時間：2023-08-01 09:24:00
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EPS板的原材料是聚苯乙烯樹脂，加入發泡劑、阻燃劑等添加劑，經過加熱預發泡，在模具中加熱而制成具有不同表觀密度的閉孔結構的硬質EPS板[8-9]。EPS板具有顯著的節能保溫優點：質輕、導熱系數低（保溫效果好）、抗潮濕、密度低、易加工、價格便宜、施工性較好、隔聲效果良好，環保和可再循環利用等，因此成為目前使用最多的建筑保溫材料。（1）吸水性。EPS特有的內部結構致使其具有較強的抗潮濕能力。研究表明：EPS即使被埋在地下飽水層幾年其吸水量也不會超過10%；除汽油外，絕大多數溶劑對EPS影響不大[10]。因此，EPS具有較好的抗老化能力。（2）密度。EPS材料的密度低，具有質量輕的優點，這對于建筑保溫節能具有重要意義。EPS的密度一般為18~30kg/m3（表1），其密度大小取決于樹脂的膨脹倍數[11]，相比較而言，PF泡沫板、PU硬質泡沫的密度更低。（3）保溫隔熱性（導熱系數）。由于EPS內部空腔結構，使得這種材料具有低的導熱系數。研究表明：EPS的導熱系數與含水率存在正相關關系，當EPS含水率為1%時，導熱系數大約增大5%；當含水率為5%時，導熱系數最大可增大75%[12]。但由于EPS吸水率低，具有較好的抗潮濕能力，因此，EPS仍具有較好的保溫隔熱性。（4）熱穩定性。EPS板的最高工作溫度可達80℃，一般情況下，EPS性能比較穩定；但當溫度達到150℃時EPS板開始熔融；若溫度持續升高，EPS板將會發生分解，并產生可燃氣體，但由于EPS板中添加有阻燃劑，因此火焰不會擴散，幾秒鐘之內會自動熄滅[13]。（5）回收性和環保性。EPS能夠回收再利用，具有良好的環保性。有多種途徑回收利用EPS：(1)通過機械回收EPS重新制成XPS，或者將其熱熔再生制成新的EPS使用；(2)化學回收利用，制成紙箱防水涂料、建筑涂料等[14]。
2.1EPS板厚度設計
導熱系數K值是指在穩定傳熱條件下，當墻體內外兩側溫差為1℃時，單位時間內通過單位面積所傳遞的熱量值[15]。導熱系數和材料密切相關。保溫節能材料的厚度變化對墻體導熱系數具有差別。不同厚度的保溫層EPS對同一個墻體的導熱系數K和熱惰性指數D值具有一定的影響。據孫海萍[15]研究，隨著EPS保溫材料厚度的增加，墻體導熱系數K值的下降速率減低，見表2和表3[16]。從表2和表3可以看出，隨著保溫材料厚度的增加，熱惰性指數值穩步上升（幾乎恒定為0.085），而墻體導熱系數值下降速率不斷減小。當保溫材料厚度由45mm增加至50mm時，墻體導熱系數降幅不到0.05。當保溫材料EPS厚度達到一定限值之后，即使厚度繼續增加，不僅其表現出的保溫效果也不會很明顯，而且投資額度將會上升。根據我國建設部的《中國建筑技術政策》中關于建筑節能應達到65%的要求，結合上述分析，當EPS保溫節能材料厚度為40mm時，墻體導熱系數為0.635W/(m2•K)，滿足建筑節能的要求，并且節省了保溫材料過厚造成的不必要投資。
2.2EPS板防火設計
建筑節能是當前建筑行業關注的熱點課題，在節能的同時建筑材料的防火安全性也十分重要。在國內外由于建筑保溫節能材料防火安全性問題引發的火災事件并不在少數。因此，節能與防火安全應該“一手抓”，二者并重。EPS板的阻燃性為B2級，但是綜合性能上仍存在一定的安全隱患。發生火災時火焰從建筑窗口涌出，直接接觸保溫系統，未直接接觸的地方受到熱傳遞，最后內部空氣發生膨脹[17]。針對火災發生時的建筑保溫系統的這些狀態，提出關于提高建筑保溫材料防火性能的優化設計。（1）從EPS板本體角度，在制備過程中添加阻燃劑，從而提高材料本身的防火安全性，EPS所用阻燃劑有如下種類：鹵系阻燃劑，具有強的阻燃能力，種類多樣，包括：十溴二苯醚、氯化石蠟、四溴鄰苯二甲酰亞胺等等，目前通過一些學者的研究已經取得較好的效果[18]；無機阻燃劑，阻燃效率不高，常常要和其他阻燃劑配合才能達到較好的效果；膨脹阻燃劑，包括三類組成物質：酸源、氣源和碳源，鄭寶明等[19]研究表明，膨脹阻燃劑具有較好的阻燃效率；黏土類阻燃劑為最近使用的新型阻燃劑，包括：斑脫石、蒙脫石等等層狀黏土礦物。這些阻燃劑的添加使得EPS具有較強的阻燃能力，提高了保溫系統的防火安全性能。（2）從保溫系統的構造體系角度，通過對保溫節能系統進行優化，從而達到提高防火安全的目的。具體采取什么措施取決于火災時保溫節能系統的穩固性和減緩或阻礙火災擴散的能力。具體可采用的措施：防火隔離帶，在墻體外部設置呈條帶狀的防火構造物，起到阻止火焰擴散的作用；擋火梁，在窗口設置隔火裝置，起到將火焰與內部EPS板隔離的效果；采用金屬固件固定，起到穩固保溫層外的保護層作用。在EPS板的表層涂抹具有良好阻燃性的材料（圖1），比如涂抹水泥灰或用石膏板包覆等。RalphMatalon[20]提出用一種具有特殊性質的材料，將其涂抹在EPS上形成隔熱甚至到達絕熱效果的保護層，從而達到阻燃的效果。與此同時，在EPS板外層涂覆這種特殊性質的材料，能阻礙熱量和氣流發生交換，進而達到保溫節能的效果。有關實驗表明：在厚度為120mm的EPS板上涂抹1mm厚的絕熱材料后，其被破壞的時間由原先的1min延長至5min，在EPS板表層形成了隔熱炭層[21]。
中圖分類號： TE08 文獻標識碼： A 文章編號：
前言
能源是社會發展的重要物質基礎, 對經濟社會發展產生了至關重要的影響。改革開放三十年進程，我國實現了飛速發展，能耗問題也日益顯著。在眾多能源消耗中建筑能耗總量龐大，成為可持續發展建設進程中一類不容忽視的重要問題。較多行業專家逐步對建筑能耗問題引起關注，并探究有效的節能技術策略。建筑產品不同于其它產品，具有生產建設周期長，工藝技術復雜，變更影響因素較多等特點。建筑工程的設計施工環節需要應用有效的節能措施，做好充足的前期準備，進行綜合比選分析，應用節能環保材料，方能創設節能效益，降低能耗損失，實現可持續的全面發展。
建筑工程施工建設中，由于工程結構體系復雜，同時具有一定不可逆性，因此進行節能降耗管控，可由其外墻施工、屋面建設以及門窗通風等部位入手，提升維護結構整體密閉水平，優化其熱阻標準。
充分完善建設施工準備
