時間：2022-09-20 18:59:57
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇節能建筑論文，希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進步。
0引言
建筑節能是我國經濟發展中的重要國策。建筑給水排水的節能就是在建筑物的規劃、設計、新建(改建、擴建)、改造和使用過程中，執行建筑節能標準，采用節能型的建筑技術、工藝、設備、材料和產品，提高系統效率和保溫隔熱性能，本畢業論文由整理加強建筑物用能系統的運行管理，利用可再生能源，在保證建筑物給排水功能和環境質量的前提下，減少給水排水系統的能耗。建筑給水排水的能耗雖然在建筑能耗中所占的比例不大，但降低其使用能耗、提高能源利用效率，有利于節約用水、改善設計系統的效率、保護環境。因此，重視建筑給水排水節能的途徑，對研究建筑節能將有積極的意義。
1建筑給水排水節能的依據
建筑節能設計標準是建設節能建筑的基本技術依據，是實現建筑節能目標的基本要求，其中強制性條文規定了主要節能措施、熱工性能指標、能耗指標限值，考慮了經濟和社會效益等方面的要求，必須嚴格執行。建筑給排水專業在建筑節能設計中主要所依據的法規、規范、標準有：《中華人民共和國節約能源法》、《中華人民共和國建筑法》、《中華人民共和國可再生能源法》、建設部《民用建筑節能管理規定》、《公共建筑節能設計標準》GB50189-2005、《公共建筑節能設計標準》DBJ01-621-2005(北京地方標準)、《公共建筑節能設計標準》DGJ08-107-2004(上海地方標準)、《民用建筑節能設計標準》JGJ26-95、《住宅建筑規范》GB50368-2005、《住宅建筑節能檢測評估標準》DG/TJ08-801-2004（上海地方標準）、《住宅設計標準》DGJ08-20-2007(上海地方標準)、《建筑給水排水設計規范》GB50015-2003、《建筑給水排水與采暖工程施工質量驗收規程》GB50242-2002、《民用建筑太陽能熱水系統應用技術規范》GB50364-2005、《污水再生利用工程設計規范》GB50335-2002、《建筑中水設計規范》GB50336-2002、《城市污水回用設計規范》CECS61-1994、《建筑與小區雨水利用工程技術規范》GB50400-2006、《節水型生活用水器具》CJ164-2002、《綠色建筑評價標準》GB/T50378-2006等。目前涉及建筑給水排水方面的節能標準并不多，但隨著節能要求的提高，建筑給水排水的節能將逐步得到提高，標準也將不斷完善。
2建筑給水排水節能的主要途徑
2.1給水
合理確定用水量(包括冷水、熱水及其他等用水)的定額。嚴格執行《建筑給水排水設計規范》中的生活用水量定額標準，并非用水量越高越好。理設計建筑給水系統。主要可通過下列方法實現：充分利用市政管網的壓力，直接供水；合理進行豎向分區，平衡用水點的水壓；采用并聯給水泵分區，盡量減少減壓閥的設置；推薦支管減壓作為節能節水的措施，減小用水點的出水壓力；合理設置生活水池的位置，盡量減小設置深度，以減少水泵的提升高度；優先考慮水池-水泵-水箱的供水方式。推廣采用節水的衛生器具。如限制衛生器具的流出水頭、紅外線感應龍頭和便器等，不應采用無控制花管、長流水的小便槽。合理采納變頻調速泵組供水。當采用變頻泵供水時，應優先采用變頻變壓變流量的給水方式，其節能效果要優于變頻恒壓變流量的給水方式；當采用變頻恒壓變流量時，工作壓力的設定應接近水泵工頻運行時高效段揚程的下限；工作水泵應選用2臺或2臺以上，不同級配工作泵的流量宜以1/2的流量梯變，宜采用大小水泵搭配的形式，并設氣壓罐小流量給水。當市政條件允許時，宜采用疊壓供水設備。具備條件的，應當至少選擇一種可再生能源(指風能、太陽能、水能、生物質能、地熱能、海洋能等非化石能源)，用于建筑物的熱水供應。熱水水源的利用可采用太陽能、水源熱泵、地源熱泵技術。在采用水源熱泵、地源熱泵技術時，不得對水體和土壤造成污染和浪費。如利用地下地溫地源自動供暖制冷系統，就是通過表層地下水為載體，或將盤管埋在土壤中以盤管內流動的介質為載體，將這些地溫熱源輸送到水源熱泵進行能量轉換，冬季輸出45～65℃的熱水。在太陽能的利用上，有條件的可采用太陽能蓄熱技術，太陽熱水系統的工程參數應結合建筑所處的地理位置確定。太陽能熱水器的循環可采用強迫式、自然式循環太陽能熱水器和直流式太陽能熱水器。太陽能熱水器應有溫控裝置，并應合理控制和設定熱水的溫度。太陽能熱水系統的熱能再利用與節水技術還應相互結合。太陽能熱水器可作為熱水供應的預加熱措施，可設在其他熱交換器的前端。熱水系統宜機械循環以滿足用水點的節水要求。合理設計熱水供應系統。加強余熱的回收和利用(包括工業余熱、廢熱、煙氣余熱、蒸凝結水、熱風能量的回收和梯級利用)，有條件的地區可采用城市熱網或區域性鍋爐房的熱水或蒸氣作熱源。可采用專用的蒸氣或熱水鍋爐制備熱源，也可采用燃油、燃氣熱水機組制備熱源或直接供應生活熱水。當地電力供應較富裕的地區或鼓勵夜間使用低谷電的政策時，可采用電能作為熱源或直接制備熱水。從技術可靠、經濟適用的角度出發，應合理配置組合各種不同熱源的比例關系。對集中熱水系統遠距離的少量供熱點可采用局部加熱方式；對不同場所可采用不同的熱源形式。熱水供應系統儲水溫度宜控制在55～60℃。應合理確定熱水用水量定額、耗水量、耗熱量、供水水溫、水質等熱水系統的基本設計參數。熱水供應管網宜采用同程回水的給水方式。當采用電作為熱源時，宜采用儲熱式電熱水器，以降低耗電功率。熱水供應系統宜縮短熱水的給水時間，增加機械循環，并平衡冷熱水的水壓。對于適合熱電聯供技術的工程，應優先考慮。
2.2排水和雨水
①排水應盡量采用重力排水的方式。本畢業論文由整理②污廢水管道的敷設應就近排放，并應避免壓力提升。③中水的利用。④利用空調凝結水排水。⑤蒸汽凝結水的回收利用。⑥雨水的收集和綜合利用。
2.3冷卻水和消防給排水
冷卻水宜循環利用，提高水的重復利用率。在水源條件許可的情況下，可采用江水、河水、湖泊水、海水、地下水等作為循環冷卻水。合理選擇冷卻塔。在空氣濕球溫度較低的干燥地區，可通過設計計算來適當提高冷卻水進出水溫差，以減少循環水量和循環水泵的能耗，縮小循環管道的管徑。合本理布置冷卻塔。保證冷卻塔之間的距離，有良好的氣流組織條件，避免影響冷卻塔的散熱效果。針對不同的循環冷卻水水質應采取化學(殺菌、滅藻等)、物理(過濾)的水處理方法，具有緩蝕、阻垢的水處理功能，減少管道和機組內的結垢、腐蝕。在一定的條件下，設置合用消防水箱，以減少消防水箱的清洗用水。利用消防試驗排水，將消防排水返回到消防水池。增加消防水池、消防水箱的水處理設備。
2.4自動控制和計量
建筑中宜設置建筑給排水自動化的監控系統(溫度設定與控制、水池、水箱的報警和監控)。變頻泵供水方式宜采用管網末端壓力表控制水泵轉速的運行方式。針對不同需要場所及使用條件，應加強給水用水量計量。住宅應設分戶水表計量用水。居住建筑節能改造應當安設分棟用熱計量和供熱系統調控裝置。公共建筑應當設計并安裝用熱計量、室內溫度調控、多表遠程操控系統和供熱系統調控裝置。冷卻水補充水、鍋爐補充水、綠化用水、水景補充水、游泳池補充水、蒸汽應分別設置水表計量。其他需要獨立計量的管道系統(如道路澆灑用水、汽車沖洗用水、地面沖洗用水等)宜設水表計量。企事業單位、學生宿舍的公共浴室、淋浴間等宜刷卡(或采用紅外線、腳踏開關)來用水。
2.5其他
在設備、材料的選用中，應選用節能型、節水型等節能高效的產品，應禁用淘汰產品。宜推廣化學建材，并執行國務院建設行政主管部門制定并公布的建筑節能新技術、新工藝、新設備、新材料、新產品推廣目錄以及限制或者禁止使用能耗高的技術、設備、材料和產品的目錄。節水、節能型產品如：噴射式和壓力流沖擊式的節水大便器(沖水量≤6L/次)、免水沖小便器、陶瓷片密封水嘴、紅外線感應節水裝置、自力式平衡壓力恒溫混水閥、節能型熱交換器、飄水量小省電型冷卻塔、太陽能熱水器、高效率的水泵等；淘汰產品如：多層住宅、多層公共建筑的生活給水管道禁止設計、使用鍍鋅鋼管；小區建設工程中禁止設計、使用埋地鑄鐵排水管和水泥排水管；城鎮新建住宅中淘汰砂模鑄造排水鑄鐵管。在工業建筑中，應采用節水、節能的生產工藝和設備。注意加強設備與管道的保溫，應選用理化性能優良的保溫材料，并確保有效的絕熱層厚度。生活熱水管管道的經濟絕熱層厚度可參考表1。對于管內介質溫度在7℃常溫時，采用柔性泡沫橡塑的設計厚度應按防結露要求計算確定；對于管內介質溫度0～95℃的熱水管道不適宜采用柔性泡沫橡塑材料保溫。
在水泵的設計選擇中，運行工況點應落在Q-H水泵曲線的高效端中，變頻泵的選用工況點宜落在高效端的右側。熱水鍋爐、熱水器、熱交換器等設備應高效率、節能，應采用優質的閥門、浮球閥等配件。在綠化用水中，盡量采用非生活飲用水，可采用雨水、中水等雜排水；盡量利用室外管道內水的余壓供水；綠化用水宜采用滴灌、噴霧等節水技術。在道路澆灑用水中，盡量采用非生活飲用水，可采用雨水、中水等雜排水，盡量利用室外管道內水余壓的供水方式。在汽車沖洗、地面沖洗用水中，盡量采用非生活飲用水，可采用雨水、中水等雜排水，并對沖洗用水回收利用。在游泳池用水、水景用水中，盡量循環使用，設置水處理裝置。
3建筑給排水節能與功能、節水、經濟的關系
3.1節能與功能
建筑給排水節能應用技術是綜合應用的工程技術。在追求節能的同時，需要滿足建筑給排水設計的基本功能要求，不能顧此失彼，失去功能要求的節能是沒有意義的。不要出現以節約能源和節約用水的名義做出一些既不節能、節水，也不環保的措施。問題解決的根本還在于節能價值觀的調整，設計應該樹立一種全面的系統價值觀念。建筑給排水節能的關鍵是從系統的設計抓起。合理的系統設計需要既滿足使用功能又滿足節能要求。節能需要多種技術的綜合應用，結合建筑的特點、地區的具體情況采取不同節能方式的組合。雨水收集與砂基滲水磚應用技術、生態污水處理系統與中水回用應用技術就是建筑給排水節能與功能處理得較好的方式之一。同時，也需對因節能引起設計功能變化的問題進行處理。變頻調速技術(如變頻增壓給水設備等)節省了建筑所耗電能，但由此產生的高頻諧波，對內壓較低的電器易產生沖擊而造成損壞，其節省能耗產生的經濟效益可能還不足以彌補損失。
