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摘要：介绍建筑节能的意义，如何从具体操作的层面上实现建筑节能，介绍目前应用最为广泛的新能源应用形式。
关键字：建筑节能，新能源
Abstract: present the significance of energy saving in buildings and the way to achieve the purpose, then introduce the most popular methods of energy saving.
Keywords: energy saving in buildings, new energy
1建筑能耗的定义
建筑能耗有两种定义方法：一种是广义建筑能耗，是指从建筑材料生产制造、建筑物建设施工、一直到建筑物使用的全过程所消耗的能源；一种是狭义建筑能耗或称建筑使用能耗，是指建筑物运行过程中所消耗的能源，包括照明、采暖、空调、降温、电梯、热水供应、炊事、家用电器以及办公设备等所消耗的能源。广义建筑能耗完全取决于建造业的发展，而且在建筑的生命周期中，建筑材料和建造过程所消耗的能源仅占其总能源消耗的20%左右，故建筑运行能耗即狭义建筑能耗是建筑节能任务中最主要的关注点。
2建筑节能的意义
目前我国的建筑总能耗约占社会终端能耗的20.7%。其中，北方城镇建筑采暖和农村生活用煤约为1.6亿吨标煤/年，占我国2004年煤产量的11.4%；建筑用电和其它类型的建筑用能（炊事、照明、家电、生活热水等）折合为电力，总计约为5500亿度/年，占全国社会终端电耗的27%~29%。按照目前的建筑能耗状况，到2020年我国建筑能耗将比2004年增加2.5亿吨/年标煤和新增耗电5800～6300亿度/年，总计折合电力约1.3万亿度，新增量相当于目前建筑总能耗的1.3倍。根据发达国家经验，随着城市发展，建筑将超越工业、交通等其它行业而最终居于社会能源消耗的首位，达到33%左右。我国城市化进程如果按照发达国家发展模式，使人均建筑能耗接近发达国家的人均水平，需要消耗全球目前消耗的能源总量的1/4来满足中国建筑的用能要求。因此，必须探索一条不同于世界上其他发达国家的节能途径，大幅度降低建筑能耗，实现城市建设的可持续发展。
3建筑节能的措施
从我国的现状来看，建筑节能主要应该体现在以下两个方面，一是降低建筑运行的能耗，二是开发利用新能源。
3.1 降低建筑运行的能耗：
1）通过建筑设计的手段来降低能耗合理的建筑设计是降低建筑使用过程中的能耗的重要前提条件。如当一栋建筑的功能，规模．场地确定后，建筑的朝向和外形会在很大程度上影响建筑能耗。因此建筑设计应结合具体情况(朝向、方位、建筑布局、周边热网状况)加强能源的梯级利用，采取最有效的供暖、制冷方式。此外常用的手段还包括引入水池，噴水的亲水设施降低环境温度，调节小气候；利用绿化配置软化建筑环境；利用墙壁屋顶绿化隔热；利用落叶树木调整日照；利用遮阳板遮阳；使用中庭或者光庭为大进深的建筑采光；设置风塔实现建筑通风等。
2）通过外围护结构的设计来降低能耗围护结构热工性能的优劣是直接影响建筑使用能耗大小的重要因素，所以围护结构的设计使非常重要的。具体的节能手段就是使用节能的建筑材料和建筑设备产品，如保温绝热材料的选取和使用，节能型墙体和屋面的设计，门窗气密性的改进，节能型门窗和门窗密封条的应用等。现在大量的建筑使用玻璃幕墙，普通的玻璃幕墙热工性能差，冬冷夏热，而采用可呼吸式幕墙和LOW——E玻璃则可以有效地控制热量的流动。又比如目前我国建筑保温最常用的保温隔热材料为聚苯乙烯板材，该类材料价格相对最低，但各方面性能也相应较差，导热系数较高，易燃且燃烧后会排出有毒气体等。而PU材料的性能则较为优越，它的保温性能优越，导热系数低，仅为0.024，力学性能优良，具有优良的防水、防火性能,并且更加环保。
