢(shì)和主要途徑分析

4． 1 發(fā)展趨勢(shì)

長(zhǎng)江中下游地區(qū)是我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展較快的地區(qū)，使得建筑能源損耗也較為嚴(yán)重。但是由于其資金和技術(shù)方面的優(yōu)勢(shì)，該地區(qū)可發(fā)展多種節(jié)能技術(shù)，如無(wú)錫的光伏發(fā)電等。當(dāng)發(fā)展到一定階段后可以刺激并引導(dǎo)全國(guó)對(duì)節(jié)能建筑的需求和消費(fèi)。

4． 2 主要途徑分析

1)國(guó)家要完善建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)化管理體制，健全法規(guī)和行業(yè)規(guī)范，依靠政府的力量進(jìn)行宏觀調(diào)控。

2)政府制定并實(shí)施有效的節(jié)能鼓勵(lì)性優(yōu)惠政策。我國(guó)在這方面向發(fā)達(dá)國(guó)家學(xué)習(xí)，比如日本規(guī)定節(jié)能設(shè)備所有人按設(shè)備的購(gòu)置費(fèi)，從所應(yīng)繳所得稅額中扣除7%;比如法國(guó)對(duì)建筑物保溫、供熱系統(tǒng)控制及鍋爐節(jié)能給予稅收優(yōu)惠，對(duì)低收入家庭的住宅和用能設(shè)備的節(jié)能改造提供補(bǔ)貼等。

3)提高建筑節(jié)能技術(shù)研究能力，開(kāi)發(fā)應(yīng)用新技術(shù)、新材料。研究推廣節(jié)約資源的新技術(shù)、新工藝、新設(shè)備和新材料，對(duì)成熟的節(jié)能技術(shù)進(jìn)行系統(tǒng)整理。

5 結(jié)語(yǔ)

長(zhǎng)江中下游地區(qū)充分利用強(qiáng)大的經(jīng)濟(jì)實(shí)力，從各方面節(jié)能措施著手，大力推進(jìn)節(jié)能建筑的發(fā)展，一定能成為中國(guó)節(jié)能建筑領(lǐng)域的領(lǐng)頭羊，改變中國(guó)長(zhǎng)久以來(lái)建筑高能耗的現(xiàn)實(shí)，并最終實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的長(zhǎng)遠(yuǎn)目標(biāo)。

［1］ GB 50176-93，民用建筑熱工設(shè)計(jì)規(guī)范［S］．

［2］ 王亞勇，呂 欣．淺談建筑節(jié)能［J］．科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2008(12):121．

［3］ 張 ?。鈮Ρ丶夹g(shù)及建筑節(jié)能材料的應(yīng)用［J］．中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品，2010(3):157．