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 1 　概述

建筑能耗即建筑使用能耗，包括采暖、空調(diào)、熱水供應(yīng)、炊事、家用電器等方面的能耗。其中，以建筑采暖和空調(diào)能耗為主，占建筑總能耗的50%~70%。隨著我國經(jīng)濟的迅速發(fā)展和人民生活水平的不斷提高，我國建筑能耗日益增長。1999年我國建筑能耗占社會總能耗的比例已達到20%～25%。而在西方國家，建筑能耗一般占全國總能耗的30%～40%。所以，隨著人民生活水平的不斷提高、城鎮(zhèn)化進程的加快以及住房體制改革的深化，我國的建筑能耗必將進一步增加。建筑能耗在我國增長空間很大，是我國今后能源消耗的一個主要增長點。1999年，美國的能源消費總量約占全世界能源消費總量的26%，其中的建筑能耗已經(jīng)接近于我國的能源消費總量。因為我國的人口是美國人口的4.5倍左右，設(shè)想如果我國的人均建筑能耗水平達到目前美國的人均水平，那么我國的建筑能耗將占當(dāng)前全世界總能耗的40%。這種情況是難以想象的。隨著我國經(jīng)濟的不斷增長，人們對建筑室內(nèi)環(huán)境舒適程度要求的不斷提高，我國建筑節(jié)能究竟如何辦呢?但建筑節(jié)能不能以犧牲人的舒適和健康為代價，否則節(jié)能便失去了意義。所謂的建筑節(jié)能是指在建筑中提高能源利用效率，用有限的資源和最小的能源消費代價取得最大的經(jīng)濟和社會效應(yīng)。因此，建筑節(jié)能是貫徹可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略、實現(xiàn)國家節(jié)能規(guī)劃目標(biāo)、減排溫室氣體的重要措施，符合全球發(fā)展趨勢。其解決途徑只有兩種：一方面通過開發(fā)利用可再生能源及節(jié)能建材等途徑降低建筑能耗的需求;另一方面要提高能耗系統(tǒng)的效率，從而降低終端能源使用量。

 2 　實現(xiàn)建筑節(jié)能的技術(shù)途徑及動態(tài)

經(jīng)粗略估算，采取周密、有效的建筑技術(shù)措施可以降低2/3～3/4的建筑能耗。因此，在建筑規(guī)劃設(shè)計、建造和使用過程中，在滿足室內(nèi)環(huán)境舒適、衛(wèi)生、健康的條件下，采取合理有效的建筑節(jié)能技術(shù)，有利于實現(xiàn)建筑節(jié)能和環(huán)保共進的目標(biāo)。日本最近提出“建筑的節(jié)能與環(huán)境共存設(shè)計”的概念便是這一思想的體現(xiàn)。一般來說，實現(xiàn)建筑節(jié)能的技術(shù)途徑為：盡量減少建筑內(nèi)能源總需求量的同時，大力開發(fā)利用可再生的新能源，從而減少使用在建筑領(lǐng)域內(nèi)易引起環(huán)境污染的能源。

2.1減少建筑內(nèi)的能源總需求量

據(jù)統(tǒng)計，在發(fā)達國家，空調(diào)采暖能耗占建筑能耗的65%。目前，我國的采暖空調(diào)和照明用能量近期增長速度己明顯高于能量生產(chǎn)的增長速度，因此，減少建筑的冷、熱及照明能耗是降低建筑能耗總量的重要內(nèi)容，一般可從以下幾方面實現(xiàn)。

