董　如　郭玲丽

摘要： 从建筑工程的组成和构造以及各组成部分的建筑材料出发，分析了目前建筑节能的发展情况，结合我国节能建筑的发展情况，提出了存在的问题和解决问题的若干措施和建筑节能技术的发展方向。

关键词： 建筑组成部分；建筑材料；节能建筑

建筑能耗是社会总能耗的重要组成部分，据统计，西方发达国家的建筑能耗占其国家总能耗的30％～40％。我国目前这一比例为27.6％，尽管现在低于发达国家水平，但是随着人们对居住、办公等环境质量的要求逐步提高，建筑能耗尤其是其中的电力消耗，将会给国家的能源供应带来越来越大的压力。

建筑从勘查设计至竣工交付使用直至其服务于人们的生活、工作的全寿命周期，由此可以看出，建筑能耗具有明显的时间区域性。相对从建筑材料制造、建筑施工过程的能耗来讲，建筑全使用寿命周期的能耗无论从总量还是总时间长度来说，对社会总能耗的影响巨大。因此，本文所讨论的建筑能耗主要指建筑使用过程中的能耗。

中国目前的建筑能耗以供暖、空调和通风为主,三项之和占到了建筑总能耗的2 /3 。这三项能耗的基本途径与以下建筑组成部分息息相关。以下就不同建筑组成部分为分类依据，分析节能材料的应用和发展方向。

1 围护结构的节能

我国幅员辽阔，不同地区气候条件差别很大，但统计数据表明，不同地区围护结构传热能耗，占建筑物总能耗的57%～77%。因此，建筑物的围护结构是建筑节能设计中应重点采取技术措施的部位。

其中，通过外墙损失的热量占建筑总热耗的35％～49％。因此，许多国家都大力发展低能耗的墙体材料。保温绝热材料的节能能力由材料的导热系数决定。导热系数越小，保温隔热性能越好。总体来说，绝热材料都具有轻质、疏松、多孔或为纤维状的特点。目前多层建筑中广泛采用的烧结多孔砖和聚苯乙烯泡沫塑料就是典型的绝热材料。建筑物维护结构的主要建筑材料有砌墙砖、砌块和板材。

其中砌墙砖按其强度是否是通过烧结形成分为烧结砖和非烧结砖。烧结砖包括普通粘土砖，烧结多孔砖、烧结空心砖等。普通粘土砖由于其生产会破坏生态，给环境带来永久性损害，其烧制过程中会产生二氧化硫等污染气体，而且其保温隔热性能也远低于新型材料，目前在我国的大部分城市已经禁止使用，资料显示，已经有139个城市完成了实心粘土砖的禁用、限用。非烧结砖不会破坏生态，有利于保护农田和减少环境污染，利用工业废渣制造非烧结砖已经成为砌墙砖生产的主要途径之一。但是在广大农村乡镇，粘土砖因其原料广泛，生产工艺简单，仍是主要建筑材料，粗略估计，实心粘土砖的用量仍占墙体总用量的80％。北京市4000多个自然村中，95％以上的建筑依然使用红砖，即普通烧结砖。据不完全统计，我国墙体材料企业约有10万家，其中砖瓦企业9万家以上，墙体材料年总产量折合为普通砖约为8500亿块，其中普通实心粘土砖为5000亿块。这些数据不容乐观，普通粘土砖耗能严重，国家禁令频频，却仍然有很大的市场，主要有以下两方面的原因，一是节能宣传不到位，单纯法令禁止不能使老百姓切身感受到节能材料带来的经济价值；二是新型墙体材料的成本问题，如混凝土空心砌块，生产周期长、工序复杂，销售价格远高于普通粘土砖。

