李 昂 ，徐家樹(shù)

（1.中國(guó)建筑第八工程局有限公司，江蘇南京 210000；2.南京聯(lián)創(chuàng)科技集團(tuán)股份有限公司，江蘇南京 210000）

0 引言

現(xiàn)代化的建筑工程項(xiàng)目中經(jīng)常采用一些更加先進(jìn)的施工方法和施工材料來(lái)增強(qiáng)建筑物的節(jié)能環(huán)保效果。建筑物內(nèi)的室內(nèi)供暖、照明、通風(fēng)空調(diào)以及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等都可以采取一定的技術(shù)實(shí)現(xiàn)更好的節(jié)能效果。在建筑物的墻體施工、屋面施工、門(mén)窗施工中都可以使用一些新型的節(jié)能材料來(lái)增強(qiáng)其施工效果。

1 節(jié)能技術(shù)和材料的意義

國(guó)內(nèi)在居民住宅、道路橋梁、生產(chǎn)廠房以及其他各類(lèi)建筑物方面都存在非常龐大的建設(shè)需求，傳統(tǒng)的建筑材料和施工工藝在當(dāng)前的發(fā)展階段逐漸表現(xiàn)出能耗水平高、運(yùn)營(yíng)效率低下以及環(huán)保效應(yīng)差等問(wèn)題。建筑工程的高能耗在很大程度上對(duì)其運(yùn)營(yíng)成本控制、碳排放控制以及建造技術(shù)創(chuàng)新等造成了制約。因而在建筑工程中采用節(jié)能技術(shù)和材料可以取得非常良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。具體如下：①提高工程質(zhì)量。節(jié)能新技術(shù)和新材料的運(yùn)用并不是在原有的基礎(chǔ)上減少建筑物的功能或者降低施工標(biāo)準(zhǔn)，而是通過(guò)技術(shù)和材料方面的創(chuàng)新達(dá)到提高工程質(zhì)量以及降低施工和運(yùn)營(yíng)過(guò)程中的能耗水平；②節(jié)能技術(shù)和節(jié)能材料的運(yùn)用可以讓建筑施工過(guò)程更加節(jié)約地使用材料、消耗電能和水資源等。因而整個(gè)工程項(xiàng)目的建造成本以及施工過(guò)程中的節(jié)能環(huán)保效應(yīng)將表現(xiàn)得更加突出；③建筑物投入使用之后也需要在日常的運(yùn)營(yíng)過(guò)程中消耗大量的電能、水、天然氣或者其他類(lèi)型的能源。良好的節(jié)能設(shè)計(jì)和節(jié)能材料可以有效減少建筑物在投入使用之后所消耗的能源，進(jìn)而產(chǎn)生良好的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)保效益[1]。

2 應(yīng)用分析

2.1 節(jié)能技術(shù)

（1）利用地?zé)崮芄┡?。傳統(tǒng)的建筑物在取暖的過(guò)程中主要依靠城市集中供暖系統(tǒng)、天然氣供暖或者使用室內(nèi)空調(diào)設(shè)備。然而這些傳統(tǒng)的供暖形式在實(shí)際使用過(guò)程中都會(huì)間接或者直接消耗大量的電力能源、化石燃料以及產(chǎn)生非常嚴(yán)重的大氣污染。我國(guó)北方地區(qū)在冬季集中供暖過(guò)程中很容易因?yàn)榛剂系拇罅肯亩a(chǎn)生比較嚴(yán)重的霧霾天氣。在某些地?zé)崮苜Y源比較豐富的地區(qū)已經(jīng)開(kāi)始小規(guī)模地通過(guò)地?zé)崮軄?lái)對(duì)城市建筑物供暖系統(tǒng)進(jìn)行循環(huán)加熱，這種供暖技術(shù)在長(zhǎng)期的使用過(guò)程中可以產(chǎn)生非常顯著的節(jié)能效果和環(huán)保效應(yīng)。

（2）門(mén)窗節(jié)能技術(shù)。建筑物的門(mén)窗結(jié)構(gòu)是其最容易產(chǎn)生熱量流失、噪聲干擾或者高溫傳導(dǎo)的部位之一，門(mén)窗在冬季產(chǎn)生的熱量流失會(huì)導(dǎo)致建筑物內(nèi)的溫度出現(xiàn)較快的下降并增加了空調(diào)等設(shè)備的使用頻率，夏季則容易因?yàn)楦邷囟牡鹊降碾娔軄?lái)消暑。因而現(xiàn)代化的節(jié)能技術(shù)中需要通過(guò)全新的設(shè)計(jì)方案來(lái)提升門(mén)窗部位的密封性、隔熱性以及保溫性等。例如，可以使用雙層玻璃的設(shè)計(jì)方案來(lái)減少室內(nèi)熱量的流失或者室外熱量的流入速度，這種技術(shù)可以將建筑物室內(nèi)形成更好的“冬暖夏涼”的效應(yīng)。在門(mén)窗的邊沿處可以使用設(shè)置密封條的措施達(dá)到相同的效果[2]。