2.1.1建筑規(guī)劃與設(shè)計

面對全球能源環(huán)境問題，不少全新的設(shè)計理念應(yīng)運而生，如低能耗建筑、零能建筑和綠色建筑等，它們本質(zhì)上都要求建筑師從整體綜合設(shè)計概念出發(fā)，堅持與能源分析專家、環(huán)境專家、設(shè)備師和結(jié)構(gòu)師緊密配合。在建筑規(guī)劃和設(shè)計時，根據(jù)大范圍的氣候條件影響，針對建筑自身所處的具體環(huán)境氣候特征，重視利用自然環(huán)境(如外界氣流、雨水、湖泊和綠化、地形等)創(chuàng)造良好的建筑室內(nèi)微氣候，以盡量減少對建筑設(shè)備的依賴。具體措施可歸納為以下三個方面：合理選擇建筑的地址、采取合理的外部環(huán)境設(shè)計(主要方法為：在建筑周圍布置樹木、植被、水面、假山、圍墻)；合理設(shè)計建筑形體(包括建筑整體體量和建筑朝向的確定)，以改善既有的微氣候;合理的建筑形體設(shè)計是充分利用建筑室外微環(huán)境來改善建筑室內(nèi)微環(huán)境的關(guān)鍵部分，主要通過建筑各部件的結(jié)構(gòu)構(gòu)造設(shè)計和建筑內(nèi)部空間的合理分隔設(shè)計得以實現(xiàn)。同時，可借助相關(guān)軟件進行優(yōu)化設(shè)計，如運用天正建筑(Ⅱ)中建筑陰影模擬，輔助設(shè)計建筑朝向和居住小區(qū)的道路、綠化、室外消閑空間及利用CFD軟件，如：PHOENICS，F(xiàn)luent等，分析室內(nèi)外空氣流動是否通暢。

2.1.2圍護結(jié)構(gòu)

建筑圍護結(jié)構(gòu)組成部件(屋頂、墻、地基、隔熱材料、密封材料、門和窗、遮陽設(shè)施)的設(shè)計對建筑能耗、環(huán)境性能、室內(nèi)空氣質(zhì)量與用戶所處的視覺和熱舒適環(huán)境有根本的影響。一般增大圍護結(jié)構(gòu)的費用僅為總投資的3%～6%，而節(jié)能卻可達20%～40%。通過改善建筑物圍護結(jié)構(gòu)的熱工性能，在夏季可減少室外熱量傳入室內(nèi)，在冬季可減少室內(nèi)熱量的流失，使建筑熱環(huán)境得以改善，從而減少建筑冷、熱消耗。首先，提高圍護結(jié)構(gòu)各組成部件的熱工性能，一般通過改變其組成材料的熱工性能實行，如歐盟新研制的熱二極管墻體(低費用的薄片熱二極管只允許單方向的傳熱，可以產(chǎn)生隔熱效果)和熱工性能隨季節(jié)動態(tài)變化的玻璃。然后，根據(jù)當(dāng)?shù)氐臍夂?、建筑的地理位置和朝向，以建筑能耗軟件DOE-2.0的計算結(jié)果為指導(dǎo)，選擇圍護結(jié)構(gòu)組合優(yōu)化設(shè)計方法。最后，評估圍護結(jié)構(gòu)各部件與組合的技術(shù)經(jīng)濟可行性，以確定技術(shù)可行、經(jīng)濟合理的圍護結(jié)構(gòu)。

2.1.3提高終端用戶用能效率

高能效的采暖、空調(diào)系統(tǒng)與上述削減室內(nèi)冷熱負(fù)荷的措施并行，才能真正地減少采暖、空調(diào)能耗。首先，根據(jù)建筑的特點和功能，設(shè)計高能效的暖通空調(diào)設(shè)備系統(tǒng)，例如：熱泵系統(tǒng)、蓄能系統(tǒng)和區(qū)域供熱、供冷系統(tǒng)等。然后，在使用中采用能源管理和監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)督和調(diào)控室內(nèi)的舒適度、室內(nèi)空氣品質(zhì)和能耗情況。如歐洲國家通過傳感器測量周邊環(huán)境的溫、濕度和日照強度，然后基于建筑動態(tài)模型預(yù)測采暖和空調(diào)負(fù)荷，控制暖通空調(diào)系統(tǒng)的運行。在其他的家電產(chǎn)品和辦公設(shè)備方面，應(yīng)盡量使用節(jié)能認(rèn)證的產(chǎn)品。如美國一般鼓勵采用“能源之星”的產(chǎn)品，而澳大利亞對耗能大的家電產(chǎn)品實施最低能效標(biāo)準(zhǔn)(MEPS)。