目前，在使用环节，我国已经加大对新型墙体材料推广的支持力度。凡财政拨款或补贴的行政机关办公用房、公共建筑、经济适用房、示范建筑小区和国家投资的生产性项目，都必须选用新型墙体材料。利用预算内资金或国债资金以及中小企业发展专项资金，对新型墙体材料重大技术开发和产业化示范项目给予必要的资金支持；在生产环节，利用废渣、炉渣、粉煤灰等或掺废料30％以上的非烧结砖年产量占总产量的16％以上，全国新型墙体材料已经占到墙材年总产量的近39.26％，其中砌墙砖类墙材产品占到了32.13％。

外墙材料的设计发展方向及节能措施主要以在采用新型墙体材料的同时在墙体内外侧敷设保温隔热材料为主，辅助措施有反射幕墙、植物覆盖绿化等等。其中玻璃幕墙结合太阳能发电技术成为目前节能建筑发展的新旗帜，2008年10月18日正式并网运行的保定"电谷锦江国际酒店" 其发电主体是总计达到3800块、4500平方米的玻璃幕墙。玻璃幕墙是目前高层建筑常用的带有装饰效果的轻质墙。"电谷锦江"的建成，使我国节能建筑的发展又迈进了关键的一步，也为今后建筑材料的功能化发展指明了方向。

2 屋顶节能

屋顶是建筑物顶部的外围护构件和承重构件。抵御自然界雨、雪及太阳能辐射等对建筑的影响，同时承受建筑物顶部荷载。因此屋顶必须具有足够的强度、刚度，作为节能的重要部位，更要有保温隔热的能力。目前普通建筑的屋顶依据建筑材料、结构形势、顶部造型的不同，主要分为平屋顶、坡屋顶和其他类型屋顶。坡屋顶一般坡度在10%以上，其特点是屋面排水速度快。坡屋顶在保温方面较平屋顶有更多的优势，其保温方法一般有两种：一种是在屋面挂瓦和望板之间加保温材料，另一种是在坡屋顶下做吊顶并在顶棚内铺轻质保温材料，如锯末、矿渣棉等。北京市从2002年开始实施的"平改坡"工程，正是坡屋顶良好保温性能的"发现之旅"，并为北京采暖季节的节能和城市环境治理带来巨大的影响。坡屋顶较平屋顶的最大优势就在于，屋顶结构为设置隔汽层和封闭的空气间层提供了空间。屋顶表面采用柔性防水时，能够反射阳光辐射的材料也将给建筑的节能效率带来较大的影响。

立体绿化也是节能建筑屋顶设计的发展方向之一，覆土和植草屋面的生态保温隔热效果明显，在一般的防水层上加塑料凹凸板、盖土工布，起到防水、挡土、滤水的作用。研究数据表明，立体绿化可以使屋顶温度降低5.C以上。屋顶绿化不仅对建筑物降低能耗有显著作用，同时也能缓解大气浮尘净化空气，保护建筑物顶部，延长建筑物使用寿命。西方发达国家在立体绿化方面起步较早，相继建造了各类规模和结构的屋顶绿化工程。日本的东京甚至通过立法强制屋顶的绿色植物覆盖率，规定凡是新建建筑占地面积超过1000平方米者，屋顶必须有20％的植物覆盖，否则将被处以罚款。我国屋顶绿化建设始于上世纪60年代。深圳、上海、广东等省市纷纷出台屋顶绿化的相关实施办法。屋顶绿化需要解决的关键问题是荷载，目前屋顶绿化的种植层使用人工介质、轻质土、腐叶土、锯末、复合肥或者蛭石、珍珠岩、煤渣、谷壳等提前配制好的种植土，这些合成土的特点是重量轻、透气性好、营养充足且不易板结，不仅利于植物生长，而且在草坪厚20～30cm时，增加荷载仅为100kg/m2，即使旧屋也能满足该荷载要求。