為實現節能降耗目標，施工企業要認真貫徹落實建筑節能設計標準，施工人員應全面明晰建筑節能的核心重要性，進而貫徹節能施工意識。同時依據工程設計圖紙，參照建筑工程施工建設的現場狀況，編制合理科學的施工方案，優化建筑節能管控體系?；谫|量目標，做好施工工序管控、調節管理，確保施工建設方案計劃的順利完成。其次應做好技術交底，要求施工人員全面了解建筑工程特征，領會規劃建設意圖，以及掌握施工應用工藝技術。要創建完善健全的責任管理體制，強化管理監督，確保節能施工建設的高效開展。要遵循施工技術標準規范，做好管理檢驗。同時要激勵員工積極性，提升其主觀能動意識，強化崗位責任心，樹立高度的責任感與使命感。最后在節能管理施工的基礎上要衡量建筑工程效益，做到經濟、環保、節能、優質、安全建設的統籌兼顧。要結合實際情況，因地制宜，在能力范疇下做好節能施工，不能一味地追求節能導致工程投建成本的增加。要做好可行性研究分析，衡量節能管控手段方式合理性、必要性，進而提升綜合施工建設效能。
優化墻體節能建筑施工
建筑工程墻體保溫是建筑節能施工的關鍵環節。實踐過程中應確保選用隔熱保溫材料的總體厚度滿足設計要求。針對空心磚建設的承重墻，應利用整磚平砌施工方式，不應將空心磚鑿破。倘若整磚數量有限，則可應用實心磚做外砌處理。建筑保溫板與基層以及工程構造層的處理連接應確保可靠牢固，不應出現脫層或者開裂問題。如果預埋件以及管道處理需要進行墻體洞口的預留，則不應采用水泥砂漿材料進行填補，應選擇應用實心磚進行砌筑施工。另外應確保砌塊墻體整體施工處理質量，保護砌塊穩定性、整體性，其灰縫具備良好的飽滿度，完善粉塊的連接處理，并做好變形協調。加強施工環節的嚴格管控，做好隱蔽建筑工程的全面核查，并細化登記驗收記錄。對于保溫砂漿應確保其通過質檢核查驗收。完成屋面防水施工處理后，同工程墻體連接的門窗框以及各類管線，應確保處理施工對保溫層不造成影響。要控制施工場所環境溫度高于五度，在炎熱夏季進行施工則應注重做好養護以及保濕管理。
完善建筑工程門窗安裝處理
為確保建筑門窗符合節能設計標準，在施工安裝階段要確保門窗框同工程墻體實現彈性相連。要采用密封膠進行嵌填處理，確保不存在縫隙。同時位于框以及推拉窗相應的軌道與槽位置應進行良好的密封，預防形成滲水以及漏氣問題。倘若縫隙較大，則可應用密封膏進行擠注密封。處理過程中要進行接縫位置的有效清理，將灰塵以及雜物全面去除，確保作業施工對象具有良好的整潔度。同時，門窗框以及建筑工程的墻體、梁柱交接方位應利用水泥砂漿做好封堵處理。倘若建筑門窗位于室外一側，要參照外裝修處理方式進行施工。針對存在變形狀況以及包含較大縫隙，沒有嚴實密封的建筑門窗，不應上墻施工，應做好各個框角平整垂直性的校驗核查，確保其優質完善。
5、科學應用照明配電節能施工技術
建筑節能施工進程中，要符合現代工程建筑整體應用功能。照明的色彩、亮度以及顯色要符合空間舒適、光度適宜、環境衛生、通道順暢的要求。同時對于特殊方位的電氣設備耗電與施工工藝標準，應嚴格遵循。建筑工程照明配電節能施工技術的應用，可促進電能消耗的有效節約。首先可撥除導線之前絕緣皮，而后插到盤圈之中進行壓實處理，并完成可靠綁扎，確保其表面平滑。同時，應選用高效可靠優質的光源。要限制應用鹵素以及白熾燈照明裝置，選擇鎮流器應符合節能標準，創建照明管控調節處理系統，使光源應用壽命合理延長。進行公共場所以及建筑通道位置照明系統施工設計時，應依據天然光進行開關燈調控。安裝階段中燈具相線應通過開關調節，燈具處理安裝應確保端正可靠，位置合理。要實現變電所方位的合理布設，使其同負荷中心有效靠近。同時應減少低壓配電總線的長度，進而控制線路耗損。進行變壓器選擇時應進行全壽命經濟對比研究，保證在合理期限內收回成本。要科學選擇裝配高效優質電動機，提升負載效率，并可擴充配電線總體截面積，抑制線路損耗。
6、做好屋面保溫建筑施工
一般來講，為使建筑室內溫度符合應用功能，達到節能標準，可在施工建設中裝設導熱系數較低、密度較小且吸水性能有限的保溫施工材料至屋面?？蓱谜伔ㄟM行處理，該類方式由屋面之上直至下方防水層，進行保溫施工材料的鋪設施工。該材料種類繁多，應秉承節能環保的目標。為有效保護防水層，還可應用反鋪施工方式，為工程后續的維修養護處理提供便利。
另外可應用新型保溫技術產品，例如創新粘貼施工工藝，或進行內置保溫層的處理，做好平薄板等防護層的科學施工建設。
7、結語
總之，建筑工程施工進程中樹立建筑節能意識，應用科學節能施工工藝尤為重要。我們只有針對建筑工程特征和應用需求，制定科學有效的施工建設策略，方能提升建設水平，節能降耗，優化施工質量，創設顯著效益，建設出節能環保精品優質的建筑工程。
1.1 朝向的選擇。經調查，在其它條件相同情況下，東西向多層建筑的傳熱耗熱量要比南北向的高5%左右。因此，住宅朝向的選擇，最好選擇南向，以其有利于夏季的自然通風，冬季增長日照時間。
1.2 具有合理的體形系數。在住宅體形設計時，應注意用最少的圍護結構面積形成滿足功能要求的室內空間體積，外墻表面積越小越有利于建筑節能，其意義在于減少不必要的墻體外表面積，避免熱損失， 節能住宅體形系數宜控制在0.25到0.28之間。
1.3 優化建筑單體的組合方式。建筑單體之間的組合對氣流的形成具有直接的影響，為此設計時要確定好建筑物的位置和朝向，盡量減少氣候因素對圍護結構的影響。
1.4 在總體規劃設計中，應合理選擇熱源形式，優化布置室外供熱管網，以減少熱傳輸的損失。
2 建筑平面設計中節能的優化設計考慮
2.1 平面形狀應規整，盡量減少護結構面積，增加冬季直射室內的陽光，夏季減少太陽輻射。合理組織穿堂風，加強空氣對流，創造夏季適宜的室內小氣候，以達到使用便利、環境舒適的效果。
2.2 熱環境的合理分區。把熱環境要求較低的廚房、廁所、過廳等布置在北向，而盡量爭取將居室布置在南向，充分利用太陽能，保持冬季室內有較高的溫度；應適當減少北窗開窗面積。
3 改善圍護結構及材料的優化設計考慮
建筑圍護結構，包括墻、窗、門和屋面、地面。圍護結構必須平衡通風和日光的需求，并提供適合于建筑地點的氣候條件的熱濕保護。圍護結構的設計對于建筑在運行中的耗能是一個主要因素。具體的優化設計考慮如下：
3.1 門窗節能設計。外門窗是耗熱的重要渠道，是節能的重點部位。在我國，仍有80%以上的窗達不到節能要求。優化設計時應注意：
3.1.1 確定合理的窗墻比
窗戶對住宅熱環境的影響相當大，它既是太陽輻射的得熱部件，又是主要的失熱部件，合理確定窗墻面積比是節能的重要措施之一。
另外，應減少、改善迎背風面開窗面積的比例，從夏季自然通風角度考慮，迎風面和背風面，窗戶開洞面積應有一定比例，其比值約為1：0.7，既減少了冬季寒風的滲透，有利于室內保溫，又增加了夏季的滲透通風，改善了生活環境的舒適度。
3.1.2 專家們指出，窗戶的傳熱系數約為墻體的,3-4倍，只有門窗達到每小時每米縫長的空氣滲透量≤2.5m3才能達到節能優化設計，為此，要利用新型門窗材料，改善保溫隔熱性能。
1概述
1.1建筑節能
建筑節能是建筑物中規劃、設計、建造以及實際使用過程中，嚴格按照節能的標準和要求執行，通過選擇高校節能技術、工藝、建材等，設計打造出“綠色節能型”建筑產品，進一步提升建筑物的各系統運行效率，在保證室內溫熱環境質量的基礎上，加強建筑物內外的能量交換熱阻，減少供熱系統、照明以及熱水供應等由于大量熱消耗所導致的能耗。