2.1.4提高總的能源利用效率

從一次能源轉(zhuǎn)換到建筑設(shè)備系統(tǒng)使用的終端能源的過程中，能源損失很大。因此，應(yīng)從全過程(包括開采、處理、輸送、儲存、分配和終端利用)進行評價，才能全面反映能源利用效率和能源對環(huán)境的影響。建筑中的能耗設(shè)備，如空調(diào)、熱水器、洗衣機等應(yīng)選用能源效率高的能源供應(yīng)。例如，作為燃料，天然氣比電能的總能源效率更高。采用第二代能源系統(tǒng)，可充分利用不同品位熱能，最大限度地提高能源利用效率，如熱電聯(lián)產(chǎn)(CHP)、冷熱電聯(lián)產(chǎn)(CCHP)。

2.2利用新能源

在節(jié)約能源、保護環(huán)境方面，新能源的利用起至關(guān)重要的作用。新能源通常指非常規(guī)的可再生能源，包括有太陽能、地?zé)崮?、風(fēng)能、生物質(zhì)能等。人們對各種太陽能利用方式進行了廣泛的探索，逐步明確了發(fā)展方向，使太陽能初步得到一些利用，如：①作為太陽能利用中的重要項目，太陽能熱發(fā)電技術(shù)較為成熟，美國、以色列、澳大利亞等國投資興建了一批試驗性太陽能熱發(fā)電站，以后可望實現(xiàn)太陽能熱發(fā)電商業(yè)化;②隨著太陽能光伏發(fā)電的發(fā)展，國外己建成不少光伏電站和“太陽屋頂”示范工程，將促進并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)快速發(fā)展;③目前，全世界已有數(shù)萬臺光伏水泵在各地運行;④太陽熱水器技術(shù)比較成熟，已具備相應(yīng)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，但仍需進一步地完善太陽熱水器的功能，并加強太陽能建筑一體化建設(shè);⑤被動式太陽能建筑因構(gòu)造簡單、造價低，已經(jīng)得到較廣泛應(yīng)用，其設(shè)計技術(shù)已相對較為成熟，已有可供參考的設(shè)計手冊;⑥太陽能吸收式制冷技術(shù)出現(xiàn)較早，目前已應(yīng)用在大型空調(diào)領(lǐng)域;太陽能吸附式制冷目前處于樣機研制和實驗研究階段;⑦太陽能干燥和太陽灶已得到一定的推廣應(yīng)用。但從總體而言，目前太陽能利用的規(guī)模還不大，技術(shù)尚不完善，商品化程度也較低，仍需要繼續(xù)深入廣泛地研究。在利用地?zé)崮軙r，一方面可利用高溫地?zé)崮馨l(fā)電或直接用于采暖供熱和熱水供應(yīng);另一方面可借助地源熱泵和地道風(fēng)系統(tǒng)利用低溫地?zé)崮?。風(fēng)能發(fā)電較適用于多風(fēng)海岸線山區(qū)和易引起強風(fēng)的高層建筑，在英國和香港已有成功的工程實例，但在建筑領(lǐng)域，較為常見的風(fēng)能利用形式是自然通風(fēng)方式。

 3 　建筑節(jié)能新技術(shù)

理想的節(jié)能建筑應(yīng)在最少的能量消耗下滿足以下三點，一是能夠在不同季節(jié)、不同區(qū)域控制接收或阻止太陽輻射;二是能夠在不同季節(jié)保持室內(nèi)的舒適性;三是能夠使室內(nèi)實現(xiàn)必要的通風(fēng)換氣。目前，建筑節(jié)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(jié)構(gòu)的能量損失;降低建筑設(shè)施運行的能耗。在這三個方面，高新技術(shù)起著決定性的作用。當(dāng)然建筑節(jié)能也采用一些傳統(tǒng)技術(shù)，但這些傳統(tǒng)技術(shù)是在先進的試驗論證和科學(xué)的理論分析的基礎(chǔ)上才能用于現(xiàn)代化的建筑中。

