建筑节能与环保

我们首先来看一看2010年上海世博会带给了我们什么启发。本届世博会是一场“节能环保”的“低碳”盛会。场馆种类多，有国家馆、联合馆、企业馆和首创的最佳城市实践区等，也是场馆数量最多的一次，有200多个国家和国际组织参展，多数场馆都在使用最新生态节能技术，而这些建筑更符合城市化发展，让人们生活的美好。同时，各馆还大量使用最新生态、绿色、低碳和建筑技术。在节能减排方面，组织方承办的中国馆、世博文化中心、世博中心和主题馆我们安装了总量达4.5兆瓦的太阳能发电装置，可以供日常使用。在园区有超过100万平方米的绿地，园区三分之一是绿地。 在七八月炎炎烈日下排长队等待进场馆参观恐怕不会让人心情舒畅，不过这次，您不用太过担心，一项喷雾技术能给您带来清凉。在日本、澳大利亚等场馆外等候时就感受到了丝丝凉意。汽化的喷雾在人们头顶喷洒，很像春日细密的小雨，只不过都是气体，没有液态水，衣服也不会湿。 节能领域研究专家也很肯定，世博会后公众的节能环保理念会得到提升，节能产品和技术在各领域的使用率也会提高。159年来，每届综合性的世界博览会总能给人们带来新奇的发明和创造。在本届世博会“城市，让生活更美好”的主题下，人们会探索更智慧地解决全球变暖、保护环境等人类面临的共同课题。

放眼世博园，最大的亮点就是太阳能、风能的大规模应用。太阳能项目主要采用光伏建筑一体化并电系统。所谓“光伏建筑一体化”，是将太阳能光伏电板做成建筑材料，让建筑物的外墙、屋顶成为“发电机”。通过并网，建筑物发的电能输入城市电网，让“绿电”进入千家万户。此外，在世博园区内还将设置一些光伏“小品”，比如太阳能公交车站、太阳能街头雕塑、太阳能路灯和太阳能凉亭等。在风力发电方面，世博会的风力发电量也是北京奥运会风力发电量的2倍。节能方面，在上海世博会世博城市最佳实践区、一轴四馆的景观照明完全采用LED，整个园区80%以上的夜景采用LED。

从世博会各国所展示出来的各种节能与环保技术来看，我们可以看出各个国家都在绞尽脑汁展现他们所能达到的各种先进的节能环保技术。除了以上世博会上所展示的各种高科技的节能环保技术外，综合国内外的研究成果，建筑节能大致有以下几个途径：1墙体节能，2门窗节能，3屋面节能4采暖节能，5通风节能。

1．墙体节能

　　墙体是建筑外围护结构的主体，所以墙体的节能设计直接影响到建筑的耗能。墙体的节能有以下两个途径：

　　（1）建筑保温节能设计

　　建筑保温分为建筑内保温和建筑外保温两种。建筑内保温就是在建筑外墙的内表面上加设保温材料，再在其上粉刷、涂料等，其优点是墙体内表面不用加强防水层，构造处理简单，保温材料可以免受室外雨水的影响，是一种简单但是效果很好的建筑保温方式。

　　建筑外保温是在外墙外表面上做保温材料，覆以防水层，再设外墙装修的构造方法。其优点有很多。首先其保温层设在外表面，可以有效的保护外墙砌体免受太阳辐射的影响，减小墙体应力损害；其次外保温对建筑柱、梁、墙角等敏感部位处理容易，可以减少热桥的产生，并可避免内表面结露；再次围护结构内侧为重质砌体，有较高的热容性，可以减少室温的波动；最后在夏季，外保温材料又起到很好的隔热作用，使墙体不会升温过快，内表面温度降低，增加了室内舒适度。

　　（2）建筑隔热节能设计

　　隔热除考虑外墙部位需设置外，屋顶由于受太阳辐射影响最大，所以也要进行隔热设计。隔热设计主要有隔热材料隔热和隔热构造隔热。隔热材料有填充类、板块类和热反射类。而现在有一种很廉价的隔热方式：空气层的隔热。这是一种将“空气”作为隔热材料的特殊做法，其隔热性能良好，所以在隔热构造设计中被经常用到。其隔热原理是通过降低传热达到隔热的目的，而影响其隔热性能的原因有：空气间层厚度、热流方向、空气间层的密闭程度和两侧表面的光洁度。这种隔热方式现在主要被用于炎热气候地区的屋面、墙体、双层窗中，隔热效果好。同时空气间层设于墙体部分，起隔热和保温双重效果，不过水平构件只有隔热作用。而根据重庆地区的气候特点和人体对室内空气质量的要求，空气间层保温技术是最佳选择。

