工民建中建筑节能技术的应用

施彦敏

摘    要：实施建筑节能是贯彻可持续发展战略的一项基本要求。为了进一步研究建筑节能技术在工民建中的应用，通过分析我国建筑节能技术的发展过程，提出了因地制宜、全过程管理等建筑节能技术选择与应用的基本原则，并从墙体、屋面、门窗等方面具体介绍了建筑节能技术的应用细节。本文的成果可以为推进工民建领域节能技术的进一步具体应用提供参考。

关键词：工民建;节能技术;应用

1  引言

随着我国经济建设的迅猛发展，建筑业在国民经济中占比不断提高，其支柱产业支撑作用愈发明显，推动我国从建筑业大国向着建筑业强国迈进。根据国家统计局统计资料，近十年来我国建筑业总产值虽然同比增长率有较大变化，但整体呈现逐年上升趋势，具体如图1所示。其中，2018年国内生产总值同比增长6.6%，而建筑业总产值同比增长则达到9.9%，凸显了其依然是我国经济发展的重要增长点。

我国虽然地大物博，但是人口众多，人均资源占有率非常低，因此，需要做好节能环保工作，尽量降低资源的消耗速度。而工民建行业发展的过程伴随着大量的资源消耗，因此，做节能环保工作首当其冲需要做好工民建行业的节能环保工作[1]。建筑节能是指在工民建的规划、设计、施工和使用过程中，执行建筑节能标准，采用新型建筑材料和建筑节能新技术、新工艺、新设备、新产品，提高建筑围护结构的保温隔热性能和建筑物用能系统效率，利用可再生能源，在保证建筑物室内热环境质量的前提下，减少供热采暖、空调、照明、热水供应的耗能[2]。

改革开放40年来，在国家和相关部门各项节能降耗政策的作用下，我国的建筑节能工作从易到难，从点到面，正在稳步前进，例如，我国建筑行业在清洁能源发展领域已经取得重大突破，能效水平大幅提高[3]。建筑节能就是要做好节能、节水、节地、节材和环保等要求，大力推广节能建筑技术。住房和城乡建设部组织编制了《建筑节能与绿色建筑发展“十三五”规划》，明确提出到2020年城镇新建建筑中绿色建筑面积比重超过50%以及绿色建材应用比重超过40%的目标。

工民建行业是我国经济发展的一个重要组成部分，积极落实建筑节能工作是我国贯彻可持续发展战略的重要举措之一。本文在系统分析了工民建中建筑节能技术应用现状和重要作用的基础上，提出了建筑节能技术在工民建中应用的基本原则，最后，介绍了工民建中几种典型的建筑节能技术。本文的研究成果可以为工民建领域节能技术的应用提供参考。

2  我国工民建中建筑节能技术应用现状

作为一个建筑大国，我国每年新建建筑的建筑面积超过17-18亿平方米，已超过所有发达国家新建建筑面积的总和。但是，在我国既有的近400亿平方米的建筑中，属于节能建筑的仅占1%。目前，建筑节能技术主要集中在墙体保温材料、外窗节能技术、供热系统、新能源以及建筑智能化等方面，而由于我国幅员辽阔，各个热工分区的标准和节能方式存在差异，例如，西安地区目前执行节能65%设计标准，建筑外墙保温材料主要是EPS板和岩棉板，屋面保温材料为XPS板、岩棉和玻璃棉板，外窗采用Low-E塑钢中空玻璃，供暖方式方面鼓励发展分散燃气等自主调节供热的方式[4];东北地区属于严寒地区，能耗以冬季采暖为主，建筑节能主要从建筑自身节能及供热系统节能两个方面考虑[5];而对于我国农村的建筑节能情况，经历了近20年的发展，虽然取得了一定的成绩，但是受技术经济条件限制，节能增效途径较为单一，节能和舒适度之间的平衡一直是亟待解决的问题[6]。

目前，在建筑节能材料的研发方面已取得较大突破，如建筑节能膜的制备技术可有效地提高物料的适应性和制造的效率[7]。我国建筑节能材料已经实现了工艺流程简单、生成成本降低以及精度可靠等要求，具备广泛推广应用的价值。

