严寒、寒冷和夏热冬冷地区建筑节能的措施及效益分析
摘要：本文对严寒、寒冷和夏热冬冷地区建筑节能的措施及效益分析
0引言
建筑节能是指在建筑物的规划、设计、新建、改建和使用过程中，执行建筑节能标准，采用新型建筑材料和建筑节能新技术、新工艺等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，在保证建筑物室内热环境质量的前提下，减少供热采暖、照明、热水供应的能耗，并与可再生能源利用、保护生态平衡和改善人居环境紧密结合。我国严寒、寒冷和夏热冬冷地区冬季寒冷，集中供热面积大，采暖能耗是建筑能耗的最大组成部分，建筑物的防寒保温问题是关系能源消耗的关键问题，注意节约能源消耗已成为北部建筑设计时的一个重要问题。
一、建筑节约能耗的几点措施
1.使用纳米透明隔热涂料。纳米透明隔热涂料是新近问世的一种可以让玻璃既保持高透光性同时又有较好的隔热效果的高科技产品。纳米透明隔热涂料可采用喷涂或刷涂技术涂与各类建筑物的玻璃上。在夏季,能抑制65%太阳能辐射不进入室内,并能保证透光率达到70%,能使室内温度低于室外温度达到4℃～7℃,测试表明，夏天开空调时,空调的耗电量可从原来303度降低到208度,可节电20%～30%左右;在冬季,隔热涂膜的特殊金属膜呈透明型、引进可视光,长波长的暖气能在室内反射,使室内的暖气(远红外线）约90%不外流。
2.建筑节能中太阳能的利用。太阳能是绿色能源中最重要的能源，是取之不尽、用之不竭、广泛存在的天然能源，其优点是极为丰富、洁净、安全、价廉，对生态平衡没有任何影响。
有关资料表明,我国陆地面积每年接收的太阳辐射总量在3.3×103～8.4×106kJ/(m2•年)之间，相当于2.4×104亿t标煤。全国总面积三分之二以上地区年日照时数大于2200h，日照能量在5×106kJ/(m2•年)以上。我国西藏、青海、新疆、甘肃、宁夏、内蒙古高原的总辐射量和日照时数均为全国最高，属太阳能资源丰富地区；除四川盆地、贵州省资源稍差外，东部、南部及东北等其他地区为资源较富和中等区。
在建筑中加强太阳能的利用是实现可持续发展的重要环节，太阳能可以为建筑供暖、供热水、供电，甚至能够提供建筑物的全部能量。我国北方被动太阳房采暖节能60％～70％，平均每平方米建筑面积每年可节约20kg～40kg标准煤，有着良好的经济和社会效益。
利用太阳能可以从设计开始，实行三同时，同时设计、同时施工、同时交付使用，图纸设计太阳能预留管道洞口，利用屋顶设计太阳能热水器预留位置，由施工单位安装管道，由开发商统一安装太阳能热水器，和商品房同时交付使用。
3.注重墙体节能。多年以来，我国建筑墙体一般采用单一材料，如空心砌块墙体、加气混凝土墙体等。单一材料导热系数大，一般为高效保温材料的20倍以上，由于建筑节能的需要，新型复合墙体已经出现，复合墙体主要通过在墙体主体结构基础上，增加一层或几层复合的绝热保温材料来改善整个墙体的热工性能。复合墙体很好地发挥了两种材料的长处，既不会使墙体过厚，又能承重，保温效果又好，因此，发达国家新建建筑已基本上采用了此种方式。我国要达到节能65%的要求，除个别采用加厚的加气混凝土单一墙体外，使用复合墙体将是大势所趋。根据复合材料与主体结构位置的不同，墙体保温包括内保温、外保温、夹芯保温等。内保温已在住宅建筑中取消，而外保温已然盛行，夹芯保温也将会在寒冷地区悄然兴起。
4.关注门窗节能技术。在整个建筑物的热损失中，而门窗缝隙空气渗透的热损失则占20%～30%。所以,门窗是围护结构中节能的一个重点部位。门窗节能主要从减少渗透量、减少传热量、减少太阳能辐射3个方面进行。减少渗透量可以减少室内外冷热气流的直接交换而增加设备负荷,可采用中空或真空等双层玻璃，避免室内外空气直接交换，可通过采用密封材料增加窗户的气密性;减少传热量是防止室内外温差的存在而引起的热量传递，建筑物的窗户由镶嵌材料和窗框、扇型材组成。为此，要加强节能型窗框和节能玻璃等技术的推广和应用,增大窗户的整体传热系数以减少传热量。
塑钢门窗不仅防噪隔声功能显著，防雨水渗漏能力强，空气渗透量小，更主要的是塑钢门窗的导热系数极低，隔热效果优于铝材1250倍，在采暖和制冷上，能耗要低30%～50%，室内空调的启动次数明显减少，耗电量也显著减少。
二、建筑节能的经济效益
节能建筑由于使用了节能材料，往往会增加初期投资，使建设费用增加。但从能量效率方面分析，节能建筑有着非常可观的效益，并能在一定的年限内回收节能投资费。而且，在节能收益和节能投资平衡后，节能建筑就进入了纯收益期，在使用周期内可节约大量费用。从一些节能试点小区实际情况分析，住宅建筑节能投资增加额/住宅建筑本身的造价=1/6。与此同时，从规划设计的角度来看，可以节约锅炉供热设备和采暖系统建设的投资，并且在建成使用后可以节约能源支出，节约运行管理费用。试点表明，节能建筑的投资回收期一般在3年～7年左右。节能建筑经济分析可参照如下几个指标来进行。
1.节能投资。节能建筑在一般情况下，加强围护结构的保温隔热性能，建筑工程造价势必也要相应地提高。在我国，节能65%住宅的投资增长率一般可控制在12%以内。
2.节能收益。随着国民经济的发展，节能率指标也在逐步提高。节能建筑的设备运行负荷比传统建筑小，其维护费用也相应的减少;建筑物由于受到良好的隔热保温措施的保护，从中就节省了一笔维护开支。
3.投资回收期。节能建筑的投资回收期一般不应超过8年。
4.生命周期收益。节能投资是一次性行为，而收益是一个长期的过程。因此，更科学合理的分析节能建筑的经济效益，应该采取建筑物生命周期的计算方法：节能建筑生命周期收益=非节能建筑生命周期总费用-节能建筑生命周期总费用。
三、总结
建筑节能直接关系到国家战略资源、可持续发展和环境保护，是建筑业一项重要、紧迫而又艰苦的任务，应值得全社会重视，严寒、寒冷和夏热冬冷地区能耗较大，推广和使用节能建筑必将产生良好的经济和社会效益。我们应根据本地实际情况，采取相应节能措施，才能更好、更经济的推广应用这些新技术，新材料。
