【關(guān)鍵詞】 建筑物節能　太陽(yáng)能建筑　能源建筑物　綜合應用

　　【摘 要】 建筑節能是技術(shù)是反映一個(gè)國家先進(jìn)的重要標志，新能源利用是實(shí)現建筑可持續發(fā)展的重要環(huán)節。本文對建筑物的節能和太陽(yáng)能建筑技術(shù)的推廣應用進(jìn)行分析探討。

　　建筑節能成為日益關(guān)切的大問(wèn)題，當今社會(huì )十分關(guān)注建筑工程的能耗及建筑物使用過(guò)程中長(cháng)期的能耗，因此要根據建筑設計的節能要求，尤其是利用太陽(yáng)能建筑技術(shù)的推廣應用。

　　1建筑物的節能技術(shù)

　　建筑節能是技術(shù)進(jìn)步的重要標志，新能源利用是實(shí)現建筑可持續發(fā)展的重要環(huán)節。在目前條件下，建筑節能主要采取以下五項技術(shù)措施：

　　1.1減少建筑物的外表面積。建筑物的外表面積的衡量值是體形系數�？刂平ㄖ�物體形系數的重點(diǎn)是平面設計，當平面凸凹過(guò)多，建筑物外表面積就會(huì )增加。如住宅建筑設計中，經(jīng)常會(huì )遇到臥室及衛生間開(kāi)窗問(wèn)題，由于衛生間靠?jì)乳_(kāi)窗要凹進(jìn)平面很多，無(wú)形中增加了建筑物外表面積，另外還有飄窗，曬臺等構造對節省能源很不利。所以對平面設計時(shí)，要綜合考慮多種因素，在滿(mǎn)足使用功能的同時(shí)，使建筑物體形系數控制在有合理效范圍內。另外在立面造型，層高控制方面也會(huì )影響到建筑物體形系數。進(jìn)入21世紀許多高層建筑采取矩形平面及矩形組合，使建筑物外表面積相應減小，整體尺寸較和諧，也保持了建筑物的外觀(guān)，對建筑節能是有益的。體現了建筑設計理念的新思維。

　　1.2重視圍護結構體設計。建筑物的能源和熱工消耗，主要反映在外圍護結構上。圍護結構設計主要包括：選擇圍護結構材料和構造，確定圍護結構傳熱系數，外墻受周邊冷熱橋影響下其平均傳熱系數的計算，圍護結構熱工性能指標及保溫層厚度的計算等。在外墻外側或者內側增設一定厚度的保溫材料，以提高墻體的保溫性能，是現階段墻體節能的重要措施。目前外墻保溫多數采用聚苯乙烯泡沫塑料板類(lèi)材料。在施工過(guò)程中按照保溫材料的施工程序，加強保溫板的粘結及固定牢固，保證邊緣及底部的質(zhì)量，才能達到保溫效果。同時(shí)屋面是熱量波動(dòng)最大的部位，需要采取有效措施增加保溫隔熱效果和耐久性。

　　1.3合理控制窗墻面積比例。同自然環(huán)境接觸面大的還有外門(mén)窗。許多分析和試驗表明，門(mén)窗占全部熱能耗的50%左右。對門(mén)窗進(jìn)行節能設計就會(huì )明顯提高節能效果。必須選擇熱阻值高的門(mén)窗框體材料�，F在許多門(mén)窗框體材料常用塑料內襯托鋼架，斷熱鋁合金框，低輻射鍍膜中空玻璃。窗戶(hù)的氣密性要好，認真控制窗墻面積比例，北向不留大窗和飄窗，其它朝向也不宜使用飄窗。在工程實(shí)踐中，建筑物為了立面效果，許多住宅建筑采取大面積窗戶(hù)。在無(wú)法減小窗戶(hù)大面積的情況下，也要采取措施：如盡量把窗戶(hù)安排南側，增加窗戶(hù)的固定扇，加強框及扇邊緣的密封，根據規定進(jìn)行權衡判斷計算，以達到建筑物的整體節能效率。