在实际的建筑设计的过程中，这些因素都是在综合发挥作用的。只有将这些手段合理的综合，才能达到最优化的设计。如在昆明云电科技园的方案设计中，就是统筹考虑了环境，技术，材料，空间等多方面的因素。该建筑在设计中，通过设置中庭，将水面引入底层和设置可开启百叶的方法，既调节了室内的小气候，达到了冬暖夏凉的良好室内环境，又美化了室内空间。
3.2 开发利用新能源：新能源指非常规，可再生的能源，包括太阳能，地热能，地源热泵等。
1）太阳能 包括太阳能光电系统，太阳能采暖降温系统，太阳能集热系统等。太阳能光电系统主要指光伏发电，光伏发电是利用半导体界面的光生伏特效应而将光能直接转变为电能的一种技术。通过太阳能与建筑一体化的设计，将光伏发电与建筑材料相结合，生产出诸如太阳能屋面板，窗帘式墙壁等产品。如我国山东皇明太阳能集团推出名为“龙光1号”建筑一体化光伏组件，既是光伏发电组件，又是一种全新的中空、透明、节能建筑材料。作为实用价值极高的现代化建筑构件，可广泛应用于玻璃幕墙、建筑物屋顶(相当于瓦)、门窗玻璃，制成融采光、发电于一体的光伏瓦天窗、屋顶、门窗等，结束了常规光伏组件在建筑物上悬挂安装的历史。英国桑德兰的多克斯福特国际办公楼的南向入口大厅的幕墙中集成了多晶体硅的光伏材料，而且幕墙与地面呈60度的倾斜角，墙体后是通高的共享大厅，大厅也成为了热缓冲空间。冬季利用被动式太阳能取暖，夏季利用自然通风降温。设计还考虑了调节光伏电池的间距和光伏材料的不透明度来控制室内照度，减少眩光，在避免过多太阳能辐射和充分利用自然光之间取得了平衡。世博会主题馆则在屋面铺设了面积约2万6千平方米的多晶太阳能组件，面积巨大的太阳能电池板让主题馆的装机容量达到了2825千瓦，而大菱形平面相间隔的铺设方法也同时保证了屋面的美观。
图1世博会主题馆——光伏发电与建筑一体化
太阳能采暖系统是指以太阳能作为采暖系统的热源，利用太阳能集热器将太阳能转换成热能，供给建筑物冬季采暖和全年其他用热的系统。可分为主动式和被动式两种方式。被动式太阳能采暖通过建筑的朝向和周围环境的合理布置，内部空间和外部形体的巧妙处理，以及建筑材料和结构构造的恰当选择，使建筑物在冬季能充分收集、存储和分配太阳辐射热。主动式太阳能采暖系统主要由太阳能集热系统、蓄热系统、末端供热采暖系统、自动控制系统和其他能源辅助加热、换热设备集合构成，相比于被动式太阳能采暖，其供热工况更加稳定，但同时，投资费用也增大，系统更加复杂。随着经济和社会的发展，主动式太阳能采暖开始大规模应用。
图4 主动式太阳能采暖系统
太阳能集热系统是使用集热器将太阳能集中起来，转换成热能供我们使用。太阳能集热器可以很好地结合建筑设计结合，利用集热器那固有的深色与玻璃质感，能产生虚实变换的特殊效果。同时太阳能热水设备可与女儿墙、水箱、楼梯间、构架等元素自由组合，创作出变化多姿的第五立面。
2）地热能 地热能的利用可分为地热发电和直接利用两大类，高温地热（高于150摄氏度）主要用于发电，中低温地热用于采暖，医疗，洗浴等。现在许多国家为了提高地热的利用率，采用梯级开发和综合利用的办法，如热电联产联供，热电冷三联产等。
3）) 地源热泵是一种利用地下浅层地热资源既能供热又能制冷的高效节能环保型空调系统。这种方法无污染，可再生，一机多用，使用寿命长，而且使用范围广，维护费用低，是非常优良的能源利用方式，有着巨大的发展潜力。
随着聊建字[2010]30号文《关于加快实施太阳能光热建筑一体化应用工作的通知》的下发，目前将节能的设计手法和新能源应用在建筑设计中已是大势所趋，作为一名有责任感的建筑工作者，应该在自己的实际方案设计过程中考虑节能与其他因素的权衡，从而达到最优化的设计。
注：文章中所涉及的公式和图表请用PDF格式打开
关键字：建筑节能，新能源
Abstract: present the significance of energy saving in buildings and the way to achieve the purpose, then introduce the most popular methods of energy saving.