3  建筑节能技术对于工民建行业的重要作用

3.1  应用建筑节能技术是社会发展的必然趋势

工民建节能具有很强的连结与带动的作用，可以促进其他相关行业的节能降耗。我国的建筑行业早年未重视节能环保，在能源使用上不仅造成资源浪费、环境污染，有时还会危及人们的身体健康，因此，在工程建设领域重视节能技术的应用，能够促进建筑行业的有效发展，有利于经济发展和社会稳定。

3.2  应用建筑节能技术可以有效提高建设过程中的资源利用率

工程建设的一个主要特点是建设周期长，存在施工过程操作复杂且各类资源消耗量较大的情况。通过在建设过程中应用建筑节能思想和技术，加强建筑工具和材料的循环利用，能够降低成本，有效提高资源利用率。

3.3  应用建筑节能技术可以增强工程建设过程中的环保效益

应用太阳能、风能、天然材料等环保材料是建筑节能技术应用的一种主要体现，这些新能源的利用既降低了对环境的污染，也缓解了过度使用传统能源导致的经济压力，避免了工因工程建设造成的环境污染与生态破坏，提高了环保效益。

4  建筑节能技术应用的基本原则

工程项目建设过程中应用建筑节能技术的目的是为了节能环保，而這种节能环保目标的实现要遵循一定的基本原则。目前，我国的工民建节能要求已覆盖了设计、工程质量验收、检测评价、使用维护和运行管理，正在逐渐建立一套适应我国经济发展需要的建筑节能标准体系。通过对现状和发展趋势的分析，提出在具体实施过程中应遵循以下基本原则。

4.1  贯彻因地制宜的设计和施工原则

我国幅员辽阔，一般在进行热工设计时将全国划分为五个区：严寒、寒冷、夏热冬冷、夏热冬暖以及温和地区，在进行节能设计和施工时应考虑到与地区气候相适应，不能随意照搬其他不同气候区域的建筑节能技术手段。

4.2  考虑超前性的设计原则

工民建的使用年限一般较长，而我国目前的建筑节能设计标准相对较低，还未达到舒适性建筑的要求，与发达国家也有很大差距。随着建筑节能技术的不断进步，按新标准改造既有建筑节能措施有一定的困难，因此，在设计时就应考虑超前性的原则。

4.3  实施全过程的节能管理

在实施过程中以遏制建筑能源过度消耗为根本目标，规划主管部门承担指导、审查和监管职能;施工图审查机构审查满足建筑节能强制性标准情况;施工单位严格执行各项节能标准要求;在竣工验收时重点检查节能要求的满足情况。

4.4  推广节能领域新技术和新产品的应用

建筑节能技术的应用涉及到工民建的整个过程，如建筑的保温隔热性能、设备的能效、新能源的利用以及用水用电等，而随着各相关领域技术水平的不断进步，衍生出各种适应当前建设的节能技术措施节能产品，在工民建领域应加强推广和应用。

4.5  遵循适用性与经济性相平衡的原则

建筑节能不应该单纯为了追求节能而忽视应用方面的需求，在制定设计和施工建筑节能方案时，还应该考虑工民建的使用功能和经济成本，如选用合理设备来优化水电，选用性价比较高的节能措施来降低成本等。

5  建筑节能技术应用实例

5.1  建筑能耗分析

根据国家统计局资料和中国建筑能耗研究报告的最新资料，分析了我国2014、2015和2016三年的建筑能耗情况，具体如表1所示。可以看出，近年来全国能源消耗总量和建筑能耗持续上升，但建筑能耗增速已从本世纪初的12%下降到5%，分析原因主要与我国政府近年来在建筑节能领域的执行力度有关，彰显了在新建建筑节能、绿色建筑推广、既有建筑节能改造、可再生能源建筑规模化应用以及生态城区建设方面成效显著。