3.1減少能源消耗，提高能源的使用效率

為了維持居住空間的環(huán)境質(zhì)量，在寒冷的季節(jié)需要取暖以提高室內(nèi)的溫度，在炎熱的季節(jié)需要制冷以降低室內(nèi)的溫度，干燥時需要加濕，潮濕時需要抽濕，而這些往往都需要消耗能源才能實現(xiàn)。從節(jié)能的角度講，應(yīng)提高供暖(制冷)系統(tǒng)的效率，它包括設(shè)備本身的效率、管網(wǎng)傳送的效率、用戶端的計量以及室內(nèi)環(huán)境的控制裝置的效率等。這些都要求相應(yīng)的行業(yè)在設(shè)計、安裝、運行質(zhì)量、節(jié)能系統(tǒng)調(diào)節(jié)、設(shè)備材料以及經(jīng)營管理模式等方面采用高新技術(shù)。如目前在供暖系統(tǒng)節(jié)能方面就有三種新技術(shù)：①利用計算機、平衡閥及其專用智能儀表對管網(wǎng)流量進行合理分配，既改善了供暖質(zhì)量，又節(jié)約了能源;②在用戶散熱器上安設(shè)熱量分配表和溫度調(diào)節(jié)閥，用戶可根據(jù)需要消耗和控制熱能，以達到舒適和節(jié)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。近年來低溫地板輻射技術(shù)己被證明節(jié)能效果比較好，它是采用交聯(lián)聚乙烯(PEX)管作為通水管，用特殊方式雙向循環(huán)盤于地面層內(nèi)，冬天向管內(nèi)供低溫?zé)崴?地?zé)?、太陽能或各種低溫余熱提供);夏天輸入冷水可降低地表溫度(目前國內(nèi)只用于供暖);該技術(shù)與對流散熱為主的散熱器相比，具有室內(nèi)溫度分布均勻，舒適、節(jié)能、易計量、維護方便等優(yōu)點。

