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國內外建筑節能技術現狀與發展趨勢  

　　1．國外建筑節能特點
   
　　1973年能源危機后，各發達國家在建筑節能方面取得了長足的進步，第一，減少建筑物的耗能量，加強保溫隔熱措施；第二，有效利用自然能源；第三，加強節能管理工作；第四，限制居住環境水平，加強節能道德意識。具體節能技術措施有以下幾個方面：

　　（1）在規劃設計上有利用于節能的建筑朝向和平面形狀。限制建筑的體形系數；限制建筑物的窗墻比。

　　（2）改善外圍護結構的熱工性能。衡量圍護結構熱工性能優劣的一個重要指標是傳熱系數，有些發達國家已經降到0.2-0.35(w/m2·k)之間，遠低于我國現有規范標準。保溫基本措施是采用高效保溫材料加復面層，保溫隔熱材料多采用纖維材料和有機材料，進行吊掛、粘貼。這些節能建筑材料中應用得較普遍的是玻璃棉、巖棉、聚苯乙烯。建筑用磚方面，由于多孔磚節能效益顯著，因此發展很快，并朝多孔、承重即輕質高強的磚類發展。外墻節能結構的形式有內保溫、外保溫，還有中間夾芯保溫等幾種。此外，發達國家都十分注重外墻及屋頂的氣密性，防止空氣和水蒸汽的滲透。

　　（3）改善窗戶設計，減少能耗。通常做法是采用雙層玻璃、吸熱玻璃、熱反射玻璃等隔熱性能良好的窗玻璃。最近美國又研制出一種涂金屬薄膜的窗玻璃，夏季把大部分太陽能和熱能反射掉，具有良好的隔熱淚盈眶性能，可以使窗的保溫性能提高一倍以上。

　　（4）利用自然條件減少能耗，也是降低建筑能耗的方式之一。發達國家十分重視這種經濟的節能措施；在設計方面重視屋檐、窗簾、遮陽板、挑陽臺等構造措施，對調節自然節省能源十分有效。利用周圍自然條件，改善局部區域的微氣候，也可以減小建筑能耗。在建筑物的周圍種花草樹木，可以調節區域內的微氣候。夏天綠蔭地氣溫一般要比其它自然地低3~5OC，樹木綠葉具有遮陽作用，減少了空調能耗。另外，國外十分重視利用自然通風來降低空調制冷耗能。據計算，利用自然通風，一年可減少空調動力費用30%左右。

　　作為新能源，太陽能得到了廣泛開發和利用。被動式太陽房采暖是太陽能利用的一個典型。在這方面，美國具備了豐富的太陽能資源和優越的技術條件，共建成了被動式太陽能采暖住宅約30萬棟。其它一些國家也積極開展太陽能的開發和利用，例如法國已制訂計劃，準備到2005年使太陽能的利用達到全國用能總需求量的8%。

　　2．國外建筑節能發展態勢
    
　　追溯發達國家建筑節能技術發展歷程，可看出今后建筑節能發展的態勢。其大約經歷了四個發展階段：

　　第一階段為上世紀七十年代初期，兩次中東戰爭，導致石油輸出國對美國、日本等國家實行石油禁運，使發達國家經歷了嚴重的石油危機，發達國家不得不嚴格限制用能。美國由白宮牽頭，降低室內供暖設定溫度。美國ASHRAE標準也把辦公樓空調新風量由25.5(m3/h·p)下調至17(m3/h·p)，同時加強了建筑物的氣密性。學者們開始在舒適健康與節能之間尋找新的平衡。

　　第二階段為上世紀八十年代初期，美國人發現，上世紀七十年代的限制建筑用能政策帶來了一系列后遺癥，長時間在新風量不足的辦公樓工作的白領們患上了“建筑綜合癥”，室內空氣品質劣化的問題凸顯出來。八十年代中期，出現了智能化大樓，為第三產業的迅速發展提供了必要的條件。為保證智能大樓腦力勞動的高生產率，智能大樓必須滿足舒適、健康、安全的室內熱環境。學者們又在生產率與節能之間尋找新的平衡。