3.2節能與節水
建筑給水排水的節能技術也是綜合節水技術，建筑給水排水的節能、節地、節水和節材潛力很大。建筑給排水的節能和節水是相互聯系的，在節水的同時往往也能達到節能的目的。建筑給水排水的節能是重點降低長期使用時的總能耗，節水是重點考慮水資源的循環利用，節材是重點研究新型工業化和產業化道路。對生活水池的大小盡量按經濟、節地、節能的原則設計，從節水的角度出發，生活水池內采用釉磁涂料涂刷或采用不銹鋼材料，確保衛生、減少水箱的污染和換水次數，以達到減少水資源的浪費，達到節能的目的。采用新型給水管道，如塑料管、不銹鋼管、襯(涂)塑鋼復合管等，同樣是在節約用水的同時，也節約了材料和能源。在居住區排水中應用塑料檢查井技術，還可達到節地的目的。超級秘書網
3.3節能與經濟
建筑給水排水的節能是需要經濟的投入，特別是建設初期。節能應強調建筑整體的效益，根據功能目標、使用性能、經濟效益達到預期的目的。事實上，節能是一個相對的概念，經濟問題也是需要考慮的，節能的經濟性可以通過一定時期的運行來得到經濟回報。本畢業論文由整理對于工程項目中建筑給排水有明顯節能效果的技術措施，應進行節能量、投資額和投資回收期進行必要的經濟技術分析。設計在考慮技術、經濟效益的同時，還應該充分考慮節能的先進性。
“生態決定論”指導下對于“生態建筑”理念影響較為強烈的有：“深層生態學”理論、“中間技術觀”理念、“整合設計”、“蓋婭運動”等學說。“深層生態學”理論影響下的“生態建筑”觀與“建筑節能”觀深層生態學強調的人類與地球關系的基本問題，其理論與綠色運動始終保持著緊密的聯系。深層生態學認為自然界是一個有機的整體，贊成“過程中的統一”，認為人與自然、主體與客體二元對立的近代哲學觀念是造成今天全球性生態危機的根源。這一學說的主要代表人物是挪威的哲學家阿倫.奈斯。奈斯認為，原則上每種生命形式都擁有生存與發展的權利。深層生態學認為，隨著人類的成熟，人類能夠與自然界其他生命同甘共苦。這便是深層生態學中最高的兩個原則：自我實現和生態中心平等主義。深層生態學指出，人類與其他非人類都是自然界的一部份，提倡盡可能地使用較少的資源來滿足人們適宜的物質需要，節約資源，從而實現人類社會的可持續發展。在對于生態建筑的理論指導與實踐引領中，深層生態學說認為建筑是環境中的有機組成部份，建筑要和周邊環境協調，并為保持周邊的環境作出一定的貢獻。深層生態學說對于賴特的“有機建筑”理論較為推崇，并對建筑的生態性提出了三方面的要求：1.不破壞建筑周邊的環境；2.建筑與周邊環境之間存在相互影響與作用；3.應該深入體現建筑與環境之間的整體性。在建筑的節能方面，深層生態學主張對于適宜技術的追求和軟能源的利用，傾向于中間技術道路，主張人性化的、對環境有利的技術。20世紀60年代以后，對于全球性的環境、資源、人口問題的解決方式上，產生了“生態決定論”和“技術決定論”觀念指導下的一系列生態建筑設計態度。本文通過分析“生態決定論”的各觀點要素，澄清有關于生態建筑與節能建筑的概念差異，將有助于我們在實際的科研和設計實踐中有的放矢，避免工作的方向性錯誤。
“中間技術觀”影響下的“生態建筑”觀與“建筑節能”觀
“中間技術觀”的代表人物主要是德裔英國經濟學家E.F.舒馬赫。在舒馬赫看來，人類應該通過勞動和最適宜的消費來獲得最大限度的滿足。他明確反對高耗能的技術，主張可再生能源的適宜性利用，倡導中間技術的理念。在生產與消費的觀念上，舒馬赫列舉了三個方面來進行說明他的主張：1.在農業與園藝方面，要“把注意力放在是合乎生物學要求的生產方法完善化上，放在增加土地肥力及提供健康、美好與安定的環境上”。2.在工業方面，要“把注意力放在發展小型技術、比較非暴力性的技術、‘具有人性的技術’上”。3.人與自然方面，“我們必須學會不僅同人類和平相處，而且同自然界。尤其是同那些創造自然界。創造人類的至高力量和平相處”。在對于資源和生產方面，舒馬赫提出“非再生物質只有在必不可缺的情況下才使用，而且必須十分地愛惜使用，特別重視加以保護”。并且認為“用地方資源生產來滿足地方需要，這是最合理的經濟方式”。在舒馬赫的中間技術觀的指導下，出現了一批運用替代技術的建筑設計實踐，其中比較著名的有：加拿大多倫多的生態住宅研究，美國科羅拉多州斯若邁斯的落基山學會中心等案例；在節能建筑方面，澳大利亞建筑師西德尼.巴格斯、英格蘭建筑師阿瑟.昆姆比、美國建筑師麥爾科姆.威爾斯等人進行了一系列探索的生土、覆土建筑實驗，以其改善建筑的熱工效應。“整合設計”觀影響下的“生態建筑”觀與“建筑節能”觀1968年，美國加利福尼亞大學建筑學教授西姆.范.德.萊恩在大量的研究基礎之上，逐步形成了“整合設計”的概念。西姆認為建筑師必須適應在未來有限資源條件下的建筑設計要求，由于不可再生資源的緊缺，以及這些資源利用過程中所造成的環境問題，導致建筑師必須能夠在建筑設計中充分考慮和和諧地利用其他能源形式來達成建筑設計的目的，并將這種利用的體現在建筑的形式中表達出來——即整合設計。對于能量與物質的流動，以及能量與物質與自然系統的自我平衡、穩定關系上，西姆認為能量與物質的流動是通過一個封閉的環形和多渠道的網絡來進行的，并試圖用信息論、系統論和熱力學第二定律來研究與解釋。1974年，西姆與法拉隆斯研究所將伯克利的一棟老住宅進行了改建，在這個改建項目中，整合設計的思想與概念倍付諸實施，建成了美國第一個完全自給型的城市住宅。在這個城市住宅中，西姆與法拉隆斯研究所進行了城市型糧食種植、太陽能供熱、人與住宅廢棄物的回收利用技術等試驗，整個建筑環境中的物質與能量的流動采用了多種路徑，將這種多種途徑的方法與自然界的生物多樣性、穩定性緊密聯系。這個項目被人為是現代城市型生態住宅建筑的最早成功典范，這個案例連同西姆及法拉隆斯研究所在1975年設計建造的魯那兒中心項目對后來的生態建筑設計和節能建筑設計研究產生了深遠的影響。
“蓋婭運動”影響下的“生態建筑”觀與“建筑節能”觀
1965年，詹姆斯.拉烏洛克提出了蓋婭理論，認為生物在保持地球表面環境穩定，以及營造適于生物生存的自我調節機制上具有巨大的貢獻。1976年，生態建筑先驅之一的安東.施耐德博士倡導利用天然的建筑材料，采取自然通風、采光、采暖技術，來營建利于人類健康并具有生態效益的建筑藝術，認為建筑對環境、人類健康的影響取決于人們的生活態度和方式，而不僅僅是技術上的考慮。20世紀80年代中期，拉烏洛克在《蓋婭：地球生命的新觀點》書中主張將地球和各種生命系統視為具備有機生命特征和自持續特點的實體，在建筑設計和建造上，主張使用綠色建材、綠化、自然通風、自然采光，防止對大氣、水、土壤的污染，沿襲減租的地域性文脈等。1989年英國作家、蓋婭運動的建筑師戴維.皮爾森在其著作《自然住宅手冊——創造一個健康、和諧、生態的家》中，明確了蓋婭住區的設計原則，提出了三個主要的設計原則：1.為星球的和諧而設計這個原則主張建設要充分保護可再生能源，利用太陽能、風能、水能來滿足所有的或是大部分的能源需求，從而減少對于不可再生能源的依賴。2.為精神和平而設計公眾參與社區的空間設計與營建，匯集眾人的觀點和技巧，尋找一種整體的設計方案，使得住區的建筑風格、規模相互一致，將建筑與大自然的季節、氣候、時令聯系起來，并與自然的變化節奏相協調。3.為身體的健康而設計注重建筑圍護結構和表皮的設計，利用自然的方法使建筑室內外進行持續的能量與物質交流，從而保持健康而具有活力的室內氣候。蓋婭住區的設計原則總結了生態住宅建筑設計、建造的一些基本原則與目標，使建筑設計能夠滿足人們的物理需求、生理需求和精神需求，對生態住宅建筑的發展產生了廣泛的影響。在節能建筑的技術概念上，不僅考慮了能源、能量的節約性，還提出了建筑內外能量與物質的交流理念，在節能建筑的觀念上開拓了新的研究領域。
結語
“生態建筑”概念的興起與綠色運動、可持續發展理念興起是休息相關的。從本質上來說，生態建筑關注的是建筑與其周邊整體環境之間在能量、能源、物質、信息方面的全面交流與協調。節能建筑所關注的只是建筑物本身在能量、能源上的高效、再循環利用。從所關注的具體內容層面上來說，節能建筑是生態建筑所涉及領域的一部分。
作者:王國勝 單位：無錫南洋職業技術學院
【摘要】:文中敘述了高層建筑節能與氣候、地理條件的關系。同時分析了建筑位置、朝向與接受太陽輻射熱能的關系及高層圍護結構墻體的保溫、隔熱存在的問題及今后發展方向。
【關鍵詞】:高層建筑;圍護結構;節能;
復合墻體節能是我國的國策,建筑節能是節能中的重中之重,應該列為我國建設工作中的重要位置。建筑能論文耗在我國整個能耗中的地位也越來越重要。1996年中國建筑年消耗3·3億噸標準煤,占能源消耗總量的24%,到2001年已達到3·76億噸,占總量消耗的27·6%,年增長比例千分之五;隨著建筑業的高速發展和人民生活質量的改善,建筑能耗占全社會總能耗的比例還會繼續增長。據有關數據顯示,我國當前的房屋建設規模堪稱世界第一。目前全國房屋數量有400億m2左右,房屋建筑規模看來已超過所有發達國家,僅去年一年房屋竣工面積是19·7億m2,這幾年差不多都是接近這個數字。而據預測,到2010年,我國房屋總建筑面積將達到519億m2,其中城市171億m2。然而,截至到去年,我國節能建筑的總面積還只有2·3億m2,在每年近20億m2的竣工面積當中,只有五六千萬平方米是節能建筑,只占3%左右,也就是說有97%屬于高耗能建筑。我國的高層建筑有近七十年的歷史,然而城市中任何建筑都是城市設計、規劃的一部分,城市設計是一項十分復雜的工作,我國在這方面的經驗不多,而且管理機制尚不健全,往往受一些因素的影響,工作不甚周密和協調,甚至失去控制,有許多的問題等待我們去解決,有待于探索和改進,所以說,今天的高層建筑設計仍處在一個不太成熟的階段。
高層建筑體形龐大,如容積率過高,相鄰建筑互相遮擋、不通透,形成大面積陰影區,城市人居環境質量下降,市中心人口膨脹、交通擁擠。除此之外,近些年在某些城市建高層建筑已成風氣,設計者往往貪大求高,大部分精力放在追求立面形式和使用功能上,而往往忽略生態環境的保護、建筑設計節能意識淡薄,造成高能耗、低效益,影響常年使用,浪費巨大。