1.2能耗
能耗是反映能源的消費水準與節能降耗的重要評價指標，是能量在流動過程中所產生的消耗，能源利用效率指標參照的是一次能源供應總量與國內生產總值的比率。能源利用效率能夠反映一國經濟活動對能源的利用程度的強弱，也是檢驗經濟結構和能源利用效率變化的重要指標。
1.3建筑節能意義
根據《中國建筑節能年度發展研究報告（2015年）》公布的數據顯示，2013年我國城鎮建筑面積中，住宅面積為208億立方米，公共建筑面積99億立方米，全國城鎮累計新建節能建筑共形成約8000萬噸的標準煤節能能力。我國城鎮建筑運行消耗的能源約為全國商品能源的23%-26%，而發達國家的建筑能耗一般為總能耗的33%以上，此外，隨著我國經濟社會的快速發展，每年新增建筑以每年20億立方米的速度遞增，因此，我國的建筑節能還有很大的提升空間。隨著產業結構的調整，建筑能耗所占的總能耗比例也會不斷提升。做好建筑節能設計具有積極的現實意義，是解決能源供需矛盾的有效途徑之一，也是實現可持續發展的重要途徑。
2建筑節能設計現狀
2.1建筑設計環節缺少監控
建筑節能設計是建筑節能實現的前提和基礎，也是一項系統性工作。建筑節能的實現需要從根本上做好建筑設計的每個環節的精細和量化?，F實中，由于建筑設計主管部門對建筑節能實際成果缺少健全的評定考核機制，也缺少成系統的保障措施，導致對建筑部門的審查缺少必要的考核標準作為依據，使得建筑節能設計環節監控弱化，發揮不了節能監控的應有效果。
2.2建筑內部用能設計不合理
現代建筑設計應堅持人性化理念，充分考慮人的需求對建筑物內部做好合理設計。從現實來看，建筑構造過程中忽視了建筑物內部與周邊環境的協調性，建筑裝飾的應用與節能標準不符，設計出的建筑往往能耗過高，業缺乏舒適感等，達不到節能效果，影響到建筑物與周邊環境的協調性，對建筑物節能設計優化和創新產生不利影響。
3建筑節能技術內容及優化設計
3.1建筑節能技術內容
建筑物主體節能、常規能源系統的優化利用以及可再生能源的利用等共同構成了建筑節能技術內容。其中，（1）建筑物主體節能的實現要把握建筑物所在區域的自然條件，通過能耗模擬計算分析，選擇適宜體型系數、合理布置建筑物室內空間、控制窗墻朝向比等，從總體上降低建筑物對空調和采暖能耗。（2）常規能源系統優化利用：可以通過合理選擇調控方式，節約輸配能耗系統；優化室內照明控制，減少建筑內部照明能耗；優化冷熱源優化選擇，提升空調系統能量轉換效率等。（3）可再生能源利用。結合建筑物所在區域的氣候特點，為建筑物設計選用合適的可再生能源利用技術。其中，主要包括太陽能、地熱、風能、生物質等利用技術，提高可再生能源的利用比率。
3.2建筑節能優化設計
（1）自然通風優化設計。結合建筑物特點，合理設置門窗，如采用對開式，能夠形成穿堂風調節室內通風效果。優化窗戶設計形式，盡量采用多項調節型窗戶，加大通風能力。加大樓層之間風的流動，在豎向空間的頂部設置蓄熱墻，對房間熱能做好充分吸收，并能有效排除掉室內濁氣等。（2）隔熱改造優化設計。做好建筑外的薄弱圍墻保溫隔熱的優化設計能夠有效減少熱損失。例如，選擇AJ建筑保溫隔熱聚合物砂漿應用于建筑物的屋頂、圍護結構使用，有效阻止熱量傳遞，發揮節能效果。在建筑物外種植綠化植物，起到保溫隔熱效果。通過合理設計窗墻比、強化門、窗的密閉性，設計中空雙層玻璃或在門芯填充符合保溫材料，提高門窗框料的保溫性。（3）太陽能利用優化設計。根據建筑物所在區域的氣候條件，合理選擇適合調查建筑的改造方式，提高自然能源利用效率。例如，在室內設置貯熱設備，當太陽能穿過窗戶時便能及時將太陽能儲存起來，達到調節室內溫度效果；設計蓄熱墻式特隆貝墻的建筑方式，發揮太陽能“空氣加熱器”效果；在封閉的陽臺設置貯熱體或者保溫板，形成較為封閉的日光間，達到儲備能源的效果。
目前，建筑耗能已與工業耗能、交通耗能并列，成為中國能源消耗的三大“耗能大戶”。尤其是建筑耗能伴隨著建筑總量的不斷攀升和居住舒適度的提升，呈急劇上揚趨勢。建筑的能耗（包括建造能耗、生活能耗、采暖空調等）約占全社會總能耗的28%，其中最主要的是采暖和空調，占到20%。而這“28%”還僅僅是建筑物在建造和使用過程中消耗的能源比例，如果再加上建材生產過程中耗掉的能源（占全社會總能耗的16.7%），和建筑相關的能耗將占到社會總能耗的46.7%?，F在中國既有的約430億平方米建筑中，只有4%采取了能源效率措施，單位建筑面積采暖能耗為發達國家新建建筑的3倍以上。根據測算，如果不采取有力措施，到2020年中國建筑能耗將是現在3倍以上。因此，建筑節能已迫在眉睫，要把節能建筑工作放到貫徹科學發展觀、全面建設小康社會、保證國家能源安全、實施可持續發展的戰略高度來認識。因此，通過優化設計來有效控制能源消耗，應得到廣泛重視。
一、優化設計對建筑節能的影響
1、設計方案影響工程建造直接能源消耗
在工程設計中，其建筑和結構方案的選擇對建筑的直接能耗有較大影響，如建筑方案中的平面布置為內廊式還是外廊式、進深與開間的確定、立面形式的選擇、層高與層數的確定、基礎類型選用、結構形式選擇等都存在著技術經濟分析問題。中國住宅建設用鋼平均每平方米55公斤，比發達國家高出10%~25%，水泥用量為221.5公斤，每一立方米混凝土比發達國家要多消耗80公斤水泥。據統計，在滿足同樣功能的條件下，技術經濟合理的設計，可降低工程建造直接能源消耗5%～10%，甚至可達10%～20%，如某無線電廠的多層框架結構廠房(4層)，設計單位按常規設計為獨立基礎，由于多層廠房荷載較大，致使獨立基礎的單體尺寸較大，埋深較深(-3.2m)，事后經其他設計人員分析如采用柱下條基，可節約大量的砼，并可降低埋深減少土方開挖所消耗的機械能耗；某綜合辦公樓，在優化設計中，因改變原先設計中的普通鋼筋為帶肋鋼筋，單此一項優化設計，共節約鋼筋1000T，鋼筋總節約率達30%左右。
2、設計方案影響建成后使用的能耗