　　1.4加強其它部位的保溫隔熱措施。其它一些部位的保溫隔熱措施如地板，樓板，欄板及冷熱橋部位進(jìn)行保溫隔熱處理。寒冷及嚴寒地區建筑物四周內外地面處理，不采暖樓梯間墻面及透光窗，單元門(mén)入口處理，陽(yáng)臺樓地面及門(mén)窗口處理。需要引起注意的是：遇外界接觸的門(mén)要選擇保溫門(mén)，外飄窗要采用上下挑板及側板的，凡是遇外界接觸的板都必須進(jìn)行保溫節能處理�，F在建筑采用專(zhuān)門(mén)用的節能設計軟件，通過(guò)綜合計算滿(mǎn)足各項熱工指標。要根據熱工指標采取相應的構造措施，使建筑物整體達到節能要求。

　　1.5采取其它節能措施，綜合實(shí)現節能目標。另外采取其它一些節能控制措施如安裝熱量表，熱量控制開(kāi)關(guān)等，使溫度保持均衡，也是減少能耗的必要手段。事實(shí)上建筑節能的主要內容除采暖空調外，應該包含通風(fēng)，家用電氣，熱水及照明等。假如家庭所有電氣都是節能產(chǎn)品，那節能的潛力更大效果更明顯。

　　2太陽(yáng)能建筑技術(shù)

　　太陽(yáng)能建筑可分為主動(dòng)式和被動(dòng)式兩個(gè)類(lèi)型。利用機械裝置收集和儲存太陽(yáng)能，并在需要時(shí)向房間提供熱能的建筑，被稱(chēng)為主動(dòng)式太陽(yáng)能建筑；根據當地氣候條件，在很少使用機械設備條件下，通過(guò)建筑物布局，構造處理，選擇性能好的熱工材料，使建筑物本身能夠吸收和儲存太陽(yáng)能量，從而達到采暖， 空調，供熱水的建筑物，稱(chēng)為被動(dòng)式太陽(yáng)能建筑。

　　太陽(yáng)能建筑的平面布置應盡量將長(cháng)邊作為南北方向。使集熱面處于正南方向正負30ο以?xún)�。并根據當地的氣象條件及所處位置，做出恰當調整，以達到最佳的陽(yáng)光照射效果。集熱和蓄熱墻間接受的熱是被動(dòng)式太陽(yáng)能建筑的一種形式。它充分利用南方向太陽(yáng)輻射熱大的特點(diǎn)，在南向墻面上加設一層透光外罩，使透光外罩與墻體之間形成一道空氣層。為了使透光外罩內最大限度得到太陽(yáng)照射，在空氣夾層內壁表面涂上吸熱材料。當太陽(yáng)照射的時(shí)候加熱了空氣夾層內的空氣和墻體，這時(shí)吸收到的熱量分為兩部分。一部分氣體加熱后利用溫差壓形成氣流，通過(guò)與室內相連的上，下通風(fēng)口，與室內空氣進(jìn)行循環(huán)對流，從而使室內溫度上升；另一部分熱量使墻體受熱后，利用墻體的蓄熱能力貯存熱量，當夜晚到后氣溫降低時(shí)墻體蓄存熱向室內釋放，從而達到晝夜溫度適宜的程度。

　　當夏季高溫到來(lái)時(shí)，將透光外罩內的空氣層與室外連接的通風(fēng)口開(kāi)啟，與室內連接的通風(fēng)口關(guān)閉。室外通風(fēng)口上部通向大氣，下部通風(fēng)口最好處于與周?chē)�空氣溫度低的位置連接，如曬不上太陽(yáng)陰涼處或地下空間。這樣當空氣層的溫度加熱后，氣流迅速向上部通風(fēng)口處流動(dòng)，將熱空氣排向室外，隨著(zhù)空氣的不停流動(dòng)，通過(guò)下部通風(fēng)口的涼空氣進(jìn)入空氣層，這時(shí)空氣層內的溫度低于室外溫度，室內熱氣通過(guò)墻體向空氣層散熱，從而達到夏季降低室溫的作用。

