探究土木工程中建筑节能与设计
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摘要：本文主要探讨建设节能住宅是缓解我国能源紧缺矛盾、改善人民生活工作条件、减轻环境污染、促进经济持续发展的一项最直接、最廉价的根本措施，在土木工程中采取建筑节能措施，有着十分重要的现实意义。文章阐述了当今节能状况，分析了土木工程中建筑节能重要性，基于节能要求，提出了建筑节能的具体措施。
关键词：土木工程；建筑节能；节能住宅；节能设计
目前，能源问题受到世界各国的普遍关注，已被列为人类面临的四大生存问题之一。而在全世界的能源消耗中，无论是发达国家还是发展中国家，建筑能耗在总能耗中所占的比重是很大的，约占25%～40%。因此，建筑节能成为节能的重点。
一、土木工程建筑节能概述
建筑节能，就是在保证居室舒适环境条件下，通过技术进步、合理利用、科学管理和经济结构合理化等途径，采用新型保温材料，把居住建筑在长期使用中的能耗降下来。一般来
说，节能建筑主要从外墙、屋面、门窗等方面提高围护结构的热阻值和密闭性，达到节约建筑物的使用能耗的目的。
我国从1996年起开始实施50%节能住宅，2000年10月国家强制要求采暖居住建筑必须按50%节能标准设计施工。几年来我国新建节能住宅遍布全国，极大促进了我国节能技术及节能材料的发展。但是，其整体不足表现为：
（一）对节能住宅的真正含义认识含糊
开发商对建设节能住宅的重要性认识不足，积极性不高。开发商为了自身的经济利益，盲目追求建筑形式的新奇，在紧跟国际潮流的借口下，聘请国外的建筑师，设计了大量的具有欧、美、澳本国风格的住宅建筑，一些住宅建筑设计脱离中国实际，不能结合当地的自然条件，造成节能住宅不节能。
（二）现有设计单位体制及管理上存在的不足
我国现有的大多数设计单位，在建筑节能设计这一环节上存在体制与管理的不足。设计节能住宅是一项综合性很强的系统工程，涉及各个专业，需要各个专业的通力协作，而现今建筑节能的热工计算均由暖通专业完成，专业之间协调存在严重不足。建筑构造、各专业节能要求做法能否满足节能技术指标，作为暖通专业的设计人员往往难以制定，而其他专业的设计人员，或者不懂热工计算，或者根本无此项设计任务，因此，多数节能住宅的热工计算往往停留在理论上，与实际存在较大的差距。
（三）当今节能技术本身还存在一定的不足
我国开展建设节能住宅的时间相对较短，与世界上发达国家的建筑节能技术差距较大，而我国现从事建筑节能的基础理论、建筑热工、建筑气候学研究的人员有限，科研成果较少，因此，在建设节能住宅的实际过程中，明显感到吃力，科学依据不足，已经制约了节能住宅进一步的发展。现有节能住宅的墙体保温主要技术为外墙保温，但外墙保温系统自身存在一些缺陷。首先构造节点复杂，对施工人员技术水平要求高；其次，外保温系统的使用年限与建筑成品的使用寿命的同步，日后的维修成本高。其次，外保温墙体由于受客观因素的影响较大，经常出现表面裂缝，这些裂缝严重降低了外保温系统的质量，使外保温墙体的保温性、耐久性、整体性、抗震性能大大降低，严重的会因渗水侵蚀内部结构墙体，产生裂缝的原因是多方面的，但是保温材料自身原因造成的裂缝，也是一个重要原因。
二、土木工程建筑节能重要性
我国正处于城镇化和工业化快速发展时期，每年大约20亿m2的建筑总量，接近全球年建筑总量的一半。在这个时期新建建筑以及原有400亿m2存量建筑是否节能，不仅关系到能否缓解我国能源供求的紧张状况，而且还关系到全球的气候变化与可持续发展。建筑节能已经成为一项刻不容缓的事。