建筑是牽涉到很多專業的復合體,并且完整的建筑節能工作包括了從最初的規劃、方案到設計、施工,以及多年的運營使用,直至最后拆除重建的全生命周期過程。但以往只注重直接建造成本的降低，輕運營階段能耗的使用情況。從住宅使用過程中的資源消耗看，與發達國家相比，我國住宅使用能耗為相同技術條件下發達國家的兩到三倍。2020年，中國的建筑能耗將達到29430億度電，比三峽電站34年的發電量總和還要多?，F在，我們必須用全壽命周期的節能理念對建筑進行優化設計，即以較低的壽命周期能耗實現必要的功能，獲得豐厚的壽命周期經濟效益。所謂壽命周期能耗是指整個壽命周期過程中發生的全部能源消耗，包括建設、使用、維修、殘值及清理等階段所發生的能源消耗。設計不僅影響項目建設的一次性能耗，而且還影響使用階段的能源消耗，如暖通、照明的能源消耗、清潔、保養、維修等，一次性建造能耗與經常性使用能耗有一定的反比關系，但通過優化設計可努力尋求這兩者的最佳結合，使項目建設的全壽命費用最低，全壽命能耗達到最佳經濟合理狀態。建筑節能優化設計的途徑主要是通過圍護結構保溫和氣密性能的提高，以及采暖空調設備能效的提高等等，來達到減少空調和采暖等能源的消耗。在方案設計當中，建筑師需要對建筑的方位、體型、朝向進行優化，必需要為充分利用自然風、陽光等自然資源創造條件。同時，也必須對建筑材料優化；外墻、樓板、分戶墻、屋面、玻璃、窗框的設計等都需要量化與優化；窗墻比須要以節能和居住舒適度為前提進行優化。從方案設計開始到初步設計，工程師需要根據不斷調整的設計方案模擬量化建筑的能耗情況、計算空調和采暖設備的裝機功率，比對各種影響因素，最后向客戶提供最佳的設計方案。例如，在空調與采暖設備的市場上，各種品牌各種型號使消費者眼花繚亂。空調設備有空氣源熱泵、地源熱泵、風機盤管、地板采暖、輻射制冷、采暖系統、戶室中央空調、變頻機組、水系統、冷媒系統等等。這些空調系統的初投資和運行費用大不相同，那么通過模擬量化，計算出初投資的費用、每年的耗能量、能源費用，消費者或者項目開發者就可以很容易地作出正確的決定。例如北京的一些奧運場館中，為減少能耗，設計者沒有采用普通的新風系統和空調系統，而是經過多次優化設計，尋找最佳節能方案。為實現自然通風和改善室內環境，采用了智能電動窗，很好的解決了新風問題；在場館空調設計中（包括“水立方”和“鳥巢”）都采用了由美國聯合技術開利公司設計的節能空調系統。該系統通過熱回收技術在空調系統中的應用，節能率為10%。該系統在冷水機組上加裝了熱回收裝置，在空氣處理機中采用了新型熱管熱回收裝置，可以回收場館排放總熱量的50%，回收的熱能一部分用于加熱游泳池水和生活用水，另一部分用于加熱新風。
二、現階段推行優化設計運作困難的成因
1、政府主管部門對建筑節能優化設計監控不力
長期以來，主管部門對設計節能成果缺乏必要的考核與評價，有的僅靠圖紙會審來發現一些簡單問題，僅僅是一些新材料或空間布置的一些規定。缺乏對方案的節能性方面的系統審查要求。建筑節能設計首先是一個系統設計問題，它絕不是多項節能技術或者節能設備的簡單累加，它需要定量化。例如，人們在市場上可以買到節能空調、節能玻璃、節能熱水器、太陽能熱水器、墻體保溫材料等等，但是這些材料與設備如何使用、使用哪種型號、用量多少、所起到的作用是什么就需要通過量化整合來完成。集思廣益，從多方面影響因素出發，以最低的投資、最佳的手段完成并達到節能設計目標。所以建設主管部門監管的同時，應增加人員配備和審查力度，對設計節能成果進行量化全面審查。
2、業主要求優化設計的意識不強
目前，業主往往把控制重心放在施工直接投資環節上，而對建成后使用運營成本及節能優化設計環節重視不夠。其原因：一是對設計對投資影響的重要性認識不夠，只看到搞施工招標，投標價要低于標底價、施工單位要讓利等，殊不知選擇一個優秀的設計單位進行設計方案的優化會帶來更大的節約；二是對建筑節能的認識不到位，沒有一個節能環保綠色建筑意識。
3、建筑節能優化設計的開展缺乏必要的壓力和動力
由于缺少建筑節能優化設計與企業和公眾的直接經濟利益聯系，使得節能工作缺少內在經濟利益推動力，政府部門建筑節能管理工作還存在體制不順、監管體系不健全，造成執法不嚴、監督不力，國家政策不配套，缺乏激勵機制和工作力度。對一些國有投資建設項目，有關行政審批單位在審核初步方案時，只注重設計的建設規模和投資限額，對方案的經濟合理性和節能性不做深入研究分析；另外，由于現在的設計收費是按面積或按造價的比例計取，幾乎跟建筑節能和設計質量的優劣無關，導致對設計方案不認真進行節能分析，而是追求高標準，造成能源浪費。相反，設計單位即使花費了較多的人力、物力，優化了設計方案，給業主節約了投資，也不能得到應有的報酬，有時設計費反而變少了，從而挫傷了優化設計的積極性。
三、搞好優化設計的幾點建議
1、主管部門應加強對建筑節能優化設計工作的監控
為保證建筑節能優化設計工作的進行，開始可由政府主管部門來強制執行，通過對設計節能成果進行全面審查后方可實施。政府主管部門不僅需在技術法規與標準相結合方面做出努力，而且還需要政府以技術法規的形式提出必須嚴格控制的最基本的技術指標、技術要求、功能要求，可以導則、指南、技術標準等標準類技術文件予以體現。利用主管部門的職能，總結推廣標準規范、標準設計、公布合理的技術經濟指標及考核指標，為優化設計的進行提供良好服務。建筑節能技術新規范逐步從控制單項建筑維護結構(如外墻、外窗和屋頂)的最低保溫隔熱指標，轉化為控制建筑物的實際能耗。新建建筑必須出具建造耗材經濟指標、采暖需要能量、建筑能耗核心值和建筑熱損失計算結果，特別是建筑結構熱損失計算結果。建筑能耗總量（包括供暖、通風和熱水供應）和建造能耗值只有滿足其對應的節能標準才被允許開工及竣工驗收。在竣工時，建筑開發商必須出具相關部門的一份“能源消耗證明”，證明清楚地列出了該住宅每年的能耗，及節能等級。以上措施，必須逐步實施，特別是國有投資項目要先于執行。超級秘書網
2、以政策扶持拉動建筑節能優化設計
國家制定節能政策，并要求以多樣化的經濟激勵等扶持舉措，形成推動建筑節能的市場機制，推進建筑節能優化設計的推廣。對建造節能建筑產品的要根據優化設計后節能程度給予政策和資金支持，減免稅費等優惠措施，并可建立評價機制，對因建造節能建筑而超支部分資金，國家應給予無償免息貸款或獎勵機制，使建筑節能優化設計以行政手段為主轉向以經濟手段為主。
3、開展積極有效的宣傳引導工作
建筑節能政策要取得理想的實施效果，重在宣傳引導。不但政府職能部門對節能政策的推行不遺余力，而且有關企業也應加入到宣傳節能政策的行列。政府職能部門應免費對社會公眾提供節能政策咨詢、進行節能知識宣傳和相關培訓，以及進行節能技術、產品的展示、講解等方面做大量的工作。力爭實現多方參與節能政策的宣傳引導，大大提高人們的節能意識和對節能知識、技術的認知、把握能力，從而使節能政策得到有力的貫徹實施。
1.門窗節能
門窗作為建筑護結構的開口部位，不但要滿足人們采光、日照、通風、視野等基本要求，還要具有優良的保溫、隔熱、隔聲性能，才能為人們提供舒適、寧靜的室內環境，才能滿足人們節約能源、保護環境，改善熱舒適條件，提高生活水平，實現社會可持續發展的要求。門窗在一般建筑護結構中約占30%-40%，其熱損失占到了50%左右。從理論上講，窗戶越大其熱損失也越大。而實施建筑節能時，窗的節能造價也占到節能總造價的50%左右。