　　從被動(dòng)式工作原理可以看出，材料性能在太陽(yáng)能建筑中占有重要的位置。透光材料傳統使用的是玻璃，透光率一般達到65～85%之間，而現在使用的采光板，透光率達到92%.蓄熱用材料：采用一定厚度的墻體，或改變墻的材質(zhì)，如采取水墻做蓄熱體以增加墻體的蓄熱量。另外設置貯熱間也是一種蓄熱方法，貯熱間的傳統作法是，將卵石堆放在貯熱間內，熱空氣流過(guò)貯熱間時(shí)加熱卵石，進(jìn)入夜晚或是陰雨天，可將卵石散出的熱量再輸送到室內。由于被動(dòng)式太陽(yáng)能建筑簡(jiǎn)單易行，太陽(yáng)能建筑得到廣泛采用，如多層建筑，通信臺站，民宅等�，F在高層建筑也采用這一原理：將玻璃幕墻分層設置，在外墻樓板上下聯(lián)接處設可控式進(jìn)出通風(fēng)口，這樣既采用了太陽(yáng)能又美化了建筑立面，是太陽(yáng)能技術(shù)的具體體現。

　　主動(dòng)式太陽(yáng)能建筑就是利用機械設備，將收集到的熱能輸送到各個(gè)房間。這樣就可以擴大太陽(yáng)能的吸收面，如屋頂，坡面及院落等處凡是太陽(yáng)光照射強的地方，都可以作為太陽(yáng)能的吸收面。同時(shí)還可以在需要的地方設置貯熱間。這樣把采暖系統，熱水供應系統組合成一體，應用有效的熱能控制設備，使太陽(yáng)能利用更加合理。

　　主動(dòng)式太陽(yáng)能采暖系統的運行過(guò)程是：該系統裝有兩臺風(fēng)機，一臺是太陽(yáng)能集熱器風(fēng)機，另一臺為供熱風(fēng)機。當依靠太陽(yáng)輻射直接采暖時(shí)兩臺風(fēng)機同時(shí)運行，使房間里的空氣直接進(jìn)入太陽(yáng)能集熱器。然后再回到房間，如陰雨天時(shí)間較長(cháng)熱量較低時(shí)采用輔助加熱，此時(shí)貯熱間不工作。熱空氣系統使用電動(dòng)風(fēng)門(mén)控制氣流，當直接采暖時(shí)空氣控制器中兩個(gè)電動(dòng)風(fēng)門(mén)轉向使空氣流入房間位置。在太陽(yáng)能集熱器出口處設熱水盤(pán)管可以使房間的熱水供應系統與太陽(yáng)能采暖系統成為一體。

　　當太陽(yáng)能集熱器收集到的熱量超過(guò)房間的需要時(shí)，集熱器風(fēng)機開(kāi)動(dòng)而采暖機風(fēng)機停止。通向房間的電動(dòng)機門(mén)關(guān)閉。從太陽(yáng)能集熱器出來(lái)的熱空氣向下流向貯熱間的卵石層，把熱量貯存在卵石里，直至卵石層全部被加熱，使貯熱間蓄熱達到飽和狀態(tài)。進(jìn)入夜晚沒(méi)有太陽(yáng)輻射時(shí)，就要從貯熱間里取熱。此時(shí)關(guān)閉空氣控制器中第一個(gè)電動(dòng)風(fēng)門(mén)，打開(kāi)第二個(gè)電動(dòng)風(fēng)門(mén)，啟動(dòng)供暖風(fēng)機，使室內的空氣循環(huán)由下向上通過(guò)貯熱間卵石層加熱，再返回到供暖調節系統。當貯熱間有充足的熱量時(shí)，進(jìn)入空氣調節器的空氣溫度只比從太陽(yáng)能集熱器直接出來(lái)的氣溫低一些。這一循環(huán)過(guò)程將持續到貯熱間卵石層的熱量差不放完。然后若是設有附助加熱器時(shí)，要啟動(dòng)附助加熱器。如果貯熱間蓄熱達到飽和狀態(tài)或者夏季無(wú)采暖要求時(shí)，太陽(yáng)能集熱器仍然工作，用于加熱使用熱水供給系統。