Keywords: energy saving in buildings, new energy
1建筑能耗的定义
建筑能耗有两种定义方法：一种是广义建筑能耗，是指从建筑材料生产制造、建筑物建设施工、一直到建筑物使用的全过程所消耗的能源；一种是狭义建筑能耗或称建筑使用能耗，是指建筑物运行过程中所消耗的能源，包括照明、采暖、空调、降温、电梯、热水供应、炊事、家用电器以及办公设备等所消耗的能源。广义建筑能耗完全取决于建造业的发展，而且在建筑的生命周期中，建筑材料和建造过程所消耗的能源仅占其总能源消耗的20%左右，故建筑运行能耗即狭义建筑能耗是建筑节能任务中最主要的关注点。
2建筑节能的意义
目前我国的建筑总能耗约占社会终端能耗的20.7%。其中，北方城镇建筑采暖和农村生活用煤约为1.6亿吨标煤/年，占我国2004年煤产量的11.4%；建筑用电和其它类型的建筑用能（炊事、照明、家电、生活热水等）折合为电力，总计约为5500亿度/年，占全国社会终端电耗的27%~29%。按照目前的建筑能耗状况，到2020年我国建筑能耗将比2004年增加2.5亿吨/年标煤和新增耗电5800～6300亿度/年，总计折合电力约1.3万亿度，新增量相当于目前建筑总能耗的1.3倍。根据发达国家经验，随着城市发展，建筑将超越工业、交通等其它行业而最终居于社会能源消耗的首位，达到33%左右。我国城市化进程如果按照发达国家发展模式，使人均建筑能耗接近发达国家的人均水平，需要消耗全球目前消耗的能源总量的1/4来满足中国建筑的用能要求。因此，必须探索一条不同于世界上其他发达国家的节能途径，大幅度降低建筑能耗，实现城市建设的可持续发展。
3建筑节能的措施
从我国的现状来看，建筑节能主要应该体现在以下两个方面，一是降低建筑运行的能耗，二是开发利用新能源。
3.1 降低建筑运行的能耗：
1）通过建筑设计的手段来降低能耗合理的建筑设计是降低建筑使用过程中的能耗的重要前提条件。如当一栋建筑的功能，规模．场地确定后，建筑的朝向和外形会在很大程度上影响建筑能耗。因此建筑设计应结合具体情况(朝向、方位、建筑布局、周边热网状况)加强能源的梯级利用，采取最有效的供暖、制冷方式。此外常用的手段还包括引入水池，噴水的亲水设施降低环境温度，调节小气候；利用绿化配置软化建筑环境；利用墙壁屋顶绿化隔热；利用落叶树木调整日照；利用遮阳板遮阳；使用中庭或者光庭为大进深的建筑采光；设置风塔实现建筑通风等。
2）通过外围护结构的设计来降低能耗围护结构热工性能的优劣是直接影响建筑使用能耗大小的重要因素，所以围护结构的设计使非常重要的。具体的节能手段就是使用节能的建筑材料和建筑设备产品，如保温绝热材料的选取和使用，节能型墙体和屋面的设计，门窗气密性的改进，节能型门窗和门窗密封条的应用等。现在大量的建筑使用玻璃幕墙，普通的玻璃幕墙热工性能差，冬冷夏热，而采用可呼吸式幕墙和LOW——E玻璃则可以有效地控制热量的流动。又比如目前我国建筑保温最常用的保温隔热材料为聚苯乙烯板材，该类材料价格相对最低，但各方面性能也相应较差，导热系数较高，易燃且燃烧后会排出有毒气体等。而PU材料的性能则较为优越，它的保温性能优越，导热系数低，仅为0.024，力学性能优良，具有优良的防水、防火性能,并且更加环保。
在实际的建筑设计的过程中，这些因素都是在综合发挥作用的。只有将这些手段合理的综合，才能达到最优化的设计。如在昆明云电科技园的方案设计中，就是统筹考虑了环境，技术，材料，空间等多方面的因素。该建筑在设计中，通过设置中庭，将水面引入底层和设置可开启百叶的方法，既调节了室内的小气候，达到了冬暖夏凉的良好室内环境，又美化了室内空间。