通過建筑外窗的熱量中，占窗面積80%左右的玻璃傳熱是第一位，其次是窗縫隙空氣滲透傳熱，而窗框所傳熱量占第三位。因此，使用既隔熱又隔聲的采光玻璃是提高窗戶熱學、聲學和光學性能的關鍵。熱反射鍍膜玻璃、中空玻璃、熱反射中空玻璃、低輻射（Low-E）鍍膜中空玻璃中，采光、隔熱、保溫綜合節能效果好的低輻射（Low-E）鍍膜中空玻璃是目前世界上最理想的窗玻璃材料，相對價格也是最高的。
除了玻璃之外，提高窗框隔熱性能也是確保外門窗保溫隔熱效果的措施之一。雖然PVC的氣密性、隔聲和保溫隔熱性能較鋁合金窗好，但其抗風壓、水密性能、單一色彩的裝飾性能明顯不足，而且在明火下會燃燒放出有毒氣體，防火性能較差。采用隔熱條的鋁型材傳熱系數可以下降得比較低，鋁合金型材對紫外線、可見光、紅外線有很好的反射能力，其表面的反射能力與表面狀態和顏色有關，對熱輻射的反射能力最高可達90%，這對于阻隔太陽輻射熱是很有利的。
再就是要確保門窗的負壓氣密性。在空調通風制冷房間中，通常是保持室內正壓（≤50Pa），即室內壓力大于室外壓力，這對外窗要求的就是“負壓氣密性”。因此，雙向密封的推拉窗型和內開式平開窗型，對防止夏季空調房間的空氣滲透能量損失會更有利。
最后，外門窗的設計還有適當考慮窗的通風換氣和散熱，夏季的建筑白天隔熱好，晚上散熱快，就利于降低冷負荷。建筑外窗的窗墻面積比（南向）和窗的可開扇比例適當大一些，有利于充分利用窗及其縫隙的自然通風和晚間散熱作用，處理好隔熱和散熱的矛盾。
2.墻體節能
我國長期以實心黏土磚為主要的墻體材料，用增加砌筑厚度來滿足保溫要求，這對能源和土地資源是一種嚴重浪贊，因而在節能的前提下，應進一步推廣復合墻體和空心磚墻技術。
復合墻體的應用越來越廣泛。其主要原理為：用磚或鋼筋混凝土做承重墻，并與絕熱材料復合達到增加墻體的保溫隔熱性能，絕熱利料主要有礦棉、巖棉、聚苯乙烯、玻璃棉、膨脹珍珠巖、加氣混凝土等。目前復合墻有三種做法：① 內保溫，將絕熱材料復合在外墻內側。此方法實施簡易，目前應用廣泛。② 中間保溫，既將絕熱材料設在外墻與內墻中間，以取得良好的保溫性，但要填充密實，避免內部空氣對流。③外保溫，將絕熱材料復合在承重墻外側，此方法熱穩定性好，居住較舒適，但外保溫材料要經得起日曬雨淋和冰凍的侵襲，對外保溫材料的耐久 提出了很高的要求。
外墻圍護結構是建筑工程設計中的重要結構，是建筑能耗的主要門戶，在空調居住建筑中，外墻能耗約占總能耗的20% 左右，外墻的節能率占總節能率的比例也比較大，改變外墻的傳熱系數和太陽輻射吸收系數P，可以節能15%左右。
3.屋頂節能
屋面節能的主要措施為：①屋面保溫層不宜選用吸水率較大的保溫材料，以防屋面濕作業時因保溫層大量吸水而降低保溫效果，如選用吸水率較高的保溫材料，屋面上應設置排氣孔以排除保溫層內不易排除的水分 ②屋面保溫層不宜選用密度較大、導熱系數較高的保溫材料，以免屋面重量、厚度過大。
比如，在某別墅建筑設計中，屋面保溫層由阻燃型擠塑聚笨板、專用膠粘劑、耐堿玻璃纖維網布、高彈防水涂料組成，并采用淺色鋪地磚。增加了屋頂的隔熱性能。局部可結合屋面結構體系設計成綠化屋面，由于覆土層和植被層的蒸發作用，對降低屋面內外表面的溫度有很大的作用。
1.1現狀分析建筑墻體主要為240黏土磚砌筑墻體，外墻面層為水泥砂漿抹面涂料。墻體較薄且無任何保溫層,在夏季白天難以阻擋該地區強烈的太陽光，導致大量熱量透射而入;到夜間獲取的熱量難以消散，形成對室內的二次輻射，使得室內溫度持高不下。冬季輕薄的墻體又成為熱傳遞的最佳通道，將熱量由室內傳遞到室外，導致室內熱量的嚴重損失。屋頂為普通水泥板架空隔熱屋面,此種做法相對老套,保溫、隔熱效果無法滿足現在住宅建筑的使用要求。調查建筑中的門窗及陽臺窗基本上都為低檔鋁合金作為骨架材料的單玻窗,所用玻璃為藍色透明玻璃，開啟方式為推拉,此種方式增加了該建筑的能源消耗。
1.2相關案例西安首創國際城北區采用的保溫隔熱技術:1）選用AJ聚苯顆粒保溫砂漿和聚苯保溫板,墻體穿上“衣服”。2）采用塑鋼中空雙層玻璃窗，達到隔熱、隔音和保溫效果。3）選用名牌廠家生產的保溫隔音防盜門。4）在屋頂和陽臺使用聚苯顆粒保溫砂漿。由此，節能效果達到節能50％的國家標準。
2改造優化設計
針對調查建筑當前存在的問題，結合對國內外相關案例的分析，運用生態住宅的設計方法，提出相應的改造設計措施，達到節能的目的。
2.1通風改造優化設計自然通風是住宅建筑的重要影響因素之一，在住宅設計領域中結合環境，達到自然通風節能的效果尤為重要。結合建筑單體設計，巧妙設置門窗，門窗對開，形成穿堂風，有效地調節了室內通風效果。豐富窗戶形式，設置多向調節窗戶加大其通風能力，自然通風量則通過豎向空間的窗戶面積大小來控制。屋頂安裝利用風力的簡單機械裝置，抽低樓層的涼風至高樓層降低室內溫度,加強豎向空間的拔風作用，提高室內60％的通風能力。加強各樓層之間風的流動,在豎向空間頂端設置蓄熱墻吸收房間熱能，排除室內濁氣。
2.2遮陽改造優化設計窗的遮陽是必不可少的，在閉窗情況下有無遮陽，室溫最大差值達2℃，平均差值達1～4℃。理論上講，室外遮陽效果比單層玻璃窗的透過能量下降88％。但針對該地區來講，如果用遮陽板固然可抵擋一部分夏季強烈的日光，但進入漫長的低日照時期時，室外的遮陽設置使室內不得不只采用燈光照明，特別是在陰雨天或冬季這種需要大量陽光進入的季節，遮陽反而變成了一種障礙。在建筑中設置百葉遮陽構件,并將百葉遮陽構件一分為二，利用上部的百葉作為反射構件，通過室內頂棚進行漫反射增加室內照度；下部擋掉過量的太陽光。這種方式作為朝南建筑的遮陽方式，朝西建筑由于太陽高度角較低，可采用垂直遮陽來解決此問題。
2.3隔熱改造優化設計
2.3.1墻體與屋頂圍護結構傳熱的熱損失占整個建筑物熱損失的70％～80％,外墻是建筑物圍護結構的重要組成部分。加強調查建筑的薄弱圍護結構（外墻)的保溫隔熱能力尤為重要。在改造中，建筑物的主要圍護結構、屋頂的保溫節能材料采用AJ建筑保溫隔熱聚合物砂漿。隔熱效果好、導熱系數低的AJ建筑保溫隔熱聚合物砂漿含有陶瓷空心微粒，從而有效地阻止了能量的傳遞，起到節能的作用。在外墻外保溫時該材料還設置防裂防漏層，既防裂紋又防漏水。屋頂的保溫設計可選用AJD—Ⅱ型聚苯顆粒保溫材料為保溫隔熱材料，同時可種植綠化來改善保溫隔熱的效果。
2.3.2門、窗由于空氣滲透和門窗的使用帶來了門窗的熱損耗，為減少能耗，則需:1）合理窗墻比:以建筑規范為準則，以該地區的實際條件為依據，合理地調整窗戶和墻體的比例。2）強化密封性:合理選擇門窗的類型和其他相關配套材料。3）提高保溫性:門窗框料可采用PVC型材與鋼襯料制成,玻璃采用中空雙層玻璃，門芯填充復合保溫材料，既防盜又保溫隔熱。
2．4有效利用太陽能生態住宅設計方法在遵循高效率、低造價、易控制、好維修原則的前提條件下，合理地利用太陽能，降低住宅建筑的人工能耗。結合該地區的氣候條件，選取適合調查建筑的改造方式，最大程度地利用自然能源，降低住宅建筑能耗，太陽能的利用方式見圖1。