建筑節能包含兩部分內容,一部分是加強圍護結構的保溫隔熱能力,另一部分就是從供暖、供冷的熱源、輸送渠道及實現方式來節約能源。一般的房子里,30%的熱量從窗戶跑掉了。如果選用雙層玻璃,中間再充上惰性氣體,就可在一定程度上阻斷熱量散發。35%熱量從墻體散發,如采用隔熱材料,增加保溫層,節能效果就很明顯。智能化建筑首先要達到節能的標準和良好的居住舒適度,其次才是家具的智能化和安全保衛的智能化。實際上,智能化建筑不一定就是豪華的,但它必須是低能耗的。美國有些智能化建筑造價比普通建筑還低15%,因為它們追求合理的結構,講究實用功能和外觀的簡潔,利用了可回收材料,而不追求豪華裝飾。還可以充分利用地熱泵技術,如冰島等國家,建筑房子時先在地上打兩個洞,通過電泵將地下水循環起來,為整座房子供熱。惟一耗能的就是電泵。而在丹麥等國,由于地處海邊,太陽能和風能的利用條件得天獨厚,使用熱泵技術時結合風能與太陽能,用風能與太陽能來帶動電泵就可以做到“零能耗”。所以建筑節能不僅是建筑本身的節能,且由城市的綜合環境、氣候條件、總體布局;建筑物的形體變化、朝向;護結構保溫、隔熱的性能;門窗質量等許多綜合性因素構成,因此,高層建筑的節能首先應為設計者重視。
1優化建筑位置及朝向設計高層建筑的定位首先應考慮對城市環境的影響容積率過高很難滿足日照要求,陽光有著巨大輻射能量。據有關資料分析,地球每年接收的能量有60億億千瓦,這么大能量棄之可惜,從某種意義上講地球本身就是巨大的太陽能接收器,陽光不僅對人的身體健康有著很大影響,對建筑的節能也有著十分重要意義。城市規劃應注重應用日照原理,合理的確定建筑位置與朝向,使每幢建筑能接收更多的太陽輻射熱能,因此,建筑的方位與節能有著直接關系。如,在北緯40°~45°度地區,冬天建筑的朝向所得到的輻射能量幾乎比夏天多兩倍,而在夏天東、西向所得到的能量比南向多2·5倍,不同朝向,不同季節,建筑物所得到的太陽輻射熱能量不同,熱損失也不同,尤其是在冬至前后,由于太陽高度角低,房間所接收的太陽光線的面積比夏天多得多。在確定建筑的方位時首先應考慮環境情況,按其太陽高度角做出日影響圖,以確定冬季每天的日照時間,建筑南向開窗面積盡可能大些,在滿足采光條件下,北向、東向窗盡可能小些,從而獲得更多的太陽光線,減少熱損失,保持室內舒適的溫度環境。
2優化圍護結構墻體設計(1)外墻是圍護結構的主體部分,高層建筑的圍護結構不同于磚石結構房屋,前者是鋼筋混凝土框架或剪力墻結構承重,因此,圍護結構屬于填充材料,為了減輕荷載,達到保溫、隔熱要求,采用輕質高效保溫材料,目前在寒冷地區常用的墻體做法有:頁巖陶粒混凝土空心砌塊;粘土空心磚與實心磚復合墻體;粘土實心磚或空心磚巖棉夾心復合墻體等。但存在問題較多,節能的效果仍達不到標準的要求。圍護結構的材料布置分外側和內側,在寒冷地區的同一氣候條件下,由于材料層次布置不同所取得的保溫效果也不盡相同,為防止墻體內產生冷凝水,保溫層設在外側更為妥些。
(2)高層建筑的圍護墻體不宜采用外側保溫的聚苯乙烯泡沫板(舒樂板、PG板),巖棉板等輕質保溫材料。一幢建筑的壽命少則幾十年,多則上百年,材料的應用與建筑整體的壽命應同步。對于輕質的外保溫復合墻體,筆者認為存在以下不足之處:1)抗震能力差,易松散,與結構構件結合不好,整體性能差。2)不能承受外部裝修貼、掛荷載,如:貼石材,安裝裝飾構件等。3)不能承受有振動的鑿、刨的裝修,如:剁斧石面層、予留洞、槽易出現冷橋。4)墻表面易出現裂紋。除此之外,復合墻體由于框架梁拉、剪力墻的嵌入,墻體內容易造成冷橋,是保溫、隔熱的薄弱環節。據測定,高層建筑所出現的冷橋約占整個熱損失的5%~13%,因此應引起設計者重視,采取有效構造措施盡可能避免產生冷橋。(3)國外普遍推廣采用混凝土空心砌塊用于高層建筑圍護結構保溫,歐、美各國取得不少先進經驗。如:美國研制的TB型保溫隔熱復合砌塊;波蘭的咬合式保溫砌塊,兩塊組合成320厚墻體,在空心砌塊內填入高效保溫材料,墻體傳熱系數K=0·1209W/m2·k~1100W/m2·k;芬蘭研制的一種空心砌塊,空隙之間填入聚胺脂保溫材料,300厚,傳熱系數K=0·25W/m2·k~0·28W/m2·k。某些歐美國家50%左右的建筑已應用多種形式的混凝土空心砌塊。由于混凝土空心砌塊保溫效果好,又具有一定強度,避免了輕質復合材料墻體的一些弊端。
3影響建筑節能的其他因素(1)高層建筑護墻體耗能量較大,占整個建筑耗能的25%左右。建筑的形體變化是建筑外露面積的主要因素之一,體形系數越大耗能越多,國外的一些高層建筑造成圓塔形,比如美國洛杉磯的好運飯店、法國戴高樂機場候機樓、紐約第三大街53號辦公樓都是圓型或橢圓形,我們知道,相同的面積,圓的周長最短,這樣使建筑外露面積較小。因此,基于能量損耗的考慮,高層建筑的形體變化不宜過多、復雜。(2)高層建筑的“風環境”是影響建筑耗能因素之一。在冬季,風力對建筑的熱損失很大,增大冷空氣的滲透量,使室內熱損失加大。由于建筑某些部位處理不當,墻體內部易產生冷凝水。因此,建筑保溫材料的選用,建筑構造的合理性應建立在科學、可靠的基礎上。3·6恢復補償功能將試件放入水中養護14天測其膨脹率,然后放空氣中任其干燥28天。失水后的試件產生微量干縮,重新放入水中后試件恢復失去的膨脹和自應力值,經試驗,第一天恢復20%~30%;第3天恢復40%~50%,14天基本全部恢復。3·7微小裂縫自愈合性能如果蓄水池或建筑物地下室墻板由于某種原因出現微小裂縫,膨脹纖維防水劑中部分成分的AI3+和SO42-在CaSO4、Ca(OH)2溶液中形成針柱狀鈣礬石晶體。當重新接觸水后繼續增長,經過一段時間會發生物理和化學的結合,晶體大量填充縫隙,使裂縫愈合。
4微膨脹聚丙烯纖維混凝土的施工4·1材料①水泥:天瑞P·O42·5級。②外加劑:“神翔”緩凝高效減水劑,減水率15%,緩凝時間約6h。③膨脹纖維:凱吉凱祥KJ-LZB膨脹纖維。④細集料:魯山產中粗河砂,細度模數2·6。⑤粗集料:郟縣產碎石5~25mm,連續級配。⑥摻合料:姚孟電廠F類Ⅱ級粉煤灰,細度模數15·1,需水量比102kg/m3,燒失量1·43,含水量0·20。4·2配合比強度等級水泥水砂碎石摻合料減水劑膨脹纖維C303561807501050408·718·8C4041018068010604010·321·54·3施工注意事項(1)加強混凝土養護。不能因為摻了膨脹纖維而放松對混凝土的養護,膨脹纖維防水劑在混凝土早期養護過程中必須有充足的水分,才可以發揮作用,如早期養護保濕不當,過早曝露于干燥空氣中,則其膨脹作用會停止,主體施工階段,在樓面混凝土澆注約4h后,開始二次抹面、拉毛,隨即覆蓋塑料膜,終凝后覆蓋氈布,澆水養護,柱子養護采用包裹塑料布,噴水養護,為了充分發揮膨脹纖維防水劑的補償收縮作用,潮濕環境下的養護時間不少于14d。(2)適當延長混凝土攪拌時間,膨脹纖維混凝土與普通混凝土的施工工藝相差不大,但由于加入了聚丙烯纖維,為保證它們在混凝土中的均勻分散,攪拌時間比普通混凝土適當延長90s,但不宜攪拌時間過長,否則會損壞纖維。(3)重視振搗。加入膨脹纖維,并不改變混凝土的施工工藝,混凝土一定要振搗密實,不能過振或漏振,杜絕出現蜂窩、麻面。(4)加強抹面。當混凝土初凝后,終凝前進行二次抹壓收光,使混凝土的面層再次達到密實,同底部結合牢固,整個抹壓時間控制在混凝土終凝前完成。
5結語膨脹纖維混凝土在平頂山市行政服務綜合樓工程中進行了全面施工應用,現澆板沒有出現有害裂縫,混凝土澆注質量優良。在混凝土中摻入膨脹纖維,配制成膨脹聚丙烯纖維混凝土,不僅能顯著提高混凝土的抗裂、抗滲性能,還能增加混凝土的抗沖擊、抗彎曲、耐磨、延性、韌性、抗疲勞等性能,膨脹纖維混凝土不僅用于土建工程,還可用于市政工程的水廠、污水處理廠、道路橋梁等,應用前景非常廣闊。
1.1建筑節能評估體系的發展現狀全世界對建筑節能的關注到目前已有30余年，我國從20世紀80年代起也開始試行了相關的建筑節能設計標準，但對于建筑節能設計的評估起步較晚，目前，主流的建筑節能評價體系主要為國外建立，如20世紀90年代初英國提出的“建筑研究中心環境評估法”(BREEAM)、美國的“能源與環境設計先導”(LEED)、加拿大等國的“綠色建筑桃戰2000”(GBC2000)等，這些評價標準以可持續發展原則為指導，具有清晰的組織體系，并兼顧定性和定量兩方面分析，受到廣泛的認可。我國建筑節能評估發展晚于國外，不及國外成熟，國內建筑節能及綠色建筑評價主要采用國外標準，但隨著近年來建筑節能和綠色建筑的快速發展，國家也陸續了《綠色建筑評價標準》、《節能建筑評價標準》等相關建筑節能評價標準，對建筑節能工作起到了較大的推動作用。
1.2對當前主要評估體系的思考盡管目前國內外相關評估標準比較成熟，但通過分析上述主要的建筑節能或綠色建筑評估體系，可以發現這些評估體系主要采用后評估方式，即一般在建筑投入使用1年后進行，但眾所周知的是，影響建筑節能的關鍵在于規劃設計階段，設計前期的場地選擇、規劃布局、節能措施、材料選擇、設備選型等對建筑節能設計的最終效果起著重要作用。后評估方式的滯后性，使設計者失去了在前期進行彌補和優化的最佳時機。而目前在建筑設計階段的能耗模擬分析也往往在施工圖完成后進行，一旦在模擬計算中達到預期的節能目標，則基本上沒有再進一步優化設計方案的動力。如何使建筑節能設計評估更方便及時地反饋給設計人員，以便最大程度地為改進設計而服務，是值得思考的問題。
2BIM技術在建筑節能設計評估中的應用
2.1BIM技術應用于節能評估的階段及目標通過上述對建筑節能設計評估的現狀分析與思考，筆者認為應用BIM技術進行建筑節能設計評估應區別于其他相關評價方式，主要在建筑前期規劃設計階段進行，即以預評估的方式出現。其目標應不僅僅局限于對某建筑的節能效果作出評判，而更應著眼于為建筑節能設計的進一步優化完善提供準確的參考。雖然當前在建筑設計階段應用計算機進行能耗模擬分析計算已是普遍的評價方式，但相比成熟的后評估體系，這樣的評價往往不夠全面，重定量分析而輕定性分析，綜合性和系統性有所欠缺，且由于技術上的局限，通常能耗分析軟件專業性很強，需要專門的技術人員來完成，造成了建筑設計與能耗分析、建筑專業與設備專業一定程度的脫節，不利于各專業的協調工作和效率提升。BIM技術的出現使得建筑設計與節能設計可以結合得更加緊密，使建筑師能更加直觀地對所設計的建筑進行節能評價，促進設計方案的優化完善。
2.2BIM技術實現節能預評估的可行性