3 　建筑節(jié)能新技術(shù) 理想的節(jié)能建筑應(yīng)在最少的能量消耗下滿足以下三點，一是能夠在不同季節(jié)、不同區(qū)域控制接收或阻止太陽輻射;二是能夠在不同季節(jié)保持室內(nèi)的舒適性;三是能夠使室內(nèi)實現(xiàn)必要的通風(fēng)換氣。目前，建筑節(jié)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(jié)構(gòu)的能量損失;降低建筑設(shè)施運行的能耗。在這三個方面，高新技術(shù)起著決定性的作用。當(dāng)然建筑節(jié)能也采用一些傳統(tǒng)技術(shù)，但這些傳統(tǒng)技術(shù)是在先進的試驗論證和科學(xué)的理論分析的基礎(chǔ)上才能用于現(xiàn)代化的建筑中。 3.1減少能源消耗，提高能源的使用效率 為了維持居住空間的環(huán)境質(zhì)量，在寒冷的季節(jié)需要取暖以提高室內(nèi)的溫度，在炎熱的季節(jié)需要制冷以降低室內(nèi)的溫度，干燥時需要加濕，潮濕時需要抽濕，而這些往往都需要消耗能源才能實現(xiàn)。從節(jié)能的角度講，應(yīng)提高供暖(制冷)系統(tǒng)的效率，它包括設(shè)備本身的效率、管網(wǎng)傳送的效率、用戶端的計量以及室內(nèi)環(huán)境的控制裝置的效率等。這些都要求相應(yīng)的行業(yè)在設(shè)計、安裝、運行質(zhì)量、節(jié)能系統(tǒng)調(diào)節(jié)、設(shè)備材料以及經(jīng)營管理模式等方面采用高新技術(shù)。如目前在供暖系統(tǒng)節(jié)能方面就有三種新技術(shù)：①利用計算機、平衡閥及其專用智能儀表對管網(wǎng)流量進行合理分配，既改善了供暖質(zhì)量，又節(jié)約了能源;②在用戶散熱器上安設(shè)熱量分配表和溫度調(diào)節(jié)閥，用戶可根據(jù)需要消耗和控制熱能，以達到舒適和節(jié)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。近年來低溫地板輻射技術(shù)己被證明節(jié)能效果比較好，它是采用交聯(lián)聚乙烯(PEX)管作為通水管，用特殊方式雙向循環(huán)盤于地面層內(nèi)，冬天向管內(nèi)供低溫?zé)崴?地?zé)?、太陽能或各種低溫余熱提供);夏天輸入冷水可降低地表溫度(目前國內(nèi)只用于供暖);該技術(shù)與對流散熱為主的散熱器相比，具有室內(nèi)溫度分布均勻，舒適、節(jié)能、易計量、維護方便等優(yōu)點。 3.2減少建筑圍護結(jié)構(gòu)的能量損失 建筑物圍護結(jié)構(gòu)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(jié)能技術(shù)是各國建筑界都非常關(guān)注的。主要發(fā)展方向是，開發(fā)高效、經(jīng)濟的保溫、隔熱材料和切實可行的構(gòu)造技術(shù)，以提高圍護結(jié)構(gòu)的保溫、隔熱性能和密閉性能。 3.2.1外墻節(jié)能技術(shù) 就墻體節(jié)能而言，傳統(tǒng)的用重質(zhì)單一材料增加墻體厚度來達到保溫的作法已不能適應(yīng)節(jié)能和環(huán)保的要求，而復(fù)合墻體越來越成為墻體的主流。復(fù)合墻體一般用塊體材料或鋼筋混凝土作為承重結(jié)構(gòu)，與保溫隔熱材料復(fù)合，或在框架結(jié)構(gòu)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等。這些材料的生產(chǎn)、制作都需要采用特殊的工藝、特殊的設(shè)備，而不是傳統(tǒng)技術(shù)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?dāng)嚢璩蓾{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(jīng)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(jié)能環(huán)保的材料。墻體的復(fù)合技術(shù)有內(nèi)附保溫層、外附保溫層和夾心保溫層三種。我國采用夾心保溫作法的較多;在歐洲各國，大多采用外附發(fā)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。 