1.建筑節能設計體系的優化與創新的重要性
1.1闡釋建筑節能優化設計理念
建筑設計跨度很大，涉及到很多領域與專業的知識，是一個復合體。建筑節能設計的優化設計主要針對的是建筑性能及建筑結構的規劃與設計。建筑師在方案設計中主要對建筑的朝向、方位和體型等進行優化設計，在此過程中還必須優化建筑材料，對建筑的戶墻、玻璃、窗框、屋面、樓板和外墻的設計等進行嚴格的優化和量化。以此來提高建筑設備能效，盡可能減少能源消耗。
1.2 對建筑節能設計體系進行優化和創新的重要性
由于城市化建設進程速度不斷提高，導致我國建筑能耗不斷上漲，我國能耗總量的47％左右是建筑行業的能耗。我國每年以21億 的速度新建的建筑中屬于高能耗建筑的達到90％以上。2007年，發改委的統計數據表明，我國每年的新建建筑中只有7％屬于節能建筑，形勢相當嚴峻。
我國節能技術水平較低，建筑能耗居高不下，我們必須利用新的節能理念對建筑進行優化設計。通過對建筑節能設計體系的優化和創新努力尋求經濟發展和能源保證的最優結合點，促使建筑能耗處于最佳經濟狀態，這是建筑行業發展的大方向。
2.建筑節能的優化和創新思路的優化體現
2.1墻體節能設計
墻體節能主要有墻體自保溫、外墻內保溫和外墻外保溫三種技術。
2.1.1墻體自保溫
墻體自保溫是一種建筑墻體保溫隔熱技術，通過對節能型墻體材料及配套砂漿的使用，使墻體的熱工性能等物理性能指標符合相應標準。墻體自保溫適合應用在框架結構建筑中，它具有安全性能好、工序簡單、施工方便、可與建筑物同壽命和便于維修改造等優點。
2.1.2 外墻內保溫
外墻內保溫是在外墻結構的內部加做保溫層的建筑墻體保溫隔熱技術。大城市民用建筑保溫工程不適合采用外墻內保溫漿體材料。外墻內保溫具有造價相對較低，受氣候影響小，外飾面自由度大，施工較簡單和技術成熟等優點。
2.1.3 外墻外保溫
外墻外保溫是一種建筑墻體保溫隔熱技術，通過在外墻主體結構外側添置高效保溫材料達到保溫隔熱效果。外墻外保溫是目前大力推廣的一種保溫節能技術，具有不占室內使用面積，保護主體結構，不影響室內裝修，保溫隔熱性能優良，綜合經濟效益高等優點。
2.2 采用太陽能技術
太陽能屬于一種可再生能源，具有清潔、成本低、能源質量高、無地域限制和儲量巨大等優點，屬于首選的節能技術。我國具有豐富的太陽能資源，太陽能建筑的技術應用包括了主動應用、被動應用和綜合應用等多種途徑。
2.2.1 太陽能光熱技術
太陽能光熱技術利用最成功的領域是太陽能熱水器，太陽能熱水器以每個家庭獨立分散安裝的方式普遍存在，這種使用和安裝方式對其外觀和性能造成很大影響，沒有使建筑與太陽能熱水器形成完美結合。所以，在建筑中對太陽能熱水器進行統一設計和統一安裝是很必要的，既美觀又節省材料。
2.2.2 太陽能采暖技術
建筑物采用太陽能采暖的方式分為主動式太陽能采暖系統和被動式太陽能采暖系統。主動式太陽能采暖系統使用常規能源，利用動力系統（如風機和水泵等）將熱空氣和熱水等通過太陽能集熱器傳送到采暖房間或儲熱器內，通過控制系統中的每個部分使室溫達到需要的范圍。被動式太陽能采暖系統是最簡單的采暖方式，通過合理布置建筑的朝向和周圍環境并選用恰當的結構構造和建筑材料，在寒冷的時候，建筑物通過充分利用太陽能達到采暖的目的。
2.2.3 太陽能空調技術
太陽能空調有兩種實現方式：一種是利用太陽能的熱能驅動進行制冷；另一種在實現光――電轉換的前提下，利用常規的電力驅動制冷劑進行制冷。
2.3 采用納米透明隔熱涂料
納米透明隔熱涂料是出現不久的高科技產品，它既有較好的隔熱效果又能使玻璃保持高透光性。納米透明隔熱涂料可以在各類建筑物的玻璃上進行刷涂和噴涂。在冬季，隔熱涂膜的特殊金屬膜呈透明型，在引進可視光的同時使長波長的暖氣在室內反射，約90％的室內暖氣都不會外流。在夏季，納米透熱隔熱涂料在保證透光率達到70％的同時還能把65％的太陽能輻射隔離在室外，使室內溫度比室外溫度低4℃-7℃。
3.現階段阻礙建筑節能優化設計的相關因素
3.1 主管部門對建筑節能設計監督不夠
建筑節能設計屬于系統性設計問題，只有進行準確化和定量化才能真正實現建筑技能設計體系的優化和創新。然而，主觀部門對設計節能成果缺乏必要的評價和考核，同時對建筑設計方案節能方面缺乏系統的審查要求。
3.2 建筑內部設備用能設計不合理
建筑設計應盡量體現人性化的設計理念，然而，現在很多建筑內部環境設計缺乏對周圍環境的協調和人的感受的顧及，只是一味要求高標準，忽略了建筑設計時的節能標準，造成能效低、能耗多、舒適感差的后果，是對建筑節能設計進行優化和創新的障礙。
4.優化與創新建筑節能設計體系的措施
1)提高建筑師的節能設計意識。建筑師在建筑行業中處于舉足輕重的地位，只有從建筑師開始在建筑中注入節能理念，才能保證建筑節能設計體系的優化和創新順利進行。
2)提高建筑空間設計的合理性。合理的空間設計可以改善建筑物內部的通風、保溫和采光等微氣候條件，實現節能減排目標。
關鍵詞 建筑節能 施工管理 優化
近年來，隨著建筑運行階段高耗能的問題得到越來越多的重視，如何提高既有建筑的運行水平，大力推廣節能改造已成為建設部門面臨的重要工作。為此研究建立適合于我國國情的建筑運行階段的管理制度，其需要的相關技術支持工具和其必要性。
一、建筑節能施工管理工作的問題
（一）建筑節能施工管理水平有待提高
建筑節能施工管理時施工管理中的一個重要組成部分，然而，目前建筑單位的管理現狀卻不容樂觀，管理人員的整體素質普遍偏低，在建筑節能施工管理中，往往只是注重對于建筑設備工具的看管和維護，卻未能做到對整個建筑系統的整體把握和控制，缺乏必要的節能管理意識和專業知識，在建筑施工過程中，常常會造成能源的浪費，極大地增加了施工的成本。
（二）政策和管理缺失的問題
建筑節能是一個系統工程，相關的政府管理部門眾多，按照建設過程來劃分，設計由規委主管、施工則由建委主管，建筑的建成后的使用的管理缺位。工程質量和管理質量都要提高，必然帶來一定的成本和人力增加，但節約的效果往往是長效的?！肮澕s沒好處、浪費沒關系”是當前建筑節能的一個窘迫狀況。
二、建筑節能施工管理工作的優化
（一）保障建筑節能施工管理的整體性
要實現建筑節能施工管理工作的優化，就要在整個工程項目的壽命周期之內，盡量地減少管理工作的委托現象，保障建筑節能施工管理工作的整體性，使得整個工程項目能夠在計劃內發展，減少違約情況的發生，避免了能源的浪費。
（二）保障建筑節能施工管理的信息交流
在現如今的建筑施工單位中，施工管理過程中，往往存在著管理工作的分離，這就需要每一位管理人員之間的進行不斷地交流。然而，由于管理人員較多，負責的工作也很繁雜，難免會出現信息交流的問題。因此，應當適當地調整建筑節能施工管理的模式，減少管理工作的分離，加強建筑施工的不同時期、不同部分管理之間的交流，保障信息的真實性、及時性，為建設更高質量的建筑奠定基礎。