2.1BIM可提供足夠詳細的數據信息建筑節能設計及評估需要大量的數據信息，而傳統的計算機輔助設計軟件建立起來的建筑模型所含信息有限，在此基礎上進行建筑節能的評估，需要專業人員輸入大量的數據，既費人力，耗時也較多，這就容易造成建筑能耗分析往往成為建筑設計后的附加工作，難以對前期的建筑設計產生影響，即使根據分析結果來對設計進行優化，也是一個費時費力的過程，效率不高。而BIM提供了設計信息極其完整的設計模型，只要模型達到必要的詳細度和可信度，就能在前期設計階段完成能耗分析，實現對建筑節能設計的預評估。
2.2BIM可實現數據信息的可交互操作盡管能耗分析軟件數量眾多，但這類軟件通常需要不同的接口，采用不同的數據形式，彼此之間兼容性較差，往往需要重新建模并輸入大量的專業數據，造成建筑節能各項評價之間比較孤立，綜合性較差。BIM技術可有效地解決這樣的問題，由于其支持IFC(IndustryFoundationClass)標準和GreenBuildingXML(gbXML)數據傳輸協議，使得建筑信息模型和大量第三方分析應用軟件之間有了良好的接口，可以將建筑信息模型中的數據傳輸到分析軟件，從而實現單一數據平臺上各個工種的協調設計和數據集中，解決了建筑設計和節能過程中數據流被割裂、重復輸入、數據流失、出現信息歧義和不一致的問題，提高了評估的效率和準確性。
2.3BIM可對建筑全生命周期進行精確控制BIM的應用不僅局限于設計階段，而是貫穿于整個工程項目從設計到施工、再到運營管理、直至拆除的全生命周期，因此能夠更精確地控制工程的各個環節，保證工程質量。BIM精確的建模及碰撞檢查技術可以使各專業設計相互矛盾沖突之處在設計階段就得以被發現，避免在施工階段頻繁出現設計變更，造成延誤工期乃至返工的情況。模型里詳細的材料、構造、工程量、造價、生產廠家等信息使施工過程更加精確地被控制，有助于提高施工效率，而這些信息也使得項目建成后的運營管理更加方便，做到可視化管理。可以說，一個準確、詳細的BIM模型可以真正達到“所見即所得”的程度，為預評估提供了最接近實際的對象，使預評估真正具有實際意義。
2.3BIM技術應用于節能預評估的方法
2.3.1建立評估體系建筑節能設計預評估的關鍵首先在于如何建立完善的評價體系以全面準確地預測建筑建成后的能耗情況，就評估的內容而言，預評估與目前國內應用的建筑節能或綠色建筑評價體系并無本質差別，但由于預評估在項目前期進行，其評估內容主要針對設計階段。參考GB/T50668-2011《節能建筑評價標準》、GB/T50378-2006《綠色建筑評價標準》等國內評價體系，其內容主要包括建筑規劃、圍護結構、暖通空調系統、給水排水系統、照明系統、室內環境等方面
2.3.2建立建筑三維信息模型建立信息準確詳盡的建筑信息模型是進行預評估的基礎，模型包含的有效信息越豐富，預評估的準確度與詳細程度也就越高。目前比較成熟的三維建筑設計軟件有Autodesk公司的Revit、Graphisoft公司的ArchiCAD、Bentley公司的MicroStationTriforma等，盡管其各自特點和優勢不盡相同，但它們都是以BIM技術為核心的參數化設計軟件，建筑師運用此類軟件建立起一個包含足夠多預評估所需信息的建筑信息模型，如建筑的場地信息、周邊建筑、道路、建筑材料、構造、物理性能以及設備等各專業相關數據，為建筑節能設計預評估各項指標分析提供數據信息支持。
2.3.3數據信息分析及評估在建筑信息模型完整建立的基礎上，將模型信息導入性能化分析模擬軟件，如Ecotect、GreenBuildingStudio、EnergyPlus、DOE-2、IES等，可對建筑規劃設計、圍護結構、設備系統、室內環境等方面的數據進行提取、計算、分析。在此模擬分析基礎上，結合預評估的內容體系進行評價，并及時反饋給各專業，進行優化調整。
3結語
1建筑節能材料發展分析
現代意義上的建筑材料創新是指完全區別于傳統意義上磚瓦材料以及砂石材料的建筑材料新品種。受到行業發展趨勢的引導，建筑材料在創新發展的過程當中多將節能型作為首要關注的對象。節能性建筑材料的發展成為了整個建筑行業領域內最受相關人員關注的問題之一。結合當前的發展現狀來看，建筑節能材料所取得的發展成效可以歸納為以下幾個方面：（1）節能墻體材料發展分析：墻體材料是整個建筑項目施工期間，能耗問題最為嚴重的材料之一。在節能型墻體材料的發展中，形成了大量的品種。應用相對較廣的節能墻體材料包括粘土空心磚、粘土磚、建筑砌塊、加氣混凝土、輕質板材、以及復合板材等多種類型。現舉例進行說明：以EPS砌塊為例，由于此類建筑材料的主要屬性為聚苯乙烯薄膜塑料，具有良好的阻燃型優勢，在作用于保溫隔熱領域的過程當中效果確切。此類型材料應用中，拘能夠配合中芯澆筑混凝土的方式，體現其在構造方面的靈活性、結構方面的牢固性、以及造價方面的低廉性優勢。又以納土塔板為例，此類材料的主要構成包括聚苯乙烯材料、水泥、水、以及添加劑這幾個方面，通過黏合的方式形成墻體。其優勢在于，能夠通過粘合組裝的方式在整個墻體結構內形成剛性骨架，除具有確切的防火耐火優勢以外，節能效果同樣非常顯著。（2）外墻保溫隔熱材料發展分析：在社會大眾生產生活條件發生改變的背景之下，建筑領域對于保溫隔熱材料的需求呈現出了顯著的發展趨勢，保溫材料工業的發展有目共睹。從當前建筑領域的發展角度上來說，比較廣為人知的外墻保溫隔熱材料包括以下幾種類型：礦物棉材料、泡沫塑料材料、耐火纖維材料、硅酸鈣絕熱材料、膨脹性珍珠巖材料等。需要注意的一點是，在當前外墻保溫隔熱領域應用材料的過程當中，通過膠凝材料、聚苯顆粒輕質骨料的相互配合，在添加包括水泥、粉煤灰、以及二氧化硅在內各種膠凝材料的基礎之上，作用于外墻保溫施工中，除具有良好的耐火性、和易性優勢以外，還具有確切的抗裂性優勢，值得在外墻保溫材料領域中加以推廣。（3）PCM相變材料分析：建筑領域中對此類型材料的應用始于上世紀80年代。從當前建筑施工的角度上來說，PCM相變材料與石膏板、混凝土等建筑材料的綜合應用成為了建筑材料節能領域的重點關注對象之一，特別是通過在建筑結構輕質材料中的合理應用，其所對應的熱能儲存效果十分確切，值得關注。早期的研究重點集中在無機水合鹽上，但由于無機水合鹽在PCM相變材料中的應用存在一定的過冷以及析出問題，故而轉變發展對象，形成以污水有機物為核心的低揮發性材料研究。其優勢在于：物理化學性能更加穩定，熱行為可調控，相變溫度可調控，造價低廉，以及節能效益突出等。
2建筑節能材料檢測技術應用分析
建筑節能材料的節能效益需要通過質量檢測的方式加以評估。根據質量檢測中所取得的結果，能夠使建筑施工人員了解與建筑節能材料相關的性能特點。結合當前的工作實踐經驗來看，需要結合建筑節能材料的屬性與類型，采取針對性的檢測技術。建筑節能領域中，常見的材料檢測技術可以歸納為以下兩種類型：（1）膠粉聚苯顆粒保溫漿體材料檢測技術分析：建筑領域中對腳本聚苯顆粒保溫漿體材料的應用范圍相當廣泛，其節能效益突出，且造價低廉，是理想的建筑節能材料之一。此類材料的主要組成要素包括聚苯顆粒以及膠粉料等。施工過程當中按照一定比例標準兌水，攪拌均勻后直接涂抹在基層墻面上，形成外墻保溫層。期間可能對膠粉聚苯顆粒保溫漿體材料節能保溫性能產生影響的因素主要為材料自身的干密度取值情況。一般來說，要求將膠粉聚苯顆粒保溫漿體材料所對應的干密度試件尺寸控制在300.0mm×300.0mm×30.0mm范圍之內，抗壓強度試件尺寸控制在100.0mm×100.0mm×100.0mm范圍之內。（2）膠粘劑以及抹面膠漿材料檢測技術分析：結合我國建筑行業現行《膨脹聚苯板薄抹灰外墻外保溫系統》中對于建筑材料的相關要求來看，對于具有節能特點的膠粘劑材料以及抹面膠漿材料而言，質量檢測的核心在于材料的浸水拉伸黏結強度指標。在對這一指標取值情況進行檢測的過程當中，推薦材料的檢測方法為：將填涂膠粘劑、抹面膠漿的水泥砂漿塊試樣的膠粘劑、抹面膠漿層向上，水平置于標準砂漿上面，然后注水到水面距離砂漿塊表面約5.0mm處，靜置7d后將試件取出并側面放置，在恒溫干燥箱內進行干燥處理，期間溫度控制標準為47.0~53.0℃，干燥時間為24.0h，再在常規條件下放置24h后觀察檢測結果。
3結束語
在我國現代經濟社會發展速度持續提升的同時，經濟發展過程當中的能源短缺問題同樣值得引起各方人員的關注與重視。甚至可以說，建筑節能已經發展成為確保我國經濟長期、可持續性發展的重要工作內容之一。從建筑材料應用的角度上來說，為了能夠合理降低建筑能耗，鞏固建筑材料的應用性能，就需要從對節能型建筑材料的研發應用，以及對節能型建筑材料的質量檢測這兩個方面入手，將節能作為建筑材料的重點關注對象。本文主要探討建筑節能材料的發展以及相關檢測技術的應用要點，望能夠引起各方人員的高度關注與重視。
作者：劉紅開 單位：河源市建設工程質量安全檢測站
①在設計時，要高度重視照明質量，遵循節能的要求，不可因提倡節能而降低建筑照明質量。要嚴格遵守GB50034—2004《建筑照明電氣設計標準》中的規定，保證電氣設計的安全性和節能性，進而實現電氣照明綠色化設計。要通過綠色化電氣設計提高建筑使用者的生活質量，并在此基礎上減少能源的消耗量。例如，在設計照明水平時，應將視覺工作的需要作為參考指標，在使用高光效建筑光源時，應考慮光源的顯色性要求，盡量避免使用可能會產生眩光效應的節能燈具。另外，在電氣設計中，要將人工照明與自然采光等有效結合起來。
②要保證照明電氣設計的經濟性。建筑照明節能設計方案具有經濟適用、節約成本的特點，它能夠合理控制電氣照明系統的耗能情況，避免浪費。此外，在設計照明電氣系統時，應堅持“節約能源、保護環境、以人為本”的原則，不可因節能而過度追加投資，要保證在短時間內通過照明節能回收電氣設計中增加的投資。
2建筑照明電氣節能設計分析
2.1照明配電系統的節能設計
在設計建筑照明的配電系統時，可以從變壓器的節能設計和線路導體選擇2方面入手。
2.1.1變壓器的參數設計
①選擇節能式變壓器，減少空載損耗和負載損耗。
②根據照明要求，適當加大變壓器的實際容量，減小負載率（Sj/S）。要將負載率控制在0.60～0.75之間，避免因為負載率太小而增加變壓器成本，或因負載率過大而增大電能損耗。此外，還應適當提高變壓器的功率因數，避免計算負荷變大和運行時間增加。一般情況下，應保證功率因數＞0.9.