3.2 开发利用新能源：新能源指非常规，可再生的能源，包括太阳能，地热能，地源热泵等。
1）太阳能 包括太阳能光电系统，太阳能采暖降温系统，太阳能集热系统等。太阳能光电系统主要指光伏发电，光伏发电是利用半导体界面的光生伏特效应而将光能直接转变为电能的一种技术。通过太阳能与建筑一体化的设计，将光伏发电与建筑材料相结合，生产出诸如太阳能屋面板，窗帘式墙壁等产品。如我国山东皇明太阳能集团推出名为“龙光1号”建筑一体化光伏组件，既是光伏发电组件，又是一种全新的中空、透明、节能建筑材料。作为实用价值极高的现代化建筑构件，可广泛应用于玻璃幕墙、建筑物屋顶(相当于瓦)、门窗玻璃，制成融采光、发电于一体的光伏瓦天窗、屋顶、门窗等，结束了常规光伏组件在建筑物上悬挂安装的历史。英国桑德兰的多克斯福特国际办公楼的南向入口大厅的幕墙中集成了多晶体硅的光伏材料，而且幕墙与地面呈60度的倾斜角，墙体后是通高的共享大厅，大厅也成为了热缓冲空间。冬季利用被动式太阳能取暖，夏季利用自然通风降温。设计还考虑了调节光伏电池的间距和光伏材料的不透明度来控制室内照度，减少眩光，在避免过多太阳能辐射和充分利用自然光之间取得了平衡。世博会主题馆则在屋面铺设了面积约2万6千平方米的多晶太阳能组件，面积巨大的太阳能电池板让主题馆的装机容量达到了2825千瓦，而大菱形平面相间隔的铺设方法也同时保证了屋面的美观。
图1世博会主题馆——光伏发电与建筑一体化
太阳能采暖系统是指以太阳能作为采暖系统的热源，利用太阳能集热器将太阳能转换成热能，供给建筑物冬季采暖和全年其他用热的系统。可分为主动式和被动式两种方式。被动式太阳能采暖通过建筑的朝向和周围环境的合理布置，内部空间和外部形体的巧妙处理，以及建筑材料和结构构造的恰当选择，使建筑物在冬季能充分收集、存储和分配太阳辐射热。主动式太阳能采暖系统主要由太阳能集热系统、蓄热系统、末端供热采暖系统、自动控制系统和其他能源辅助加热、换热设备集合构成，相比于被动式太阳能采暖，其供热工况更加稳定，但同时，投资费用也增大，系统更加复杂。随着经济和社会的发展，主动式太阳能采暖开始大规模应用。
图4 主动式太阳能采暖系统
太阳能集热系统是使用集热器将太阳能集中起来，转换成热能供我们使用。太阳能集热器可以很好地结合建筑设计结合，利用集热器那固有的深色与玻璃质感，能产生虚实变换的特殊效果。同时太阳能热水设备可与女儿墙、水箱、楼梯间、构架等元素自由组合，创作出变化多姿的第五立面。
2）地热能 地热能的利用可分为地热发电和直接利用两大类，高温地热（高于150摄氏度）主要用于发电，中低温地热用于采暖，医疗，洗浴等。现在许多国家为了提高地热的利用率，采用梯级开发和综合利用的办法，如热电联产联供，热电冷三联产等。
3）) 地源热泵是一种利用地下浅层地热资源既能供热又能制冷的高效节能环保型空调系统。这种方法无污染，可再生，一机多用，使用寿命长，而且使用范围广，维护费用低，是非常优良的能源利用方式，有着巨大的发展潜力。
随着聊建字[2010]30号文《关于加快实施太阳能光热建筑一体化应用工作的通知》的下发，目前将节能的设计手法和新能源应用在建筑设计中已是大势所趋，作为一名有责任感的建筑工作者，应该在自己的实际方案设计过程中考虑节能与其他因素的权衡，从而达到最优化的设计。
注：文章中所涉及的公式和图表请用PDF格式打开