（三）保障建筑節能施工管理工作經濟效益最大化
建筑施工中的節能管理，其最終目的就是為建筑施工單位節約更多的能源，降低施工的成本，因此，在建筑節能施工管理中，應當將增大建筑施工單位的經濟效益為管理目標。
三、優化建筑節能施工管理工作的措施
（一）實現施工管理集權與分權的統一
在建筑節能施工管理工作中，既需要管理權利的集中，又需要將管理權利進行分離。集中權利，是要能夠使管理者具有足夠的權限，在對建筑施工的整個過程進行整體性地把握，并對管理工作進行指揮和引導；而將權利進行分離，則是為了避免管理者過于使用權利，而不接受他人的意見和建議。權利過于集中，管理者就有可能會忽略更好的管理方式，其決策也許并非是最優方案，這就會使得建筑節能施工管理達不到最佳效果。從整體來看，實現建筑節能施工管理的集權與分權的統一，能夠達到更好的管理效果。
（二）完善施工管理分工協調合作
建筑施工過程中，節能管理不僅僅是在對項目工程的質量進行監督和管理，更是對于全體工作人員的監督。從根本上來說，要對建筑節能施工管理工作進行優化，首先就要做好對于全體人員的管理。管理好領導者與基層員工的關系，加強各個部門之間的配合，賦予不同的人員、部門應有的權利和應當負擔的責任，從而做到相互配合，做好整個項目施工的節能管理，共同為施工單位爭取更大的效益。
（三）實現施工管理跨度與管理層次的統一
管理的跨度指的就是管理工作所能夠涉及到的管理范圍，而管理層次則指的是管理的深度。增大管理跨度，能夠有效地加強管理人員之間、管理部門與施工單位其他部門之間的溝通，其弊端則是淡化了管理層次。而深化管理層次，則能夠加強上級領導對下層員工的管理，直接深入的管理有利于管理方案的實施，而其弊端則是縮小了管理的跨度。管理跨度與管理層次各有利弊，最好的方法就是權衡兩者，實現兩者的統一。
（四）保障管理中的責任、權利與利益的對等關系
為建筑節能施工管理者賦予一定的權利，才能夠使其具有一定的能力去履行自己的管理責任，才能夠在為施工單位爭取更大效益的同時實現自己的價值，獲得應得的利益。保障責任、權利與利益的對等，才能夠真正落實建筑節能管理，實現管理工作的優化，減少施工中的能源消耗。
四、結語
總之，建筑節能對于促進能源資源節約和合理利用，緩解我國能源資源供應與經濟社會發展的矛盾，加快發展循環經濟，實現經濟社會的可持續發展起著舉足輕重的作用。所以，一定要做好建筑施工節能的管理工作。
關鍵詞：
既有居住建筑，圍護結構，節能改造，熱工性能，優化
據統計，在很多國家建筑能耗約占總能耗的40%，其中，采暖空調的能耗約占建筑能耗的60%[1]。外墻外保溫是降低采暖空調能耗的重要技術措施。
很多學者針對保溫層厚度的確定進行了大量的研究。AlKhawaja[2]用壽命周期費用分析法給出了卡塔爾多哈地區墻體的最佳保溫層厚度，并對不同類型的保溫層進行了比較。Mahlia等[3]針對馬爾代夫商業建筑采用現值法得出了不同絕熱材料最佳保溫層厚度和墻中空氣間層厚度對節能性和減排量的影響。Sisman等 [4]分析了土耳其4個城市采暖建筑外墻和屋頂最佳保溫層厚度和度日數的關系。Tosun等 [5]用人工神經網絡法確定保溫層的厚度。Arslan等[6]、Ucar[7]考慮水蒸氣的凝結用火用經濟學研究了墻體保溫層的最佳厚度。AlSanea等 [8] 、Daouas等 [910]、Ozel[1113]等采用動態方法計算建筑物的能耗，并分析了保溫層的最佳厚度，動態能耗計算方法更準確的反應了圍護結構的能耗狀況，可以進一步提高保溫層厚度計算的準確性。Bolattürk[14]、Mahlia等[15] 、zkan等[16] 、S Ylemez等[17]研究人員采用P1-P2經濟性模型對最佳保溫層厚度進行了研究，該模型考慮了能源價格的增長對最佳保溫層厚度的影響。Bolattürk [18]、Dombayci等[19]、Ucar等[2021]、Kaynakli[22]、Ekici等[23]等研究人員對燃料種類對保溫層厚度的影響進行了分析和研究。波蘭學者Dylewski等[24]考慮經濟和環保效益，通過設置權重給出了一個確定最佳保溫層厚度的方法，并考慮了燃煤鍋爐、熱泵、燃氣爐和電鍋爐4種熱源對最佳保溫層厚度的影響。
黃建恩，等：既有居住建筑圍護結構節能改造熱工性能優化
中國研究人員對保溫復合墻體的構造、施工技術、施工質量控制等方面的研究較多，但對保溫層最佳厚度的研究成果相對較少。陳凡等 [25]運用全壽命周期費用分析建立了最佳保溫層厚度的數學模型，并用投資回收期對其經濟效益進行了評價。黃春華 [26] 、王厚華 [27]、許建柳 [28]、郭楠 [29]等利用全壽命周期分析法分別研究了長沙地區居住建筑、重慶地區居住建筑、南京地區居住建筑、長春市既有住宅節能改造等情況下墻體保溫層的最佳厚度。于靖華、楊昌智、田利偉[3032]等針對夏熱冬冷地區的住宅建筑用P1P2經濟性模型對壽命周期內的最佳保溫層厚度進行了研究。Zhu等[33]對中國不同氣候區的最佳保溫層厚度和節能量進行了研究，但在研究過程中并沒有考慮資金的時間價值，研究結果的精度受到一定的影響。文獻[2533]均采用度日法計算建筑物的能耗。
對外墻保溫層厚度的確定，盡管已經進行了大量的研究工作，但大多數研究者在研究過程中沒有充分考慮窗墻比和外窗的熱工性能對最佳保溫層厚度的影響，這使得研究成果的應用受到一定的限制，尤其對既有建筑改造工程。不同建筑有不同的窗墻比，更需要研究窗墻比及外窗的熱工性能對保溫層厚度的影響。本文在《嚴寒和寒冷地區居住建筑節能設計標準》圍護結構節能設計規定的基礎上，提出圍護結構等效傳熱系數限值，綜合考慮朝向、窗墻比、窗戶的類型等因素，建立了外墻保溫層厚度計算和圍護結構熱工性能參數優化模型，該方法可以應用于既有居住建筑圍護結構節能改造方案確定和性能參數優化設計。
1等效傳熱系數及耗熱量限值
圍護結構（本文特指外墻和外窗構成的圍護結構，下同）采暖能耗主要受當地氣候條件、室內采暖溫度、圍護結構性能及窗墻比的影響。對嚴寒和寒冷地區的居住建筑，冬季采暖空調能耗是建筑能耗的主要部分，為便于研究和應用，忽略各朝向太陽輻射的影響，僅考慮溫差傳熱引起的采暖耗熱量。
1.1年采暖耗熱量
采暖能耗可按度日法進行計算，單位面積圍護結構的年采暖耗熱量按下式進行計算
1.2等效傳熱系數限值
《嚴寒和寒冷地區居住建筑節能設計標準》（JGJ 26-2010）給出了不同氣候分區建筑物不同朝向圍護結構窗墻比的限值，外墻和外窗的熱工性能限值。根據標準規定的窗墻比、熱工性能限值和式（2）可以計算出不同氣候分區建筑物各朝向的圍護結構等效傳熱系數。以寒冷地區為例，窗墻比限值北向（N）小于等于0.30，東西向（E、W）小于等于0.35，南向（S）小于等于0.5；外墻和外窗熱工性能限值見表1。