2.1.2選擇照明電氣線路導體
電氣線路導體材料和截面是影響電能損耗的重要因素。為了實現照明節能，對于室內照明的電氣線路，可以選擇電阻率較低的銅導體。在導體截面方面，可以根據建筑電氣安全設計的要求，適當增大導體的截面。在此過程中，應保證電纜和導線載流量比照明線路計算電流大，各段線路的電壓損失總和應比允許值小，同時，要確保照明燈具端的電壓符合建筑照明規定值。此外，應適量提升線路功率因數，以便降低能耗，實現節能。
2.2合理選擇鎮流器
在建筑照明系統中，鎮流器會影響到照明能效和照明質量，因此，合理選擇照明鎮流器也是照明電氣設計中的重要內容。在選擇鎮流器時，盡量避免選用大功耗普通電感型鎮流器。對于金鹵燈和高壓鈉燈，可以采用節能電感型鎮流器實現照明控制，而對于直管型熒光燈，則應采用電子型鎮流器。對于建筑照明中常用的熒光燈，在選擇照明鎮流器時，應控制好能效值。電子型鎮流器在向燈管供給高頻電流時，高頻電流一般為幾十千赫，燈管光效比工頻高10%左右。同時，因為電子型鎮流器的自身功率較小，所以，在進行電氣節能設計的過程中，可以優先考慮選用電子型鎮流器。在選擇照明鎮流器時，還要考慮功率因數、諧波和性能因素。電子型鎮流器所產生的電流諧波一般高于電感型鎮流器，對于諧波限值，在設計時，應嚴格遵守GBN17625.1—2003中的規定。例如，對于建筑工程中的C類照明設備，其允許諧波限值如下：當諧波次數為2時，基波頻率允許的最大諧波電流源與輸入電流的百分比應為2%；如果諧波次數為5，則其相對應的百分比為10%；如果基波次數為9，則其相對應的百分比為5%；當諧波次數為11～39時，其相對應的百分比為3%.在功率因數方面，如果燈具的功率在25W以上，則電子型鎮流器的功率因數＞0.95；如果燈具功率＜25W，則電子型鎮流器功率因數一般僅為0.55～0.60.在設計時，如果需采用電子型鎮流器，則應保證燈具功率＞25W。此外，在經濟性能和使用性能方面，電感型鎮流器價格相對較低，并且使用壽命長，但是，它無法調光，并且在高頻狀態下頻閃效應較大；而電子型鎮流器能夠調光，并且在高頻狀態下的頻閃效應較小。綜上所述，在進行電氣設計時，可以根據實際情況選擇照明鎮流器。
2.3照明光源的節能設計
建筑工程本身就是一個巨大的消耗工程。在建筑工程的所有能耗中，建筑過程中產生的能耗和使用能耗最主要的兩種能耗。在建筑過程中產生的能耗主要分為材料能耗、設備能耗、生產運輸能耗和施工能耗;使用能耗主要包括采暖、通風、空調、照明、日常工作和生活產生的能耗。從能耗的分類來看，建筑能耗是一個系統的復雜工程，由多個部分組成，無論在建造過程中還是在使用過程中都會產生各種各樣的能耗。因此，采用節能環保的建筑技術設計必須兼顧這兩大方面，在保證建筑工程正常運轉的情況下，提高建筑的利用率，加強節能環保技術和現代科技的運用，在建筑設計、房屋設計和暖通設備、運輸設備的設計中要統籌考慮，以提高能源利用率，實現節能環保的目的。
2節能環保建筑設計設計的背景
2．1建筑產業能耗巨大，具有巨大節能空間
建筑工程是一個能耗非常大的產業，與交通運輸業、工業并成為三大能耗巨頭。作為世界上最大的發展中國家，每年城鎮化建設都有大量的建筑項目拔地而起，據初步估計，我國每年新增20億㎡的建筑面積，同時也消耗了世界上約四成的鋼筋和水泥，這些能耗加起來是全國總能耗的35%左右。建筑能夠是一個關系國際民生的重要產業，而我國所有建筑項目中，約9成以上的項目都是高能耗建筑產業，只要將一些不必要的能耗降低，就能極大地釋放大量的建筑產業和能耗。
2．2我國的建筑產業化水平較低，節能水平遠遠低于世界發達國家
據住建部的一項統計，我國建筑節能系數在國際上僅僅處于中下游水平。通常來說，很多建筑保溫、散熱性能都普遍較差，外立面的隔熱保溫效果是同緯度發達國家的五分之一，屋頂保溫散熱為四分之一，門和窗戶的散熱率是發達國家的四到六倍。從這些數據看，我國建筑行業節能環保的需求和市場非常大。
2．3科學發展觀和可持續發展的國策
中國建筑行業的發展現狀是當前中國經濟、社會發展的真實寫照。雖然我國很多大城市高樓聳立，現代大都市寫字樓、商場無處不在，但是我國人均建筑空間卻極不均衡，人均資源分配不足，同時我國大部分地區又處于季風氣候局，居民對于改變冬季寒冷、夏季炎熱的需求也較為迫切，使得建筑節能環保較為迫切。同時，為了有效貫徹和落實可持續發展和科學發展觀，全面實現建筑節能環保的要求，必需實施建筑工程的節能減排，以緩解當前我國不斷加劇的因能源問題而引發的經濟和社會矛盾。
3建筑項目節能環保建筑設計的實施策略
3．1選擇合理的項目地址
建筑項目是一個與人密切關聯的場所，因此首先要根據人們的喜好選擇合適的項目地址，不能簡單貪圖經濟效益而忽視社會和環境效益。通常要根據備選地的自然環境、地形地貌、地質條件、水文條件等綜合因素考量，經過系統論證和評估之后，還要保證整個項目不破壞或微破壞原有自然環境，借助當地資源，進行土地開發。
3．2設計合理的朝向日照及朝向
選擇的原則是冬季能獲得足夠的日照并避開主導風向，夏季能利用自然通風并防止太陽輻射。然而建筑的朝向、方位以及建筑總平面的設計應考慮多方面的因素，建筑受到社會歷史文化、地形、城市規劃、道路、環境等條件的制約，要想使建筑物的朝向均滿足夏季防熱和冬季保溫是困難的，因此，只能權衡各個因素之間的得失，找到一個平衡點，選擇出這一地區建筑的最佳朝向和較好朝向，盡量避免東西向日曬。
3．3建筑項目主體結構的設計
建筑圍護結構組成部分(屋頂、外墻、門和窗、遮陽等設施)的設計對建筑能耗與用戶所處熱舒適環境有根本的影響。一般增大圍護結構的費用僅為總投資的3%～6%，而節能卻可達20%～40%。通過改善建筑物圍護結構的熱工性能，在夏季可減少室外熱量傳入室內，在冬季可減少室內熱量的流失，使建筑熱環境得以改善，從而減少建筑冷、熱消耗。
3．3．1建筑屋頂的節能設計屋頂是住宅第五立面，對建筑造型起著重要作用。住宅做斜坡頂屋面，可借助屋面坡度與日照斜率相接近的特點，可再降低住宅頂層的層高。在維持平屋面住宅日照間距的條件下，既取得了改變建筑輪廓、有效地解決了屋面防水和擴大屋頂部位使用空間的效果;也減少了住宅之間的日照間距，節約了建設用地。平屋頂可采用北向的退臺，既獲得露天活動空間，也可縮小日照間距。
3．3．2建筑墻體和外立面的節能設計建筑墻體作為整個項目的主要設計，它的基本性能決定著整個建筑物的節能減排效果，因此，它是建筑節能設計的重中之重。一般來說，建筑墻體和外立面通常起到防潮、防水、隔熱、保溫等作用，建筑材料的選擇直接關系到它的基本作用。作為建筑墻體和外立面的基本作用，保溫性能直接關系著整個建筑節能減排的效果。實踐證明，通常單一的墻體難以完全做到隔熱、保溫作用，因此在設計中，盡量選擇空心磚或者復合墻體，實現多重防護。
3．4有關建筑材料的節能設計
建筑材料的節能環保是建筑項目進行節能減排的重要方面，它是整個建筑物的物理組成部分，也是建筑節能環保中的關鍵一環。在建材的選擇中，首先要選擇節能、環保、經濟型材料，積極應用具有較高科技含量的新型建材。同時，在建筑過程中，也要注意節省材料，合理利用建材，提高建材的使用效率。
3．5積極使用新型能源
新型能源具有環保、低能耗的特性，通常情況下，風能、地熱、太陽能是新型綠色建筑中比較常見的能源。目前，人們對太陽能的利用隨著科技的進步也在不斷提高。太陽能具有清潔、體量大、不會造成環境困擾等特點而被人們津津樂道。雖然現代科技取得了長足的進步，但是人們所能利用的太陽能卻只占太陽能源的很少一部分。當前，建筑項目中，主要利用太陽能采暖和制冷。太陽能取暖主要是利用太陽能加熱水，利用熱水的循環作用相建筑物供暖。而太陽能制冷則要利用太陽能制冷壓縮機進行吸收或吸附制冷。壓縮機將太陽能轉換成電能，再用電能驅動，進行壓縮制冷。風能也是人們所喜聞樂見的新型能源之一。自然風通過在建筑物內的流通實現制冷。通常使用風能供冷的季節是自然風出現季節過度或黑白過度的時期，利用自然風進入壓縮機實現驅動通風蓄冷，這樣既節省了電能，也不會對自然環境帶來任何污染和破壞，同時還能有效改善建筑物內空氣質量。當然，地下水也是暖通空調的重要環保伙伴。利用地熱水的熱能或冷源對建筑物供暖或供冷，是當前非常流行的供暖方式。
4結語
1建筑玻璃幕墻節能技術分析與應用
玻璃幕墻是一種有別于傳統的新型建筑外墻形式,這種外墻形式最突出的優勢就是節能環保，完全改變了人們對建筑行業污染環境、浪費材料等的初期印象。目前建筑行業中，普遍使用的玻璃幕墻有雙層玻璃幕墻和真空玻璃幕墻兩種這兩種都具有節能環保的優勢，但是所表現的節能原理以及節能形式有所不同。筆者總結如下。
2建筑雙層玻璃幕墻