　　2．门窗节能

　　衡量门窗性能的指标包括四个方面：隔热保温性能、阳光得热性能、采光性能和空气渗透性能等。由于玻璃的传热能力比砖墙大许多，所以充分利用保温隔热性能好的玻璃窗能有效降低建筑物的能耗。改善门窗绝热性能的首要措施是增加窗玻璃层数，在内外层玻璃之间形成封闭空气层。同时可以在窗上加贴透明聚酯膜，也是个有效的方法。还可以加设门窗密封条提高门窗气密性。

　　3.屋面节能

　　国内常用的几种节能屋面是：高效保温材料屋面、架空型保温屋面、浮石砂保温屋面和倒置型保温屋面。平屋顶多采用加气混凝土保温，厚度增加到50-100mm。有的用水泥聚苯板、水泥珍珠岩或浮石砂保温。有的则在架空混凝土薄板下设袋装膨胀珍珠岩，保温效果很好。坡屋顶为便于设置保温层，可以在坡顶内铺钉玻璃棉毡或岩棉毡，或者在天棚上铺设上述绝热材料。

　4.采暖节能

　　现在有一种性能稳定、节能、环保、经济的系统方式——水源热泵系统。水源热泵技术是利用地球表面浅层水源（如地下水、河流、湖泊）中吸收的太阳能和地热能而形成的低温低位热能资源，采用热泵原理，通过少量的高位电能输入，实现低位热能转移的一种技术。众所周知，地下水温度在一年内波动远小于室外空气，是很好的热泵热源和空调冷源。同时，在冬季不存在结露、结霜等问题；在夏季有些情况下甚至可以直接从地下水作为冷源给用户供冷，而不用开启水源热泵，从而有很大程度上的节能。考虑到人体对室内热舒适的要求，室内应采用地板采暖和吊顶冷辐射技术。人们的舒适感觉是“足暖头寒”，所以通过辐射方式供冷、供热可以增强室内环境的热舒适性。研究表明，冬天如果采用地板采暖，当房间温度为16度时，人们热舒适感觉相当于约18度时的水平。所以，这种方式可以降低采暖能耗，达到舒适、节能的双重目的。

　　5.通风节能

　　在夏季，为了满足室内舒适条件常采取空调方式，但是高能耗、高污染，未来城市环境要求“免空调”的制凉方式，也就是建筑要回归自然。良好的建筑通风对于建筑、人和环境都有较大的作用：热舒适作用，空气对流可以有效的带走室内的热量，并且是降低室内空气湿度的自然方式；空气品质的提高，由于建筑围护结构材料、室内装修材料其成分或溶剂中含有相当的有害物，而且人体及日常生活也会影响室内的空气品质，所以良好的建筑通风可以更新室内空气、带走有害物；最后，它所带来的节能效果是很明显的。现在的通风节能技术主要有以下三种，地下风凉应用、烟囱效应应用和风洞效应应用。

　　总的来说，建筑节能一次投资可能比较大，但是带来的效应是无法用金钱来衡量的。现在有些人不明白花那么多的钱去做节能是得不偿失，但是他们没有想到的是我们的能源是有限的，所以建筑节能是大势所趋，势在必行。

然而，要实现节能与环保并不容易。中国是一个建筑大国，资源使用过度，甚至导致浪费。在这一前提下，建筑节能与环保就成为了中国未来建筑发展的必然趋势。在国家和社会各界推进下，节能建筑正在成为新的发展潮流。但是，我国的节能现状与国际先进水平相比较还有很大差距，一方面是因为我国能源价格偏低，建筑使用者和开发者经济上的动力不足，相关节能法律法规也不够严格和完善，另一方面是业界对于建筑节能的理念、目标和手段缺乏完整的认识。

希望借由此次世博会的契机，中国能实现从一个资源浪费国家逐步转变为一个节能环保大国，世界各国的人们必然再次投来敬佩的目光，新一代的工程师必然会为实现这一伟大目标而努力奋斗。