理想的節能建筑應在最少的能量消耗下滿足以下三點,一是能夠在不同季節、不同區域控制接收或阻止太陽輻射;二是能夠在不同季節保持室內的舒適性;三是能夠使室內實現必要的通風換氣。目前,建筑節能的途徑主要包括:盡量減少不可再生能源的消耗,提高能源的使用效率;減少建筑圍護結構的能量損失;降低建筑設施運行的能耗。在這三個方面,高新技術起著決定性的作用。當然建筑節能也采用一些傳統技術,但這些傳統技術是在先進的試驗論證和科學的理論分析的基礎上才能用于現代化的建筑中。
減少能源消耗,提高能源的使用效率
?、谠谟脩羯崞魃习苍O熱量分配表和溫度調節閥,用戶可根據需要消耗和控制熱能,以達到舒適和節能的雙重效果;
③采用新型的保溫材料包敷送暖管道,以減少管道的熱損失。
減少建筑圍護結構的能量損失
建筑物圍護結構的能量損失主要來自三部分:①外墻;②門窗;③屋頂。這三部分的節能技術是各國建筑界都非常關注的。主要發展方向是,開發高效、經濟的保溫、隔熱材料和切實可行的構造技術,以提高圍護結構的保溫、隔熱性能和密閉性能。
外墻節能技術
就墻體節能而言,傳統的用重質單一材料增加墻體厚度來達到保溫的作法已不能適應節能和環保的要求,而復合墻體越來越成為墻體的主流。復合墻體一般用塊體材料或鋼筋混凝土作為承重結構,與保溫隔熱材料復合,或在框架結構中用薄壁材料加以保溫、隔熱材料作為墻體。目前建筑用保溫、隔熱材料主要有巖棉、礦渣棉、玻璃棉、聚苯乙烯泡沫、膨脹珍珠巖、膨脹蛭石、加氣混凝土及膠粉聚苯顆粒漿料發泡水泥保溫板等。這些材料的生產、制作都需要采用特殊的工藝、特殊的設備,而不是傳統技術所能及的。值得一提的是膠粉聚苯顆粒漿料,它是將膠粉料和聚苯顆粒輕骨料加水攪拌成漿料,抹于墻體外表面,形成無空腔保溫層。聚苯顆粒骨料是采用回收的廢聚苯板經粉碎制成,而膠粉料摻有大量的粉煤灰,這是一種廢物利用、節能環保的材料。墻體的復合技術有內附保溫層、外附保溫層和夾心保溫層三種。中國采用夾心保溫作法的較多;在歐洲各國,大多采用外附發泡聚苯板的作法,在德國,外保溫建筑占建筑總量的80%,而其中70%均采用泡沫聚苯板。
門窗節能技術
門窗具有采光、通風和圍護的作用,還在建筑藝術處理上起著很重要的作用。然而門窗又是最容易造成能量損失的部位。為了增大采光通風面積或表現現代建筑的性格特征,建筑物的門窗面積越來越大,更有全玻璃的幕墻建筑。這就對外維護結構的節能提出了更高的要求。
目前,對門窗的節能處理主要是改善材料的保溫隔熱性能和提高門窗的密閉性能。從門窗材料來看,近些年出現了鋁合金斷熱型材、鋁木復合型材、鋼塑整體擠出型材、塑木復合型材以及UPVC塑料型材等一些技術含量較高的節能產品。
其中使用較廣的是UPVC塑料型材,它所使用的原料是高分子材料--硬質聚氯乙烯。它不僅生產過程中能耗少、無污染,而且材料導熱系數小,多腔體結構密封性好,因而保溫隔熱性能好。UPVC塑料門窗在歐洲各國已經采用多年,在德國塑料門窗已經占了50%。
屋頂節能技術
屋頂的保溫、隔熱是圍護結構節能的重點之一。在寒冷的地區屋頂設保溫層,以阻止室內熱量散失;在炎熱的地區屋頂設置隔熱降溫層以阻止太陽的輻射熱傳至室內;而在冬冷夏熱地區(黃河至長江流域),建筑節能則要冬、夏兼顧。保溫常用的技術措施是在屋頂防水層下設置導熱系數小的輕質材料用作保溫,如膨脹珍珠巖、玻璃棉等(此為正鋪法);也可在屋面防水層以上設置聚苯乙烯泡沫(此為倒鋪法)。在英國有另外一種保溫層做法是,采用回收廢紙制成紙纖維,這種紙纖維生產能耗極小,保溫性能優良,紙纖維經過硼砂阻燃處理,也能防火。施工時,先將屋頂的釘層夾層,再將紙纖維噴吹入內,形成保溫層。屋頂隔熱降溫的方法有:架空通風、屋頂蓄水或定時噴水、屋頂綠化等。以上做法都能不同程度地滿足屋頂節能的要求,但目前最受推崇的是利用智能技術、生態技術來實現建筑節能的愿望,如太陽能集熱屋頂和可控制的通風屋頂等。
降低建筑設施運行的能耗
新能源的開發利用