這種玻璃幕墻還有很多的名稱，比如熱通道幕墻或者是呼吸式以及通風式幕墻,從上述這些名稱中我們可以充分的了解到這種玻璃幕墻的優勢，即：通風散熱具有熱通道的功能。所謂雙層玻璃墻不言而喻,其是由內、外兩層構成,在這兩層之間存有一定的空隙，用來設置換氣通風層,最突出的優勢就是其外層幕墻設計了出風以及進風兩個出人口，進而使得通風層開合自如,這是雙層玻璃幕墻能夠實現節能的關鍵，有些雙層玻璃幕墻內外層之間不僅僅設計了換氣通風層，還設計了百葉,這種設計在做到節能的同時,還能夠對自然光進行有效的調節，以使人們生活得更加舒適。其主要的節能原理為：內外層玻璃之間有大量的空氣存在,所以緩沖作用比較明顯,達到了節能保溫的效果。這種玻璃幕墻如果根據通風層結構來劃分來可以將其劃分為兩種不同的循環體系,這兩種體系的差別在于，一個是敞開式，另一個是封閉式；一個是外循環,另一個是內循環。封閉內循環是一個體系，敞開外循環是另一個體系。前者要求建筑外墻采取封閉式處理的方法,處理時采用兩種材料,一種是中空玻璃，另一種是斷熱材料，內層可以設計為開啟玻璃，也可以設計為單層玻璃，這兩層之間的換氣層通常在10cm~20cm之間。換氣通風層并不是單獨的一個體系,其與建筑的整個通風系統相關聯，進而實現空氣循環，最終使得內部玻璃幕墻的溫度始終保持與室內的溫度相當,這是封閉式內循環體系的玻璃幕墻能夠真正的實現節能的主要原因。敞開式外循環體系的玻璃幕墻與前面闡釋的封閉式內循環系統略有不同,尤其是構成的材料，前者外層是單層玻璃，其屬于非斷熱的材料，另外，其透過濾非常好，則前者玻璃幕墻主要由兩種材料構成，一種是斷熱性能良好的材料，另一種是中空玻璃。敞開式外循環體系的玻璃幕墻內外層之間也設置了換氣通風層，其兩端也有相應的排風以及進風的設備。溫度相對比較高的季節，可以把通風口打開，由此使得通道之中的所有氣體的溫度都有所升高,隨著氣體溫度的升高，其運動的方向也就越往上，待到達到最頂部的時候就隨之排出，使得通道內的熱量全部被帶走,最終達到隔熱的目的。在溫度比較低的季節中，進風口以及出風口都要關閉，這樣外層玻璃與內層玻璃之中的空氣將無法排出，進而實現了保溫目標，在當夜晚來臨時,其中的熱量會逐漸的被釋放，這樣室內就不會出現溫度驟降的現象，讓居住者感到不適。有研究表明，與單層玻璃幕墻比較，雙層玻璃幕墻在夏季制冷時可以節約38%60%的能源，在冬季供暖時能夠節約42%52%的能源。另外，在雙層玻璃幕墻之間加入百葉,使其節能效果更好。
3建筑真空玻璃幕墻
這種玻璃幕墻也是建筑工程中使用率比較高的一種玻璃幕墻，其所使用的兩塊玻璃平板都處于封閉狀態中，玻璃平板之間的差距非常小，最大的也不超過0.2mm而且平板之間的空氣會全部被抽走,直至達到真空的狀態。玻璃傳熱一般有傳導、輻射和對流三種方式，有研究表明對流傳熱占總體傳熱的70%以上，而真空玻璃幕墻就是利用真空來減少對流傳熱。由于中間是真空，所以使傳導傳熱和對流傳熱能夠較大程度的減弱,應保證組成的兩塊玻璃至少一片是Low-E玻璃，這樣能夠保證降低輻射傳熱。真空玻璃和中空玻璃結構比較相似,都是兩塊相間隔的玻璃組成。他們之間的不同是：真空玻璃中間層是真空，而中空玻璃中間層是空氣；真空玻璃要求至少一塊玻璃是Low-E玻璃；真空玻璃的兩塊玻璃之間的間距較小，僅為0.15mm左右，而中空玻璃間距一般再10mm以上。由于真空玻璃的構造，與中空玻璃相比具有更好好的隔熱保溫性能。有研究表明,一片6mm厚的真空玻璃,其隔熱性能和370mm的粘土磚相當，同時真空玻璃有較好的隔聲性能。有資料表明，應用真空玻璃后，能使建筑的空調節能一半左右。另外，同中空玻璃相比，真空玻璃的防結霜結露性能更優越，由于真空玻璃的內層有真空隔絕，其溫度不會過低，與中空玻璃容易在冬季出現室內結露現象相比，真空玻璃具有防止冬季室內出現結露的功能。由于真空層的存在，使其比中空玻璃具有更好的隔聲效果，尤其是對中頻的聲音，真空玻璃具有較好的隔絕效果。真空玻璃除了這些良好的隔聲、防露、防霧、隔熱性能外，還有較好的抗風壓性能。真空玻璃的兩塊玻璃緊密的結合在一起，一般其耐風壓性能比中空玻璃強1.5倍。因此,與中空玻璃相比，真空玻璃在各方面具有更優良的性能。
4結語
依目前我國建筑行業發展形勢來看，采用節能形式的玻璃幕墻很有必要，因為這對促進建筑行業的發展起著無法替代的作用,另外，現代建筑形式多樣，傳統的建筑外墻材料無法滿足各種建筑形式的要求，而且節能環保的建筑材料對于建筑居住者的身心健康來說也十分必要。
作者:.陶建鎖單位:唐山鼎和房地產開發有限公司
關鍵詞：被動技術建筑節能太陽能
1.引言
在人口不斷膨脹，地球環境被破壞，資源枯竭等問題困擾人類的今天，能源和環境這一課題引起全世界范圍的關注。能源和環境之間有著密不可分的聯系，能源的消耗會對周圍環境產生一定程度的污染并且能源的有限性也使得人們越來越重視能源問題。早在70年代能源危機之后，人們對“節能”產生了一種新的道德觀，這種道德觀認為，節能假如不是一種生活方式，那么一定是一種生活的必需。[13]如今，節能已經成為國家政策，它已經被賦予了新的含義——能量的有效利用。但是在現代建筑設計中，人們往往較為注重建筑物的幾何外觀，使用了許多玻璃幕墻等外表美觀的建筑形式，因而大大增加了建筑能耗。建筑能耗在總能耗中所占比例較大，并且隨著現代化生活水平的提高而逐步增長。能源的消耗不僅加劇了地球礦物燃料的日益緊缺和枯竭，而且嚴重污染了地球環境。由表1[2、10]中可以看出，工業發達國家建筑能耗占總能耗的30％～40％，我國建筑能耗業占總能耗的10％以上。[2]因此建筑節能潛力很大。在全面深入貫徹21世紀議程和實施可持續發展戰略的今天，建筑節能已成為未來建筑的發展方向和人類社會共識。
表1.建筑能耗占總能耗的比例國家
美國
英國
瑞典
丹麥
荷蘭
意大利
加拿大
比利時
日本
建筑能耗占總能耗的比例（％）
31.9
34.3
33.9
42.4
33.9
27.4
31.8
31.8
20.3
建筑能耗中空調能耗占主要部分，隨著人們對生活標準、工作環境要求的提高和空調技術的迅猛發展，空調能耗業已驚人的速度增加，于是人們開始不斷的尋求空調節能的途徑。在幫助創造建筑物內舒適的熱力學環境方面，古建筑學就包含了許多被動特色。但是在現代建筑設計中，人們漸漸忽略了被動方式而用機械系統來給建筑物供熱、供冷。然而，在能源危機之后，人們開始重新對利用被動方式給建筑物供熱、供冷產生興趣。被動冷卻可以被定義為利用自然的方法從建筑物中移走熱量，通過對流、蒸發和輻射或者是通過相鄰部分傳導和對流的方式防止從大氣中吸熱。[3]被動技術與機械系統相比具有節能、對環境無污染等優點。被動技術利用自然的太陽能、風、水等無污染的能源對建筑物進行冷卻或加溫，避免了機械系統使用氟利昂等制冷劑對臭氧層的破壞，有利于環境保護。
建筑物能耗中的空調能耗在夏季或是在氣候炎熱的地區日間出現峰值，給地區及國家的電力能源等系統帶來了強大的負擔。在我國，1999～2000年興建住宅約55億㎡，此外，隨著人們對室內舒適性要求的不斷提高，過去一些非采暖地區越來越廣泛的使用采暖設施，制冷空調設備也在全國范圍內得到普及。據統計，我國2000年空調年產量已超過1340萬臺。[4]由此可見，今后我國空調能耗必將急劇增加。另外，生活熱水的提供也將大大增加建筑能耗，這都將給能源、電力、和環境造成巨大的壓力。在我國，部分地區有著豐富的太陽能資源，太陽能是一種巨大的、可再生的、無污染的能源，如果能將豐富的太陽能充分的收集利用不僅能減少空調能耗中用來抵消太陽輻射熱的負荷，還可以利用太陽能加熱水以提供生活熱水，這樣就大大的緩解了社會各個部門的壓力，有利于社會的進步和經濟的發展。
2.我國的太陽能資源
我國地處18°～54°之間，幅員遼闊，擁有極其豐富的太陽能資源，全國約由三分之二以上的地區太陽能利用條件良好，年日照時間大于2000h左右，尤其是西北地區和青藏高原，年平均日照時間在3000h左右。拉薩素有“陽光城”之美稱；華北和內蒙古一帶日照條件也較優越；東南海域許多島嶼也有足夠的太陽能資源。據估計，我國陸地表面每年接受的太陽輻射能約為50×1018KJ全國各地太陽年輻射總量達335～837KJ/㎝2。若按各地太陽年輻射總量來劃分，我國大致可分為五個太陽能資源帶，如表2所示。[4]
表2中國太陽能資源的劃分地區分類
年日照時數
（h）
年輻射總量
（KJ/㎝2）
相當于燃燒標煤（Kg)
包括地區
與國外相當的地區
一
2800～3300
670～837
230～280
寧夏北部、甘肅北部、新疆東南部、青海西部與西部
印度和巴基斯坦北部
二
3000～3200
586～670
200～230
河北北部、山西北部、內蒙古和寧夏南部、甘肅中部、青海東部、東南部和新疆南部
印度尼西亞的雅加達一帶
三
2200～3000
502～586
170～200
北京、山東、河南、河北東部、山西南部、新疆北部、云南、陜西、甘肅東南部、廣東和福建南部
美國的華盛頓地區
四
1400～2200
419～502
140～170
湖北、湖南、江西、浙江、廣西和廣東北部、江蘇和安徽的南部、陜西南部、黑龍江
意大利的米蘭地區
五
1000～1400
335～419
110～140
四川、貴州
法國的巴黎和俄羅斯的莫斯科地區