　　第三階段：進入上世紀九十年代，全球化溫暖問題成為世人矚目的焦點，人們又開始研究既追求舒適與效益又節制地消耗地球資源的可持續發展理論，這理論成為許多國家的基本國策，建筑節能上升到前所未有的地位。
　　
　　第四階段：即今后發展趨勢。目前許多國家把建筑節能作為一項基本國策而得到高度重視。隨著能源短缺和環境污染帶來的巨大壓力，今后建筑節能發展的目標是用有限的資源和最小的能源代價來獲取最大的經濟和社會效益，以滿足人類對資源日益增長的需求。具體表現為大量利用可再生能源和利用室內熱環境，夏季反向陽光減少勢量的侵入，冬季或夜間則減少能量損失。

　　3．我國建筑能耗特點

　　建筑圍護結構在我國長期以來變化不明顯，重結構輕節能。在南方普遍24cm厚的實心磚墻，而北方嚴寒地區大多采用49cm和62cm厚的實心磚墻，寒冷地區一般采用37cm厚的實心磚墻，其保溫隔熱效果很差。有些地區東、西山墻和頂層房間的墻角出現結露現象，這種外墻的傳熱系數為1.57(w/m2·k)，而氣候條件相近的發達國家外墻傳熱系數僅為0.35(w/m2·k)。尤其是屋面的保溫性能更差，我國傳統的做法是用爐渣作保溫材料，重量大、吸水率高，屋頂經常出現漏水現象。我國與氣候條件相接近的國家相比，住宅建筑圍護結構的保溫隔熱性能差異很大，其中外墻差4~5倍，屋面差2.5~5.5倍，外窗差1.5~2.2倍。地面差距更大，我國目前對地面保溫問題尚未得到重視。綜合而言，我國建筑耗能為相近條件下發達國家的三倍左右。

　　近年來，人民生活水平日益提高，冬天采暖、夏天空調已日益成人生活的基本需要，而當前建筑圍護結構的保溫隔熱性能太差，與發達國家差距太大，與居住環境提高熱舒適性的要求矛盾日益突出。改善建筑圍護結構的保溫隔熱性能，已成為當前建筑的共同需要，是建筑業的一個重大問題。

　　4．我國民用建筑節能今后應采取的措施及發展趨勢
    
　　民用建筑耗能，主要由建筑物圍護結構傳熱能耗和門窗縫隙空氣滲透耗能兩部分組成。因此，建筑節能應通過降低建筑圍護結構的平均傳熱系數，通過在滿足室內環境衛生條件下，降低室外空氣滲透量等途徑來實現。

　　民用建筑圍護結構由外墻、門窗、屋面、地面四部分組成。建筑耗能主要以外墻、門窗為主，要實現建筑節能，主要在于墻體節能和門窗節能。

　　目前我國絕大部分墻體仍然使用單一結構的燒結粘土磚，建筑能耗大，建筑成本高。今后要從改善墻體結構和墻體建筑材料入手，發展高效節能墻體。

　　墻體結構可分為單一墻體和復合墻體。復合墻體又可分為內保溫墻體、外保溫墻體、夾心保溫墻體三種，絕大部分復合墻體為節能墻體，因此要實現建筑節能，在墻體結構要求方面，要改單一墻體為復合墻體。

　　與粘土磚墻體相比，纖維狀、氣泡狀及微孔狀等絕熱材料加工制作而成的絕熱墻體傳熱系數大為降低，且絕熱墻體制作技術和應用已日臻成熟。南方的廣州地區，自2001年廣州市政府頒布禁止使用燒結粘土磚作墻體建筑材料以來，絕熱墻體材料在這一地區得到迅速普及推廣。這一政策的實施，為該地區建筑節能工作做出了積極的貢獻。

　　門窗耗能是指熱量通過窗戶傳入室內，領先依靠玻璃傳熱、熱風滲透、陽光透射及窗框熱橋等幾種途徑。

　　上世紀八十年代期間，我國民用建筑窗材鋼窗為主，九十年代以后，鋁合金窗迅速普及。但從節能角度看，鋁合金窗隔熱能力自然較差，傳熱系數為6.4W/(m·k)左右，目前最好的是塑鋼窗，傳熱系數為2.8~3.5 W/(m·k)左右，較接近國外目前窗戶隔熱水平。且在阻隔空氣滲透能力方面，塑鋼窗也明顯優于鋁合金窗。因此，今后應普及塑鋼窗。

　　我國建筑節能發展趨勢是應制訂目標切實加強圍護結構的保溫隔熱性能，在建筑節能標準上，盡量縮短與國外發達國家之間的距離，達到《中國節能技術政策大綱》的節能要求，為建筑物建造一個絕熱“外殼”，爭取做到“自治房屋”。