3.2.2門窗節(jié)能技術(shù) 門窗具有采光、通風(fēng)和圍護的作用，還在建筑藝術(shù)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(fēng)面積或表現(xiàn)現(xiàn)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(jié)構(gòu)的節(jié)能提出了更高的要求。目前，對門窗的節(jié)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(xiàn)了鋁合金斷熱型材、鋁木復(fù)合型材、鋼塑整體擠出型材、塑木復(fù)合型材以及UPVC塑料型材等一些技術(shù)含量較高的節(jié)能產(chǎn)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(zhì)聚氯乙烯。它不僅生產(chǎn)過程中能耗少、無污染，而且材料導(dǎo)熱系數(shù)小，多腔體結(jié)構(gòu)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(jīng)采用多年，在德國塑料門窗已經(jīng)占了50%。我國20世紀(jì)90年代以后塑料門窗用量不斷增大，正逐漸取代鋼、鋁合金等能耗大的材料。為了解決大面積玻璃造成能量損失過大的問題，人們運用了高新技術(shù)，將普通玻璃加工成中空玻璃，鍍膜玻璃(包括反射玻璃、吸熱玻璃)高強度LOW2E防火玻璃(高強度低輻射鍍膜防火玻璃)、采用磁控真空濺射方法鍍制含金屬銀層的玻璃以及最特別的智能玻璃。智能玻璃能感知外界光的變化并做出反應(yīng)，它有兩類，一類是光致變色玻璃，在光照射時，玻璃會感光變暗，光線不易透過;停止光照射時，玻璃復(fù)明，光線可以透過。在太陽光強烈時，可以阻隔太陽輻射熱;天陰時，玻璃變亮，太陽光又能進入室內(nèi)。另一類是電致變色玻璃，在兩片玻璃上鍍有導(dǎo)電膜及變色物質(zhì)，通過調(diào)節(jié)電壓，促使變色物質(zhì)變色，調(diào)整射入的太陽光(但因其生產(chǎn)成本高，現(xiàn)在還不能實際使用)，這些玻璃都有很好的節(jié)能效果。 3.2.3屋頂節(jié)能技術(shù) 屋頂?shù)谋亍⒏魺崾菄o結(jié)構(gòu)節(jié)能的重點之一。在寒冷的地區(qū)屋頂設(shè)保溫層，以阻止室內(nèi)熱量散失;在炎熱的地區(qū)屋頂設(shè)置隔熱降溫層以阻止太陽的輻射熱傳至室內(nèi);而在冬冷夏熱地區(qū)(黃河至長江流域)，建筑節(jié)能則要冬、夏兼顧。保溫常用的技術(shù)措施是在屋頂防水層下設(shè)置導(dǎo)熱系數(shù)小的輕質(zhì)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(shè)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(chǎn)能耗極小，保溫性能優(yōu)良，紙纖維經(jīng)過硼砂阻燃處理，也能防火。施工時，先將屋頂?shù)尼攲訆A層，再將紙纖維噴吹入內(nèi)，形成保溫層。屋頂隔熱降溫的方法有：架空通風(fēng)、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(jié)能的要求，但目前最受推崇的是利用智能技術(shù)、生態(tài)技術(shù)來實現(xiàn)建筑節(jié)能的愿望，如太陽能集熱屋頂和可控制的通風(fēng)屋頂?shù)取?3.3.3降低建筑設(shè)施運行的能耗 采暖、制冷和照明是建筑能耗的主要部分，降低這部分能耗將對節(jié)能起著重要的作用，在這方面一些成功的技術(shù)措施很有借鑒價值，如英國建筑研究院(英文縮寫：BRE)的節(jié)能辦公樓便是一例。辦公樓在建筑圍護方面采用了先進的節(jié)能控制系統(tǒng)，建筑內(nèi)部采用通透式夾層，以便于自然通風(fēng);通過建筑物背面的格子窗進風(fēng)，建筑物正面頂部墻上的格子窗排風(fēng)，形成貫穿建筑物的自然通風(fēng)。辦公樓使用的是高效能冷熱鍋爐和常規(guī)鍋爐，兩種鍋爐由計算機系統(tǒng)控制交替使用。通過埋置于地板內(nèi)的采暖和制冷管道系統(tǒng)調(diào)節(jié)室溫。該建筑還采用了地板下輸入冷水通過散熱器制冷的技術(shù)，通過在車庫下面的深井用水泵從地下抽取冷水進入散熱器，再由建筑物旁的另一回水井回灌。為了減少人工照明，辦公樓采用了全方位組合型采光、照明系統(tǒng)，由建筑管理系統(tǒng)控制;每一單元都有日光，使用者和管理者通過檢測器對系統(tǒng)遙控;在100座的演講大廳，設(shè)置有兩種形式的照明系統(tǒng)，允許有0%～100%的亮度，采用節(jié)能型管型熒光燈和白熾燈，使每個觀眾都能享有同樣良好的視覺效果和適宜的溫度。 