3 门窗节能

就其建筑部位划分，门窗应属于围护结构的一部分，门窗面积约占建筑外维护结构面积的30％,门窗传热及其空气渗透耗热量最大，是建筑能耗散失的最薄弱部位,各地区约占建筑物总耗热量的50% ～60%不等，显然，门窗的节能在建筑节能中具有举足轻重的地位。目前国内在建筑上所使用的门窗，主要有钢、木、铝（合金）、塑钢四大类。木门窗由天然木材加工制成，属传统门窗类型，但因木材生长周期长，过多的使用将会对环境造成恶劣影响，而塑钢门窗、玻璃钢门窗与木门窗相比，具有轻质、高强、耐久、密封性好，隔音效果好，且具有良好的绝热性能，正逐渐替代木门窗，成为门窗建材的首选。统计数据表明，塑钢门窗节约能源较铝合金提高30％以上，特别适合冷气空调环境，使用塑钢门窗的房间比使用木门窗的房间，冬季室内温度平均提高4℃~5℃，这对北方采暖季的煤耗、电耗等的节约都将起到重大的作用，同时也节约了大量的木材和钢材，提高了人们的居住质量。目前，由于木门窗易变形、防火绝缘性差、耐久性差等缺点，其应用范围正逐步萎缩，但是，铝合金门窗因其施工维修方便、重量轻、强度高等优点，有很大的应用量，同时，因为其坚固耐用，已使用该类型门窗的建筑更换的概率较小，但是，铝合金门窗具有较高的导热性，这一特点无论是对冬季采暖还是夏季空调来说，都会造成能源浪费。因此，原有铝合金门窗的改造升级，将是节能建筑改造丞待解决的问题之一。

窗户上能量传递方式主要有：辐射传递、对流传递、传导传递，另外空气渗漏也是窗户能量损失的重要组成部分。辐射传热可通过物理学原理境地玻璃表明发射率得到改善，如镀膜玻璃对太阳光中的热射线具有一定的控制作用，在保证室内采光柔和的条件下，可以有效的屏蔽进入室内的太阳辐射能，从而避免暖房效应，节约能耗，而且镀膜玻璃对于可见光有较高的透过率，有利于自然采光，从而节省照明费用；传导损失主要发生在玻璃和窗框之间，通过使用绝密的边部密封材料可以有效的减少此类损失；对流损失主要指玻璃间隔层内的气体运动所带来的热量损失，通常通过充入特殊气体解决。

玻璃的发展日新月异，现代玻璃技术的发展，使其装饰性和功能性紧密的联系在一起，成为未来节能建筑的主要材料之一。

4 楼地面节能

由于建筑物地面并不直接暴露在外界环境中，所以，相对其他结构，楼地面更利于保温。现在的大部分的民用建筑都有地下室和一定的地下空间，使地面与地基之间有一定的空气隔层，提高保温性能。如今，地板采暖在城市建筑中的应用十分广泛，较普通的散热片采暖方式，地板采暖在节能方面表现突出，采用散热片采暖，一般出水温度要求在70度以上，而地板采暖的辐射面大，要求的供水温度相对较低，只需40～50度，而且可以克服传统采暖部分热量从门窗散失的缺点，地板采暖的节能幅度约为10％～20％。但是，地板采暖同时对楼地面的铺设材料的绝热性能提出了更高的要求，需要在楼地面的中间层铺设有较好的刚性、韧性和较大的蓄热系数的保温材料。

5 结语

随着我国经济的快速发展，能源需求不断增长，能源供应面临巨大挑战。和西方发达国家相比，我国在能源问题上所面临的形势相当严峻，人均主要能源资源占有量低。建筑能耗巨大，大力发展节能建筑是实现经济可持续发展的重要途径之一。

参考文献

[1] 胡涛，国内新型墙体材料的应用现状分析，科技咨询导报， 2007（18）

[2] 宋玉红，建筑节能的现状分析及其对策研究，内江科技，2008年第1期

[3] 李仕国，王烨，中国建筑能耗现状及节能措施概述，环境科学与管理，2008年2月

[4] 王嘉慧，王景，关于建筑节能几个问题的探讨，黑龙江科技信息，2008年第2期

作者简介：董如女，硕士研究生，河北省辛集市人，主要研究方向为技术经济及管理、能源等。

郭玲丽，女，硕士研究生，吉林省长春市人，主要研究方向为技术经济及管理、能源等。