（3）外墻和屋面保溫隔熱技術(shù)。建筑物除了窗戶之外的另一個(gè)容易引起室內(nèi)外溫度熱傳導(dǎo)的部位就是墻體的屋面，因?yàn)檫@兩個(gè)部位的面積都非常大。一方面在建造墻體的過(guò)程中可以采用一些隔熱性能比較好的新型砌體結(jié)構(gòu)材料，例如，空心磚、加氣混凝土砌塊等。另一方面，可以通過(guò)在屋面上或者墻體外側(cè)設(shè)置專(zhuān)門(mén)的保溫層來(lái)增強(qiáng)其隔熱保溫的效果并減少室內(nèi)外熱量的傳導(dǎo)。通?？梢允褂靡恍┬滦偷膲w保溫和絕熱材料來(lái)實(shí)現(xiàn)這些建設(shè)目標(biāo)，例如，水泥輕質(zhì)隔墻板。

（4）暖通余熱回收。大型公共建筑物的設(shè)計(jì)中需要通過(guò)專(zhuān)門(mén)的新風(fēng)系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)室內(nèi)外空氣的流通并為室內(nèi)人員提供更加清新的空氣。但是在室內(nèi)外空氣交互的過(guò)程中常常會(huì)因?yàn)槭彝鉁囟容^低而室內(nèi)溫度較高造成熱量的流失。對(duì)室外進(jìn)來(lái)的冷空氣進(jìn)行加熱有需要消耗較多的熱能。因而在比較先進(jìn)的暖通空調(diào)系統(tǒng)中需要通過(guò)余熱回收技術(shù)對(duì)室內(nèi)排出的熱空氣進(jìn)行處理，盡可能對(duì)其中的熱量進(jìn)行回收利用。

（5）全面推廣節(jié)能電氣設(shè)計(jì)。建筑物室內(nèi)的空調(diào)、熱水器、照明設(shè)施以及取暖設(shè)施等都需要消耗大量的電能或者天然氣。在現(xiàn)代化的建筑施工中還需要統(tǒng)籌各種電氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法并盡可能做到各種系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計(jì)。例如，在建筑物的公共走廊或者公共廁所等部位可以設(shè)計(jì)使用聲控照明以及節(jié)能燈具。建筑物室內(nèi)的溫度調(diào)節(jié)可以采用中央空調(diào)技術(shù)或者使用具備良好節(jié)能效果的空調(diào)設(shè)備。這種節(jié)能化的電氣設(shè)計(jì)方案可以在很大程度降低室內(nèi)各種電氣設(shè)備的能源消耗水平。

（6）優(yōu)化建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。建筑物的結(jié)構(gòu)通常也可以在一定程度上影響其散熱、通風(fēng)以及保溫等方面的性能。尤其在一些造型多變、功能多變的大型公共建筑中更應(yīng)該通過(guò)良好的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)來(lái)提高其能源利用效率。例如，在大型商場(chǎng)的中庭結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中可以通過(guò)頂部的天窗來(lái)提升室內(nèi)的照明效果，在底部要注意利用自然通風(fēng)來(lái)實(shí)現(xiàn)建筑物內(nèi)部的空氣流通并減少新風(fēng)系統(tǒng)的使用率。實(shí)際上良好的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)還可以對(duì)建筑物排水、利用太陽(yáng)能和風(fēng)能等提供更加便利的條件[3]。

2.2 節(jié)能材料

（1）墻體材料。傳統(tǒng)的墻體施工材料中主要包括磚塊、混凝土以及鋼筋等，現(xiàn)階段工程技術(shù)人員已經(jīng)開(kāi)發(fā)出很多利用礦山開(kāi)采廢料或者工業(yè)生產(chǎn)廢料制作而成的新型墻體砌體結(jié)構(gòu)，例如，可以在建筑材料中添加煤矸石粉末、爐渣或者石料粉末等。加氣混凝土塊、黏土空心磚等在建筑防水、保溫以及隔熱等方面都具有非常良好的性能。另外，建筑物的屋面或者墻體結(jié)構(gòu)在長(zhǎng)期的使用過(guò)程中容易因?yàn)橛晁蛘呤覂?nèi)微生物等因素的影響而出現(xiàn)發(fā)霉、受潮等情況，進(jìn)而導(dǎo)致墻體表面出現(xiàn)斑塊、發(fā)黑、起皮等一系列嚴(yán)重影響其美觀的問(wèn)題。因而現(xiàn)階段的建筑墻體施工中常常會(huì)在面層中添加一些具有抗菌、抑菌效果的材料，例如，抑菌發(fā)泡劑。