3.3.4新能源的開發(fā)利用 在節(jié)約不可再生能源的同時，人類還在尋求開發(fā)利用新能源以適應(yīng)人口增加和能源枯竭的現(xiàn)實，這是歷史賦予現(xiàn)代人的使命，而新能源有效地開發(fā)利用必定要以高科技為依托。如開發(fā)利用太陽能、風(fēng)能、潮汐能、水力、地?zé)峒捌渌稍偕淖匀唤缒茉?，必須借助于先進的技術(shù)手段，并且要不斷地完善和提高，以達到更有效地利用這些能源。如人們在建筑上不僅能利用太陽能采暖，太陽能熱水器還能將太陽能轉(zhuǎn)化為電能，并且將光電產(chǎn)品與建筑構(gòu)件合為一體，如光電屋面板、光電外墻板、光電遮陽板、光電窗間墻、光電天窗以及光電玻璃幕墻等，使耗能變成產(chǎn)能。 4 　建筑節(jié)能新材料的開發(fā) 4.1外墻保溫及飾面系統(tǒng)(EIFS) 該系統(tǒng)是在上世紀(jì)70年代末的最后一次能源危機時期出現(xiàn)的，最先應(yīng)用于商業(yè)建筑，隨后開始了在民用建筑中的應(yīng)用。今天，EIFS系統(tǒng)在商業(yè)建筑外墻使用中占17.0%，在民用建筑外墻使用中占3.5%，并且在民用建筑中的使用正以每年17.0%～18.0%的速度增長。此系統(tǒng)是多層復(fù)合的外墻保溫系統(tǒng)，在民用建筑和商業(yè)建筑中都可以應(yīng)用。ELFS系統(tǒng)包括以下幾部分：主體部分是由聚苯乙烯泡沫塑料制成的保溫板，一般是30～120mm厚，該部分以合成黏結(jié)劑或機械方式固定于建筑外墻;中間部分是持久的、防水的聚合物砂漿基層，此基層主要用于保溫板上，以玻璃纖維網(wǎng)來增強并傳達外力的作用;最外面部分是美觀持久的表面覆蓋層。為了防褪色、防裂，覆蓋層材料一般采用丙烯酸共聚物涂料技術(shù)，此種涂料有多種顏色和質(zhì)地可以選用，具有很強的耐久性和耐腐蝕能力。 4.2建筑保溫絕熱板系統(tǒng)(SIPS) 此材料可用于民用建筑和商業(yè)建筑，是高性能的墻體、樓板和屋面材料。板材的中間是聚苯乙烯泡沫或聚亞氨脂泡沫夾心層，一般120～240mm厚，兩面根據(jù)需要可采用不同的平板面層，例如，在房屋建筑中兩面可以采用工程化的膠合板類木制產(chǎn)品。用此材料建成的建筑具有強度高、保溫效果好、造價低、施工簡單、節(jié)約能源、保護環(huán)境的特點。SIPS一般1.2m寬，最大可以做到8m長，尺寸成系列化，很多工廠還可以根據(jù)工程需要按照實際尺寸定制，成套供應(yīng)，承建商只需在工地現(xiàn)場進行組裝即可，真正實現(xiàn)了住宅生產(chǎn)的產(chǎn)業(yè)化。 　　 4.3隔熱水泥模板外墻系統(tǒng)(ICFS) 該產(chǎn)品是一種絕緣模板系統(tǒng)，主要由循環(huán)利用的聚苯乙烯泡沫塑料和水泥類的膠凝材料制成模板，用于現(xiàn)場澆筑混凝土墻或基礎(chǔ)。施工時在模板內(nèi)部水平或垂直配筋，墻體建成后，該絕緣模板將作為永久墻體的一部分，形成在墻體外部和內(nèi)部同時保溫絕熱的混凝土墻體。混凝土墻面外包的模板材料滿足了建筑外墻所需的保溫、隔聲、防火等要求。   5 　電力儀表在建筑能耗分項計量中的選型方案 　　Acrel(安科瑞)公司研發(fā)的Acrel-5000建筑能耗分析管理系統(tǒng)，可以通過ACR網(wǎng)絡(luò)電力儀表、諧波表、導(dǎo)軌式電能表，對商場、賓館、學(xué)校、醫(yī)院、銀行、體育館、政府機關(guān)等大型公建進行電能分項計量和能耗分析管理。 大型公共建筑電能計量宜采用智能電力儀表作為內(nèi)部管理電表，電力儀表在用戶安裝供電部門收費電表的基礎(chǔ)上，考慮內(nèi)部電能計量與節(jié)能管理的需要安裝，用于建筑內(nèi)部電量的統(tǒng)計與管理。因此用戶可自主選擇采購，但應(yīng)注意制造商是否有電力儀表（電能部分）的計量許可證。電力儀表可以完成對各回路、各樓層或各分項計量區(qū)的電能數(shù)據(jù)的采集，通過Acrel-5000能耗分項計量系統(tǒng)完成對大型公共建筑的電力監(jiān)控與電能計量管理。 電力儀表是針對電力系統(tǒng)、工礦企業(yè)、公用設(shè)施、智能大型公共建筑的電力監(jiān)控與電能管理需求而設(shè)計的。它能高精度的測量所有常用的電力參數(shù)，如三相電壓、三相電流、有功功率、無功功率、頻率、功率因數(shù)、四象限電能等，采用可視度高的LCD來顯示儀表測量參數(shù)和電網(wǎng)系統(tǒng)的運行信息。電力儀表功能、型號繁多，價格也各不相同，電能計量方案也多種多樣，因此，應(yīng)合理選配，達到較佳的性價比。 