研究結果表明，在太陽能利用方面具有經濟價值的地區是年輻射總量高于2200h的地區。因此，我國具有在大部分地區建筑物中推廣應用太陽能利用技術的良好條件，尤其是西北干旱地區、青藏高原以及常規能源短缺或電力緊張的地區更應該重視太陽能的開發和利用。
3.被動冷卻技術在建筑物中的應用方式
隨著人們對于環境污染問題越來越重視、對于室內空氣品質要求的不斷提高，在不斷加緊研究和推行空調節能，改善室內空氣條件，尋找替代冷煤的同時，許多國家都在積極的探索利用自然條件的冷卻方法。[9]實踐證明，在提高維護結構隔熱性能以大大減少空調負荷的基礎上，配以自然冷卻的技術和措施，對很多地區而言非常有效的。這些技術和措施一般被稱為被動冷卻和混合冷卻。被動冷卻在建筑物中的應用方式可按照作用對象的不同分為四類：第一類主要是對建筑物屋頂進行冷卻（設置蓄水屋頂、含濕材料、加蓋隔熱板、設置空氣層等）；第二類主要是對建筑物墻體進行冷卻（在墻體中間設置空間層）；第三類主要是對建筑物的窗、玻璃幕、陽臺等透光部分進行冷卻（設置遮陽、水簾等）；第四類主要是對建筑物室內地板進行冷卻（建地下室等）。
3.1應用于建筑物屋頂的被動冷卻技術
對于一個單層建筑物，四面都暴露于太陽下，在夏季建筑物吸入的熱量有36.7％是由屋頂獲得。一般的，屋頂始終暴露于太陽之下，而四側墻體不受陽光照射，因此在那種情況下，建筑物獲得的熱量大概有50％或更多來自于屋頂。[3]因為屋頂吸熱是建筑物吸熱的主要來源，因此對于如何減少屋頂的吸熱成為減少建筑物能耗的關鍵。
3.1.1屋面水池
屋頂水池是唯一的一種同時可用于夏季供冷、冬季供暖的被動系統。最常用的系統是在堅固并高導熱的平頂上設置淺水池。屋頂蓄水后,太陽的輻射熱由于水分的不斷蒸發而減緩,由于水層的吸收作用也要奪走部分輻射熱,從而可以有效的防止建筑物屋頂房間的過熱.同時,由于屋面的防水層是處在水層之下,不直接受太陽紫外線的強烈照射,可以延緩材料老化.對于剛性防水屋面,蓄水層還可以緩解溫度伸縮的脹力,減少屋面開裂的可能性.[5]而且蓄水的水層厚度時的水層對于太陽能的透射率降低,但是吸收率有所增加.很多國家已開始采用這種蓄水屋面,如原蘇聯已大面積將蓄水屋面用于紡織工廠及其他工業廠房,[5、11]法國和美國也不同程度的應用了蓄水屋面,在我國四川也采用了蓄水屋面,綜合效果較令人滿意.[9]
另外還可以在水池上設置一層隔熱板，在夏季，在日間水池由隔熱板覆蓋，夜間可移動的隔熱板移走并且通過夜間冷卻使水冷卻。建筑物熱量通過屋頂由室內傳至周圍環境并且獲得冷卻。通過使用帶有隔熱板的屋頂水池可使得屋頂得熱減小，它減少了屋頂吸收的太陽輻射。在冬季，可移動隔熱板在日間移開，以便水池里的水吸收太陽輻射熱并加熱建筑物。水池在夜間蓋上隔熱板以便于水池中熱的水將熱量傳進建筑物。外觀如圖1，結構如圖2。[3]
3.1.2屋面鋪設含濕材料
蒸發冷卻是最重要的被動冷卻過程，無論何時，只要含濕材料或是材料濕表面的水蒸氣壓力高于周圍環境大氣中的水蒸氣分壓力，蒸發冷卻都可以進行。此類蒸發冷卻采用在建筑物面上鋪設一層含濕材料(如圖3)[8],此層材料依靠淋水或天然降水來補充含濕層水分。當材料含濕后受太陽輻射和大氣對流及天空長波輻射換熱,內部水分通過熱濕遷移機理的作用遷移至表面并在此蒸發。[8]含濕多孔體水分蒸發過程是眾多因素綜合作用的結果,如液體擴散、毛細流動、蒸發凝結、壓力梯度、重力等。[7]
圖3.多孔材料屋頂結構
屋頂鋪設含水的粗麻布袋是比較原始的鋪設材料，經過長時間的試驗和實踐研究，人們發現了許多新型的屋頂含濕材料，這些材料的蒸發冷卻效果要遠遠好于粗麻布袋，如多孔含濕材料等。由于太陽輻射給屋頂帶來的熱量也使含濕材料中的水分蒸發，因此，太陽輻射熱強度一定程度的增大不但不會增加屋頂吸熱，反而會使得蒸發冷卻效果增強，屋頂降溫效果更好，另外風速較大也可以使得蒸發冷卻效果增強。由此可以看出，蒸發冷卻技術對于在太陽輻射強度大、風速大的干旱地區的建筑物非常適用。通過這種技術，室內干球溫度可以接近于室外的濕球溫度。多孔含濕材料層被動蒸發冷卻的降溫方法效果顯著，建筑屋面降溫約25℃屋頂內表面降溫約5℃優于現行傳統的蓄水屋面。[11]
3.1.3屋頂設置空氣隔熱層
在屋頂上設置一空氣隔熱層（如圖4）[3]可使建筑物屋頂得熱量減小。一般情況下是在屋頂放置一些導熱性能較低的支撐物，并在上面改一層隔熱板，這樣在屋頂和隔熱板之間就形成了一個空氣層。這個空氣層就起到了隔熱作用，不但可以通過隔熱板而使屋頂太陽輻射得熱減少，還可以通過空氣層的隔熱作用使得隔熱板到屋頂的傳熱減少，從而減少室內得熱。在屋頂設置空氣隔熱層可以避免屋頂水池和含濕材料兩種情況中屋頂防腐和絕濕層的問題，但是這種方式只能在減少建筑物得熱方面有一定作用，比較單一。
3.2應用于建筑物墻體的被動冷卻技術
建筑物維護結構內部存有空間層有可能大大提高建筑物熱阻值，使得建筑物維護結構熱量的散失和獲得都降低，并且無論是在冬季還是夏季都可以獲得能量以保持適合的室內空氣溫度。另外還可以提高用戶的舒適性——隨著冬夏的不同通過升高或降低墻體內表面溫度——大多數情況下，可以將體系統熱量需求和制冷系統制冷能量的需求，并防止在冷氣候條件下墻體結露。采用建筑物墻體內空間層通風而不是采用密封墻體節約了大量能源，尤其是當空間內通風層的通風是通過排風口處的風扇來實現的時候能夠節約更多的能源。
圖5.蒸發冷卻系統示意圖
對于不同類型墻體和不同的通風、排風量，無論是密封的墻體還是通風墻體，大量用在空間層內流動的空氣來自于一個蒸發冷卻過程的飽和空氣時，來源于維護結構的得熱遠遠小于通風空間層從室內處的得熱，甚至來說，對于封閉墻體也是一樣的。在一些情況下，甚至于考慮到通風扇的能耗，部分的節能率可以大于100％（與通風墻的熱量散失有關）。[6]此外，發展可能會沿著利用供應的空間層內遺留的通風空氣流去回收空氣與空氣之間的熱交換，應用于室內空調環境以減少空調能耗。
3.3應用于建筑物窗、玻璃幕、陽臺等的被動冷卻技術
這種冷卻技術提出在位于低層層建筑物的公寓，通過在私人部分的開放空間和陽臺上設置一個簡單水簾的方法進行空間冷卻。圖5[1]顯示的是一種在自然通風協助下暴露水簾的蒸發冷卻系統。水流沿著尼龍線或其它絲線垂直下落，使暴露在空氣中的水表面積最大，絲線的排列要使流下的水形成水簾，并使得水流與流過的空氣流相互垂直。
水通過小型水泵由位于系統底部的水槽提升到上部，并沿絲線流下回到水槽.流過系統的空氣被冷卻加濕。如果使水和空氣充分接觸并使水和出口處的空氣均達到平衡態（飽和），那么系統里的空氣達到的溫度將接近于出口處空氣的濕球溫度。由于水不斷蒸發而使系統水分流失，因此需要給水槽補充水。圖6是一個所提出的冷卻系統的外觀。
圖6.建筑物外表面蒸發冷卻系統外觀
3.4應用于建筑物地板的被動冷卻技術
這種被動冷卻技術與建筑物的結構有較大聯系，主要是在建筑物下的地面以下建構一個地下結構（譬如地下室、儲藏室等），這種結構主要是使得建筑物地面蓄熱能力增強，是建筑物室內空氣溫度曲線較為平穩，室內溫度變化幅度較小，與其它冷卻方法相結合使得室內條件較為接近舒適度條件。
4.被動冷卻技術的發展回顧及其在建筑節能中的應用前景
早在20世紀30年代末期美國的克薩斯大學的學者就提出利用屋頂蓄水來降低屋免得溫度，但當時由于結構上的原因沒有能夠實現這項構造措施。1940年Houghten等人首次對屋頂蓄水和灑水兩種情況的蒸發冷卻效果進行了考察研究，證明了兩種方法的有效性。1958年，我國學者趙鴻佐（1959）等對瓦屋面的間歇加濕降溫問題作了研究，這項研究為研究含水材料層的蒸發問題提供了良好的思路。[5]
由于被動冷卻技術具有節能、環保的特點，并且對于室內空氣冷卻效果顯著，長期以來這種冷卻技術倍受人們關注。特別是在我國經濟、工業的各個產業都迅速發展的今天，能源的大量消耗、環境污染嚴重，這些都促使人們更加的關注尋找新的冷卻方法以減少能源的消耗和環境污染。被動冷卻技術就是這樣一種冷卻方式，它利用太陽能、自然風、蒸發冷卻等自然的方法對建筑物進行冷卻。因此在未來對于減少環境污染和能源消耗的研究中，我們應該對被動冷卻技術的發展和應用給予更大的關注。首先應該在全社會范圍內使得人們了解能源消耗、環境污染的嚴峻性，從而使得人們認識到建筑節能的重要性以及被動冷卻技術的在建筑節能中應用的必要性。其次就要求科研工作者要繼續努力，在總結過去經驗的同時大力的研究開發效果更佳、經濟性更好的被動冷卻應用方法。
新世紀已經來臨，科技的進步和經濟的發展都對能源與環境提出了更高的要求，隨著我國改革開放的深入，在“科技興國”的國策指引下，符合可持續發展戰略要求的被動冷卻技術必將得到長足的發展，在我國建筑物節能應用中會有廣闊的發展前景。
參考文獻
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11.剛性蓄水屋面.南方輕型屋蓋熱工設計研究.四川省建筑科學研究院,1980年.