5.2  应用实例

5.2.1  节能技术在墙体方面的应用

墙体是建筑物最重要的维护和分隔构件，对于承重墙还是主要的承载构件，同时，也是主要能耗主体之一。节能技术在墙体方面的应用主要是提高墙体的保温性能，降低保温能耗。目前，外墙的保温隔热系统主要包括外保温系统、内保温系统、主体部位自保温系统和全自保温系统。其中，外墙外保温系统将预制板材采用胶结剂固定于外墙外侧表面上，通过调节调节保温板厚可满足不同需求;主体部位自保温系统是采用的建筑材料自身的传热系数满足节能要求（如墙体采用加气混凝土砌块，梁柱等冷桥部位用EPS等外墙保温系统），和外墙外保温系统一样，二者是首选的外墙节能技术。

5.2.2  节能技术在屋面方面的应用

屋面作为建筑结构的一部分，承担着维护、承重、保温以及隔热等作用，而对于整个建筑，屋面系统也是节能技术应用的一个主要方向。保温层可以置于防水层的上面，也可以置于防水层的下面。保温层通常采用热系数小且密度小的轻质隔热材料，常见的轻质隔热材料主要包括膨胀珍珠岩、轻质玻璃珠、玻璃棉或苯乙烯聚合物泡沫等。保温层可以置于防水层的上面的被称为倒置式屋面，传统的架空通风屋面、蓄水屋面和绿色植被屋面均属于倒置式，而其中绿色植被屋面由于是集生态、环保、节能为一体的形式，因此应大范围推广。

5.2.3  节能技术在门窗方面的应用

工民建的门窗是建筑物外围护结构中能耗损失最大的部分，应得到足够的重视。门窗能耗较大的原因主要是存在的缝隙导致保温和隔热效果较差，容易造成能量损失。目前，在门窗方面节能技术的应用主要包括采用新材料玻璃、调节门窗与墙体的比例、增强门窗的密闭性等，通过这几种措施可以在或多或少的降低工民建的热能散失，减小工民建的能源消耗。其中，采用新材料玻璃可以通过新型低反射率、低辐射的玻璃，有效增强玻璃的保温隔热性能;调节门窗与墙体的比例时，考虑北向的门窗占墙体的比例要小于20%，东向的门窗占墙体的比例要小于30%，西向与南向的工民建中门窗占墙体的比例要小于50%;而增强门窗的密闭性，主要通过采用一些密闭性能优异的门窗材料，或是在工民建的门窗上设置泡沫密封条以增强密封性能。

6  结语

建筑节能是一项系统工程，同时也是贯彻我国节约能源相关规定和可持续发展战略的基本要求之一。目前，我国工民建领域节能技术发展已经相对成熟，各项相关的规章制度也已逐渐完善，可以在一定程度上满足国家和人民对于工民建的技术要求。但是，关于推进节能新标准的普及和广泛应用还存在一些难题没有得到解决。本文从分析建筑节能技术应用现状入手，阐述了实施建筑节能的重要意义，提出了因地制宜、超前性、全过程管理、推广新技术和新产品以及遵循适用性与经济性相平衡等原则，最后，具体介绍了节能技术在墙体、屋面、门窗等方面的应用。本文的成果可以为工民建领域节能技术的进一步具体应用提供参考。

参考文献：

[1] 苏圣凯.工民建建筑工程中节能施工技术的应用研究[J].建材与装饰，2018（39）：29～30.

[2] 胡景山.都市建材产业可持续发展战略研究——以天津建材集团为例[D].天津大学，2016.

[3] 鄒瑜，郎四维，徐伟等.中国建筑节能标准发展历程及展望[J].建筑科学，2016（12）：1-5+12.

[4] 王宁.西安地区居住建筑节能75%技术体系研究[D].西安建筑科技大学，2018.

[5] 刘立杰.东北地区节能建筑技术优选研究[D].青岛理工大学，2018.

[6] 刘立杰.乡土.宜居.绿色：基于调研与实测的北方农村住宅人居环境改善研究[J].建筑科学，2018（8）：147～155.

[7] 李莉，张有忱，焦志伟等.建筑节能膜制备技术进展[J].塑料，2018（3）：118～125.