（2）保溫隔熱材料。①XPS擠塑板。這種施工材料是一種用聚苯乙烯制作而成的常用于外墻保溫隔熱施工的建筑板材。良好的強(qiáng)度以及隔熱性能使其可以在建筑物的外墻上得到良好的應(yīng)用；②硅酸鹽保溫材料。這種建筑保溫此材料的特點(diǎn)是其封閉的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)可以對(duì)室內(nèi)的暖氣充分的聚集起來(lái)并防止其流向室外；③HD-STP保溫材料。在建筑物外墻的絕熱和保溫施工中可以使用這種新型的施工材料達(dá)到良好的效果，而且現(xiàn)階段這種保溫材料在性能方面的表現(xiàn)是最為顯著的；④硬泡聚氨酯材料。這種使用了無(wú)氟發(fā)泡技術(shù)的保溫材料也可以大幅增強(qiáng)外墻的保溫絕熱效果，性能非?？壳?。

（3）節(jié)能玻璃。①根據(jù)有效的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)可知建筑物室內(nèi)流失的能量中有大約一半是通過(guò)門(mén)窗等部位消散掉的。尤其在寒冷的冬季，只設(shè)計(jì)了單層玻璃的窗戶很容易通過(guò)熱交換來(lái)流失掉室內(nèi)的熱量，進(jìn)而導(dǎo)致室內(nèi)的用戶加大對(duì)空調(diào)等加熱設(shè)備的使用時(shí)長(zhǎng)和使用頻次并消耗更多的電能。因此建筑物的窗戶部位可以通過(guò)設(shè)置雙層玻璃的措施來(lái)減少室內(nèi)外溫度的交互和傳導(dǎo)，中間的一層空氣具備良好的絕熱和保溫效果；②通過(guò)在玻璃上進(jìn)行著色或者鍍上一層薄膜可以有效提高其對(duì)有太陽(yáng)能的吸收程度并減少熱量向室內(nèi)的傳導(dǎo)，這種玻璃可稱為吸熱玻璃。這種玻璃在實(shí)現(xiàn)良好透光效果的同時(shí)還能大量地吸收輻射到玻璃上的紅外線；③熱反射玻璃。這種通過(guò)在表面鍍上金屬薄膜層的玻璃可以對(duì)太陽(yáng)直射產(chǎn)生良好的反射作用且反射率還比較高，常常在20%～40%之間[4]。

3 應(yīng)用案例

國(guó)內(nèi)著名高等學(xué)府西安交通大學(xué)創(chuàng)新港在室內(nèi)供暖設(shè)計(jì)中，通過(guò)深入地下2500m的深井將涼水從外管注入地下，并通過(guò)地?zé)崮軐?duì)其加熱，然后在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)利用地?zé)崮苓M(jìn)行室內(nèi)供暖的目標(biāo)。通過(guò)這種加熱技術(shù)獲得的出水溫度可以控制在45℃左右且室內(nèi)的氣溫可以控制在20℃左右。這種通過(guò)地?zé)崮軄?lái)進(jìn)行供暖的方式有效地減少了化石燃料的消耗并取得良好的環(huán)保效應(yīng)和經(jīng)濟(jì)效應(yīng)。

4 結(jié)束語(yǔ)

技術(shù)的進(jìn)步以及人們對(duì)于節(jié)能環(huán)保的重視要求現(xiàn)代化的建筑工程項(xiàng)目中應(yīng)該盡可能采用節(jié)能技術(shù)和節(jié)能材料。在建筑施工中常?？梢詮膲w砌體材料、保溫材料、門(mén)窗密封材料、玻璃材料等方面來(lái)增強(qiáng)節(jié)能效果。地?zé)崮芄┡?、熱量回收技術(shù)以及絕熱保溫技術(shù)等都是相對(duì)比較新的節(jié)能技術(shù)。通過(guò)材料與施工技術(shù)的創(chuàng)新來(lái)不斷優(yōu)化建筑物的節(jié)能效果具有良好的工程意義。