1模擬結果及分析
外窗傳熱系數K由2.5連續變化到1.1，制冷節能率由0%下降了4.7%，采暖節能率由0%上升了12.33%，建筑總體節能率由0%上升了9.75%，傳熱系數K在1.1~2.5之間變化時，建筑的制冷節能率、采暖節能率及總節能率與K的變化關系采暖能耗隨著外窗傳熱系數K值的減小而減小，但空調的制冷能耗反而增大，這主要是因為夏季的晚上室內溫度一般高于室外，此時熱流是由室內傳到室外的，而根據DB29—1—2010《天津市居住建筑節能設計標準》中居住建筑夏季夜晚空調處于開啟狀態，時間較長，所以隨著外窗傳熱系數的減小，溫差傳熱量也減小，外窗材料的蓄熱系能和熱惰性隨之增大，導致溫度波延遲，從而空調制冷能耗會隨著外窗K的減小而有所增加。同樣的，天津地區居住建筑采暖能耗是制冷能耗的3~4倍，較低的外窗傳熱系數能夠明顯降低居住建筑采暖能耗，因此，天津地區適宜使用較低傳熱系數的外窗，可達到降低居住建筑總能耗的效果。
2建筑外墻增量成本分析
外窗對建筑節能的影響是毋庸置疑的，但是通常來說，最節能的窗不一定是最經濟的，因此，對外窗進行增量成本的經濟性分析是非常必要的。基于對當前國內市場各等級外窗價格的調研，不同的外窗傳熱系數對應的典型的產品做法。通過調研國內各大外窗制造商報價及國內行業平均價格，繪制外窗不同傳熱系數區間對應單價走勢，并根據天津生態城所在區域公共建筑電價1.07元/kW•h，計算了采用不同外窗的靜態投資回收期。同時考慮到未來能源資源進一步緊缺，電價將逐步上漲，本文考慮了電費增至1.5元/kW•h的情況，計算了采用不同外窗的靜態投資回收期，外窗傳熱系數在2.1~2.3W/(m2•K)之間，價格的漲幅很小，靜態投資回收期隨傳熱系數的增大而增大；在1.1~1.8之間，產品的生產成本快速增加，價格漲幅呈直線上升，靜態投資回收期過長，隨著價格的提升，在外窗的使用壽命期內，難以回收成本；傳熱系數在1.8~2.1W/(m2•K)之間，產品技術相對成熟，成本較低，同時節能效果明顯，靜態投資回收期相對最短。預期電價為1.5元/kW•h時，傳熱系數在1.8~2.1之間的靜態投資回收期更短，更易回收成本。因此，為改善建筑總體節能率，同時綜合考慮增量成本經濟性因素的前提下，適宜選用傳熱系數在1.8~2.1之間的外窗，既能在相對較少的投資的前提下，滿足建筑節能的要求，又可在短時間內回收成本。
3總結
(1)外窗傳熱系數K是影響寒冷地區居住建筑能耗的一個重要因素，在固定其他因素不變的前提下，對于本參照建筑，其總節能率隨外窗傳熱系數的降低而升高。
(2)對于外窗的選型，既應滿足建筑總體節能的需求，又要考慮產品的經濟性。對于本項目所選住宅案例，選擇傳熱系數在1.8~2.1W/(m2•K)的外窗，最為經濟合理。未來隨著能源的逐步緊缺，電價上漲，此區間內外窗的技術經濟優勢會更加明顯。
作者：王瀛戚建強蔣荃崔雅楠單位：中國建材檢驗認證集團股份有限公司天津生態城綠色建筑研究院有限公司
1房屋建筑節能的方式及其意義
(1)房屋建筑上的節能方式。在房屋建設的節能方面，一般上主要體現在房屋建筑的采暖、空調和照射等方面。同時在房屋建設節能施工的過程中，我們還應該充分的考慮建筑的舒適度，不能因為要求節能就忽視建筑的舒適，所以在房屋建設施工的過程中，我們的具體做法應該是在對房屋建筑進行施工設計、修建時，優先在工藝、設備以及材料上選擇那些節能環保型的產品;在確保房屋建筑室內的熱循環質量的基礎上，盡可能的使用可再生的能源來進行供應熱能;盡量控制房屋建筑的水資源和照明等消耗，使房屋建筑的用能系統能夠正常和節能的運行下去。
(2)房屋建筑節能的意義。伴隨著我國經濟的發展，房屋建筑的日益增加，我國能源資源的消耗也在與日俱增，而且房屋建筑在建設施工以及運行的過程中需要消耗大量的資源，造成了巨大的能源壓力和能源浪費。所以對房屋建筑實行節能減耗既有利于不僅能夠減少施工中的資源浪費，減少建設成本。而且能夠節約資源，促進社會的可持續發展。我國的經濟隨著改革開放的實行，迅速的得到了發展，人民的生活水平不斷地得到提高，于是人們對建筑的舒適感提出了新的要求。在這方面，實行建筑節能能夠更好地保證建筑熱換進時的質量，而且不會對生態環境造成破壞，在另一方面也減少了房屋建筑對我國大氣環境的污染。另外，對房屋建筑實行節能措施，在一定程度上也緩解了能源的緊張局勢，促進了社會經濟的發展;我國雖然地大物博，能源資源豐富，但是因為我國人口數量是世界最大的，所以相應的人均資源數量少，人均資源的量在世界上四排名比較后的，與此同時，我國的能源消耗在世界上確是排在前列的，在我國的能源消耗中，建筑能耗占據了能源消耗的三分之一之多，所以如果我國想走可持續發展之路，緩解能源緊張的現狀，就必須實行房屋建筑的節能減耗政策，創新建筑節能技術，提高建筑能耗的使用效率，減少能源的不必要消耗。
2房屋建筑節能施工中需要注意的技術原則
(1)選擇房屋建筑的施工材料時，應該優先進行考慮建筑節能類材料。在房屋的建筑過程中，選擇門窗和門窗的密封條時，應該優先選擇相對于比較節能的產品;在選擇保溫材料的過程中，盡量的選擇玻璃棉、發泡聚苯乙烯和聚氨酯等比較高效地節能產品，盡量的減少甚至是不再使用傳統的方法，比如拋棄使用實心粘土磚，而改用空心砌塊、空心粘土磚或者是煤粉灰制品等新型的節能材料。
(2)在房屋建筑進行節能設計以后還應該嚴格的對設計的要求進行執行。在房屋建筑節能設計的過程中，要盡量的考慮到如何回收建筑物產生的余熱和廢熱，在選擇房屋建筑的能源使用上要盡量的考慮使用可再生能源，比如太陽能和地熱能;把自然光積極地利用到人工照明上，在照明上使用的燈具在選擇的時候也要盡可能的使用那些相對于比較耐用、高效的產品;在對房屋建筑的熱環境進行改善的時候，應該根據當時、當地的供應條件來采取相對應的供熱供冷手段;重視改善房屋建筑的室外環境，保證房屋住戶能夠得到日產生活中必要的日照條件以及良好的通風條件。
3房屋建筑施工過程中的節能技術措施
(1)屋面保溫隔熱。我們通常觀察一個房屋建筑的時候，首先觀察到的是這個建筑的屋面，他是一個房屋建筑護結構中極為重要的一個組成部分。一般屋面主要分為倒置式屋面和正置屋面兩種，不過在進行房屋屋面系統的設計過程中，我們首先進行考慮的是應該是倒置式屋面，這樣考慮的主要原因是這樣的屋面設計方式能夠更好地的保護房屋的防水層，防止屋面有雨水滲透。而且如果在方房屋的屋面上實行綠化措施，就能夠有效地提高建筑屋面的隔熱保溫效果，減少溫室氣體的排放。因為房屋周圍的綠化措施能夠有效地降低房屋附近環境的溫度，降低房屋內空調的能耗，節約能源。所以，在房屋的屋面上進行綠化是降低房屋建筑能耗，節約資源的一項十分有效的措施。
(2)門窗隔熱保溫。建筑物上安裝的門窗在建筑物上起著保護室內環境，降低外部空氣污染的重要作用。它的主要功能保證房屋內的熱能，減少能量流失。所以在選擇建筑物的門窗的時候，要優先選擇那些保溫隔熱性能比較好的塑料窗和鋁窗，這些窗戶是相對來說比較好的，如果對房屋的節能要求較高的話，可以選擇市場上性能方面較好的塑料中空玻璃窗，這種中空的玻璃窗因為內部充斥著惰性氣體，導熱性能相對來說比較低，能夠有效地減少冷氣體的滲透，降低玻璃的傳熱系，提高窗戶的密封性。
(3)墻體保溫隔熱。墻體的保溫隔熱總的來說分為內隔熱和外隔熱兩種，墻體的保溫依靠的是墻體外面上的保溫材料和墻體飾面系統。通常我國在墻體保溫上選擇的是外墻外保溫，因為這樣的保溫形式不僅投資比較低，而且保溫的技術比較成熟，安全性較高。
4結語
建筑節能檢測，首先讓我們先了解一下何為建筑節能。所謂建筑節能主要指建筑物在進行設計規劃、改造擴建以及施工中所使用建筑材料時都要采用節能技術等方式進行建筑節能優化。提高建筑材料的使用率，在保證施工質量的前提下利用可再生資源進行建筑施工設計，在質量環境規定范圍內，減少供熱，以及空氣制冷等能源的消耗。總而言之，就是在保證建筑節能的同時提高建筑材料利用率。建筑設計過程中，要采用符合建筑施工質量的節能材料進行建筑設計。但是在實際建筑施工過程中，由于受多方面影響因素的限制，延長了建筑施工周期，這就導致建筑節能施工等環節不能按照預期設計的那樣進行合理建筑施工；或是因利益驅動在施工過程中使用不合格的建筑材料，以次充好，難以確保建筑工程的施工質量。所以，在建筑節能檢測時，必須嚴格按照標準要求進行工程質量的檢查，發現問題及時處理。
2建筑節能檢測標準
2.1國家建筑節能標準主要是《采暖居住建筑節能檢驗標》（JGJ132-201）和《建筑節能工程施工質量規范》（GB50411-2007）以及JGJ132的修訂版JGJ132-200X《居住建筑節能檢驗標準》。
2.2專業標準主要是建筑工程上使用的節能設備，其檢測依據各個行業的專業技術標準，如采暖鍋爐的效率檢測標準《生活鍋爐熱效率及熱工實驗方法》（GB/T10820-2002）、建筑外窗三性檢測方法（JG/T21l-2007）、門窗保溫性能檢測標準《建筑外門窗保溫性能分級及檢測方法》（GB/T8484-2008）、《建筑外門窗氣密、水密、抗風壓性能分級及檢測方法》（GB/T7106-2008）等。
3建筑節能檢測項目
3.1建筑節能實驗室檢測項目
（1）主要針對建筑節能材料中的保溫材料進行檢測。對其保溫隔熱漿體、黏結層、玻纖網、腹絲、錨固件等建筑保溫材料進行全方面的技術檢測，按照施工規范標準要求進行現場抽樣檢查，同時還要針對材料規格，使用范圍進行檢測，看是否符合建筑施工規范要求。此外，針對建筑保溫材料還要進行外保溫系統功能測試，保證其抗寒、抗風、抗沖擊等能力符合外保溫墻的規范標準要求。
（2）建筑門窗測試。這里主要指外門窗的檢測標準要通過水密封度、抗風壓力以及密封等作業的測試，完全符合標準要求的才可進行建筑施工作業，否則將重新進行施工。
3.2建筑節能工程施工質量檢測項目包括保溫板系統中板材粘貼面積及粘貼強度；保溫漿料系統中保溫砂漿厚度及粘貼強度；硬質泡沫聚氨酯保溫系統中保溫層的厚度；固定錨栓件的抗拔強度；外墻面磚粘貼的粘貼強度。
3.3特殊情況下需進行建筑工程節能性現場檢測在建筑施工現場，隨時可以針對保溫建筑材料、施工機械設備進行抽檢驗證。將不符合施工現場的材料進行登記上報，交由相關管理部門進行處理解決。在完成檢驗后，方可進行再次使用。對于質量不合格的建筑材料一律被退回不得繼續使用，從而保證整個建筑施工質量。
4建筑節能檢測方法
4.1建筑能耗監測建筑節能檢測作為建筑施工竣工一項重要的施工項目，對其整個建筑施工有著極其重要的影響和作用，通常可以采用兩種方法對其實行檢測：直接法與間接法。直接法是針對采暖建設中所消耗的資源進行合理的檢測與測量，然后針對其所消耗的熱能采取有效的措施減少能源消耗，這種直接方法也被稱作冷源法。間接法就是指在能源建筑消耗處，針對建筑自身所消耗的熱能采取計量方法，綜合其他因素來降低采暖耗煤量，最終達到節能檢測能源的要求。
4.2節能材料、產品測試節能材料和產品主要包括保溫材料、涂料和玻璃等，其性能測試方法可以參照產品的國家標準。
4.3建筑構件檢測。建筑節能構件產品主要包括門窗、幕墻和外墻保溫系統。
4.4節能裝置與設備測試。建筑節能裝置與設備主要是為某項節能措施或系統的某項功能而安裝在建筑上、需要單獨測試的裝置與設備，包括遮陽、通風裝置和風機盤管等。
5檢測合格判定
5.1耗熱量指標法耗熱量指標法主要是指依據直接法的檢測原理進行建筑物整體散熱消耗熱量的計算。計算其消耗熱量數值是否符合常規下建筑節能標準的要求。通常情況下，建筑節能數值在可控范圍內就說明該熱量消耗符合建筑節能設計的要求，反之也不符合。針對建筑室內結構熱量消耗的計算可以采用間接法進行計算，通過室內溫度與外界溫度的差異進行對比建筑熱能消耗的比例，進而得出建筑設計節能標準是否符合其建筑設計要求。
5.2節能材料和構件指標法建筑物的體形系數和窗墻面積比符合設計要求時，圍護結構各構件的傳熱系數等指標達到設計標準，則該建筑為節能建筑。主要的部位有：屋頂、外墻、不采暖樓梯間、窗戶（含陽臺門上部）、陽臺門下部門芯板、樓梯間外門、地板、地面、變形縫等。
6結束語