　　太陽(yáng)能建筑種類(lèi)較多，工作原理基本相似。有的建筑以水為媒介進(jìn)行熱交換。這樣系統內的所有設備在同樣熱效應下，體積減小同時(shí)還可以與其它能源共同使用一個(gè)熱水系統。這是用水做媒介的最大優(yōu)點(diǎn)。另一種能源是利用地熱做熱源，工作過(guò)程是將地下水熱量提取后，通過(guò)采暖系統將熱量送到房間，制冷時(shí)反向運行，工作原理如同空調機組。其不足是機組連續工作時(shí)間較長(cháng)時(shí)，熱量可能供應不足。因此在地熱資源豐富地方比較適用。

　　3能源建筑物的期望

　　太陽(yáng)能的集取只能在有太陽(yáng)的時(shí)候才能進(jìn)行，陰天及夜晚是采集不到熱量的，因此采集的熱量也是有限，但是陰雨天及夜間往往是需要熱量的時(shí)間，這就影響了太陽(yáng)能建筑的發(fā)展。如果把地熱資源與太陽(yáng)能結合起來(lái)使用，取長(cháng)補短，采取有效技術(shù)措施轉換能源，合理的熱控技術(shù)，優(yōu)良的熱工材料，那么，環(huán)保節能的新型建筑會(huì )得到大力發(fā)展。由此可見(jiàn)，環(huán)保節能的應用是一個(gè)綜合性很強的技術(shù)，要想得到大力發(fā)展還要解決一些具體問(wèn)題。

　　3.1節能措施要切實(shí)可行：新能源的利用是以節能措施為依托的應用，建筑圍護結構的保溫性能就顯得非常重要。因此，外墻及外門(mén)窗，凡是與外界接觸的梁，樓板部部位也要采取保溫，這是冷橋部位�？傊�要滿(mǎn)足規范，規程及行業(yè)保溫要求。

　　3.2要解決好熱能綜合利用控制技術(shù)；而單獨的太陽(yáng)能，地熱能的利用都有一定局限性。新能源的利用要根據當地自然資源狀況，進(jìn)行綜合應用才有效果。再加上必要的輔助熱源，才能保證正常的供熱。而綜合控制技術(shù)是根據建筑物室內溫度需求和熱源的供應情況，自動(dòng)轉換對房間的熱量供給，達到溫度的穩定。根據現在自動(dòng)化控制技術(shù)的進(jìn)步，熱工材料，熱交換設備，熱電氣元件功能，解決這些技術(shù)是完全可能的。

　　3.3節能和新能源中最佳選擇仍然是太陽(yáng)能，而節能和太陽(yáng)能的應用對建筑物的外觀(guān)有一些影響，為此在建筑物設計中，處理好建筑物立面，屋頂收集熱源的外觀(guān)構造，不僅關(guān)系到熱效率，同時(shí)也是關(guān)系到建筑物的整體效果。

　　綜上所述，建筑節能是技術(shù)進(jìn)步的重要標志，新能源利用是實(shí)現建筑可持續發(fā)展的重要環(huán)節，也是世界上所有國家采取的節能措施。在今后的發(fā)展中，太陽(yáng)能的應用和新型的節能建筑，只能以最低的能量消耗，使居住環(huán)境更舒適，更清浩，而節能及社會(huì )效益更好。

　　參考文獻

　　1張評銜。建筑節能及太陽(yáng)能建筑。工程建設與設計，2009（7）：20～22