根據(jù)滬建交[2008]828號文件，對大型公共建筑能耗數(shù)據(jù)實行分類計量，對電量按動力用電、照明與插座用電、空調(diào)用電和特殊用電進行分項計量管理。因此，針對宿舍、商鋪、賓館客房等需單獨計量的地方，可采用DDS1352或DDSF1352電表； DDS1352單相電表，又稱為ADL10；單相電能計量表，DIN35mm導(dǎo)軌安裝，寬度為1個模數(shù)（即寬為18mm），一次最大接入單相電流30A，精度1.0級。該儀表尺寸小，價格低，缺點是沒有通訊功能，不能組網(wǎng)，但有脈沖輸出可與ARTU-P32連接進行組網(wǎng)。 DDSF1352單相電表，又稱為ADL100，同樣為DIN35mm導(dǎo)軌安裝，寬度為4個模數(shù)，一次最大接入單相電流為80A，精度1.0級，可測量電壓、電流，具有峰、平、谷電能分時復(fù)費率計量功能，帶RS485接口，Modbus通訊協(xié)議或DL/T645規(guī)約，可組網(wǎng)。主要應(yīng)用于對單相電能的計量，常用在配電箱內(nèi)。DDS1352及DDSF1352單相電表外形及應(yīng)用如圖1所示： 針對用電設(shè)施按照明與插座用電、動力用電、空調(diào)用電、特殊用電進行分項計量，對學(xué)校教室、醫(yī)療病房、賓館客房按樓層或功能分區(qū)計量時，可選用DTSF1352或ACR120EL電表。 采用DTSF1352三相四線電表（見圖2），又稱ADL300，用于三相電能計量，具有尖、峰、平、谷電能分時復(fù)費率計量功能，DIN35mm導(dǎo)軌安裝，寬度為7個模數(shù)，可安裝在照明箱或動力箱中，一次最大接入三相電流80A，80A以上可經(jīng)電流互感器二次接入，精度0.5級，帶RS485接口，Modbus通訊協(xié)議或DL/T645通訊規(guī)約，可組網(wǎng)^[1]。 ADL系列導(dǎo)軌式安裝電能表，可以很方便地安裝在配電柜（箱）背面的導(dǎo)軌上，不需要對面板進行開孔，這種一對一式的計量，對于系統(tǒng)的檢修維護是非常方便的。 采用ACR120EL多功能電表，該表為嵌入式安裝，可安裝在動力箱或低壓出線柜門板上，面板尺寸為80mm×80mm，開孔為76mm×76mm，規(guī)格為220/380V、5A，電流經(jīng)互感器二次接入，精度0.5級，可測量電流、電壓、功率、頻率、功率因數(shù)、四象限電能等電參量，帶RS485接口，Modbus通訊協(xié)議。 對于一些重要回路需檢測諧波含量的，可采用ACR230ELH多功能電表，滬建交[2008]828號文規(guī)定，在變壓器低壓側(cè)（AC230／400V）總進線處，應(yīng)當(dāng)設(shè)置多功能電能表，至少具有監(jiān)測和計量三相電流、電壓、有功功率、功率因數(shù)、有功電能、最大需量、總諧波含量和2-21次各次諧波分量的功能。因此，采用ACR230ELH多功能電表，嵌入式安裝在配電柜門板上，面框尺寸為96mm×96mm，除測量所有電參量外，還具有最大需量，2-31次電流、電壓諧波分量、電壓波峰系數(shù)、電流K系數(shù)、電話波形因子、電流電壓不平衡度、正負(fù)零序分量分析等功能。ACR120EL，ACR230ELH多功能電表外形及其在低壓配電柜中的實際應(yīng)用如圖3所示。 5 　結(jié)論 目前，我國建筑用能浪費極其嚴(yán)重，而且建筑能耗增長的速度遠遠超過我國能源生產(chǎn)可能增長的速度，如果聽任這種高耗能建筑持續(xù)發(fā)展下去，國家的能源生產(chǎn)勢必難以長期支撐此種浪費型需求，從而不得不被迫組織大規(guī)模的舊房節(jié)能改造，這將要耗費更多的人力物力。在建筑中積極提高能源使用效率，就能夠大大緩解國家能源緊缺狀況，促進我國國民經(jīng)濟建設(shè)的發(fā)展。 建筑節(jié)能是一項全方位的綜合性的系統(tǒng)工程，建筑節(jié)能技術(shù)涉及了建筑技術(shù)、材料技術(shù)、能源技術(shù)、智能技術(shù)、仿生技術(shù)、廢物再利用技術(shù)等，也涉及設(shè)計、施工、管理、政策法規(guī)等諸多部門，是一項全方位的、綜合性的系統(tǒng)工程。為了達到有效的建筑節(jié)能只靠建筑師是根本不夠的，還需要其他行業(yè)開發(fā)出技術(shù)含量高的節(jié)能產(chǎn)品，如節(jié)能型電梯、節(jié)能型空調(diào)、節(jié)能型燈具等，并開發(fā)出新的能源利用技術(shù)，使建筑逐漸實現(xiàn)低能耗、零能耗。   參考文獻： [1]上海安科瑞電氣股份有限公司產(chǎn)品手冊.2010.08版.