寒冷地區不同朝向的圍護結構等效傳熱系數限值計算結果見表2。在既有建筑節能改造過程中只要改造后的建筑物圍護結構等效傳熱系數不超過限值，采暖能耗就可以滿足標準規定的能耗限值。由于節能標準規定的不同朝向的窗墻比限值、外窗性能要求不同，圍護結構等效傳熱系數限值因朝向而異。這種差異性將會直接導致圍護結構改造方案的不同，確定圍護結構節能改造方案需要按朝向且充分考慮窗墻比和窗戶性能的影響經優化分析確定。下面將分別給出外墻保溫層厚度確定模型和圍護結構改造熱工性能參數優化模型。
隨著人們住房觀念的革新以及住房條件需求的提升，既有建筑的節能改造設計也在不斷創新。而且，在能源日益緊張的今天，對既有建筑進行節能改造，以達經濟性、實用性是非常必要的。在我國，建筑節能目標是和經濟發展水平分不開的。在1986年，我國頒布《民用建筑節能設計標準》，節能30%的目標被提出，1995年修訂后的《民用建筑節能設計標準》（采暖居住建筑部分），節能目標被提高至50%。接下來的2001年，我國又先后頒布《夏熱冬冷地區居住建筑節能設計標準》、《建筑節能工程施工質量驗收規范》等規范，節能目標被提高至50%。
一、節能改造的背景和意義
隨著世界經濟的發展，各國能源的消耗量越來越高。全球能源需求量以每年大約2%的速率增長。在馬來西亞、新加坡和我國，這一增長速率更高，平均每年都超過5%。而對這些能源的消耗長期資料表明，建筑物能耗能占到總能耗的18%左右。據有關數據顯示，截止到2010年，我國既有住房建筑總面積達122億平方米，占房屋建筑總面積的27%。其中，能耗較高的住宅建筑占到將近85%。而且，建筑能耗約占我國總能耗的26.5%。因此，對既有居住建筑進行節能改造和對節能改造方案的優化設計是具有重大意義的發展作用。
居住建筑為人們提供了賴以生存的物質環境，包括人類必不可少的空間環境、光環境、水環境、氣環境等，通過對這些環境的綜合，為我們提供了一個完整的物質空間。隨著人類社會進步和人們生活水平的提高，人們的居住需求不斷趨向舒適化，對住宅物質功能的要求越來越高，經濟的發展也激發了人們改善居住環境的欲望，再加上科技的不斷進步和節能改造技術的不斷成熟使得居住功能的改善和建筑的節能改造成為可能。
二、節能改造的優化方案分析
面對全球能源的日益緊張，世界各國特別是歐美發達國家對節能技術予以了充分重視。近30年來，在建筑節能法規的制定和實施、新型建筑保溫材料的開發和應用、建筑節能產品的認證和管理等方面做了很多努力，不但為人類節省了大量的能源，改善了環境，同時取得了可觀的經濟效益。例如，美國政府通過為各種節能產品制定能效標準，為每個家庭節約了大約200美元，由此帶來的社會效益是節能投入費用的1000多倍。
（一）既有居住建筑現有條件分析
1. 既有居住建筑的耐久等級是分為四類。建筑的耐久年限一般在五十年左右。而由于建造年代和建造條件不同，既有居住建筑的現狀條件是有很大差異的。根據既有居住建筑的現狀條件分析，借鑒建筑的耐久等級，制定節能改造目標和措施，以保證在剩余使用年限內，既有居住建筑具有較好的經濟性和節能效果。
2. 既有居住建筑結構類型
現有建筑結構可分為木結構、砌體結構、鋼筋混凝土結構和鋼結構等。目前，我國的木結構建筑多在山區、林區的房屋建筑中應用，但因木材的生長期太長，我國木材資源十分緊缺，加之木材本身存在著強度低、耐久性差等諸多缺點，在城市中較少出現。砌體結構是由塊體和砂漿砌筑而成的墻、柱作為建筑物主要受力構件的結構。20世紀60年代以來，我國多孔磚代替粘土實心磚，在生產和應用上有較大的發展?；炷两Y構中的框架——剪刀墻結構的適用范圍很廣，10～40層的高層建筑幾乎均采用這類結構體系。鋼結構居住建筑在我國尚屬起步階段，在樓板形式、經濟性和市場可接受程度上，尚有許多待完善之處。因此，全國鋼結構居住建筑并沒有很大規模。
（二）既有居住建筑節能改造措施實現
對既有居住建筑的節能改造所用的材料是節能材料。節能材料的含義一是這些材料在生產時能源消耗較少，二是在建筑物應用后能產生較好的節能效果。
1. 墻體和屋面的節能建筑材料
在二十一世紀墻體的綠色革命到來之際，我國采用新型墻體材料替代實心粘土磚，真正進入良性的自我循環機制。按有關計劃，2005年新型墻材產量占全國墻材總量的35%，2010年為45%，2015年將達到55%左右。
在建筑物的圍護結構中，一般采用輕質高效的玻璃棉、巖棉、泡沫塑料等保溫材料。在實心砌塊墻體中，為了提高墻體的保溫性能，在砌塊之間的空心通道和空隙中填入膨脹珍珠巖、散狀玻璃棉或散狀礦物棉等松散絕熱保溫材料。民用建筑屋頂，在天花板上，一般都要鋪設玻璃棉或礦物棉氈、墊或松散的保溫棉，有的直接吊裝玻璃棉或巖棉等保溫材料和裝飾貼面復合而成的天花板。
2. 門窗和玻璃的節能建筑材料
塑料門窗是近年來國內發展較快的新型建筑門窗。其主體材料PVC塑料異型材具有良好的絕熱性能，因此，和傳統的金屬門窗相比，塑料門窗有著優良隔熱保溫性能。有關資料顯示，單玻塑料窗的傳熱系數比單玻鋁合金窗低28%；雙玻塑料窗的傳熱系數比雙玻鋁合金窗低38%。塑料門窗以較小的經濟代價獲得良好的保溫性能的特點得以普遍的使用。
節能玻璃包括太陽能熱反射玻璃、低輻射玻璃和多功能鍍膜玻璃、中空玻璃等多種類型。例如，太陽能熱反射玻璃最大特點是利用鍍膜能透過可見光而把起加熱作用的遠紅外光反射到室外，同時吸收的太陽熱能被鍍膜所隔離，使室內熱環境得到控制，降低室內空調負荷和減少設備投資。
（三）節能改造的經濟可行性分析
根據民用建筑節能改造工程的資料分析，應根據節能改造措施，選擇合適、經濟的節能建筑材料，確定合理的節能目標。然后利用節能設計軟件PBECA20081.00模擬分析節能改造后建筑的整體節能效果，最終確定出最優的節能建筑改造方案。
結語:既有居住建筑節能改造研究符合建筑可持續發展理念，從長遠來說，節能改造可發揮優良的經濟效益?，F階段的既有居住建筑節能改造措施包括外墻、屋面、門窗隔熱保溫系統三個方面內容。當然，這些措施的選擇要和經濟發展水平相適應，這樣才能根據既有居住建筑的剩余使用年限和建筑結構，確定合適的節能目標，對相應的節能改造設計方案進行成本優化分析，來確定最優的節能改造方案。對于既有居住建筑節能改造方案的實施，地方政府應加大宣傳、扶持力度，給予房屋所有者以政策引導與適當的資金支持，然后再由相關的機構提供一些節能改造技術支持，來調動廣大房屋所有者的積極性。在充分成熟的社會環境條件和技術條件的影響下，節能改造的投資必定能得以實現。
參考文獻
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