据国家有关资料显示，我国的建筑能耗非常惊人。在建造和使用过程中直接消耗的能源占全社会总能耗的30%，使用的钢材、水泥等建材的生产能耗占16.7%。两项相加，我国的能源有约一半被建筑消耗了。我国建筑不仅能耗高，而且能源利用效率很低，建筑在不远的将来会成为我国第一耗能大户，建筑节能也就成为全社会节能工作的首要方面。近年来，我国处在建筑高速发展的阶段，大力推进建筑节能也处在关键时机。据预测，到2015年民用建筑保有量的一半是2000年以后新建的。
建筑能耗指建筑使用能耗，包括采暖、空调、热水供应、照明、炊事、家用电器等方面的能耗，其中采暖、空调能耗约占60％～70%。根据1998年估算的数据，中国建筑商品能源消耗已占全国商品能源消费总量的27.6%，接近发达国家的30％～40%。由于保温隔热差，采暖系统效率低，我国单位面积采暖能耗是相同气候条件下世界平均值的三倍，一些严寒地区城镇建筑能耗已高达当地社会总能耗的一半左右。中部夏热冬冷地区（过渡地区）冬季电采暖夏季空调，以及南方夏热冬暖地区（炎热地区）夏季空调越来越普遍。我国2000年空调的产销量已达1300万台（其中300万台外销），造成夏季电力高峰时供电十分紧张。据有关测试表明：在城市内建筑四周挂满分体式空调时，将造成局部“热岛”现象，空调机的运行能效比COP显著下降，建筑周围热环境也被严重恶化。而建筑物寿命一般较长，建筑节能改造难度很大，因此在设计之初便考虑建筑能耗与环境影响便显得至关重要。而我国广大地区不同气候、不同类型的建筑节能不是依靠墙体保温等措施就可以解决，更需要从建筑设计到建筑细布构造处理以及环境控制设备及系统等各种技术的集成来解决。所以，建筑能耗不仅仅影响国家能源供应，而且能源使用效率的高低还影响环境，建筑节能和居住环境是两个相互关联、相互影响的问题。
三、建筑节能措施
土木工程实施建筑节能，已经势在必行，通常需要首先从意识上转变，然后结合国家相关法规，运用高新节能技术，与时俱进。具体措施为：
（一）树立以人为本的观念
建筑节能不是片面的节约，而是全面地提升建筑的基本品质。人们往往误以为建筑节能就要降低建筑标准和使用水平，所以要防止简单地将节能建筑理解为“低标准”和“简易房”。当今社会，科学技术发展日新月异，社会越是发展，节能意识越要加强。要增强2l世纪能源紧迫感，要充分认识到建筑节能是一种开发理念和政策取向。开展建筑节能不能主张资源的过度占用与浪费，但也不是以降低综合性能和牺牲舒适度为代价来换取资源的节约。其最终产品必须是不仅质量优良，而且是充分体现和满足以人为本的和谐理念，造福人民，回归自然，与社会发展水平相适应的人性化建筑。
（二）加快技术更新，与时俱进
开展建筑节能，就是要依靠科技进步，坚持技术创新，迅速提升建筑品质和性能，谋求可持续发展，杜绝和减少浪费。高效率地利用资源，建筑的建造和消费；材料的生产和使用，要选择节约资源的技术新路线，减少资源的耗用量，尽量不用或少用不可再生资源。高性能的材料产品，是高效率利用资源的前提。建筑结构材料要有足够的强度和耐久性，围护结
构要有良好的保温隔热性能，防水、隔声、涂料、管道等专用功能性材料，都要具有相应的高性能。杜绝使用污染性材料，坚决有效地控制有害物质排放，并尽可能地利用清洁能源。
（三）加强管理机制
对建筑节能的监督和管理仍没有摆脱“立法腿长，执法腿短”的窘境，扶持建筑技术创新、鼓励开发资源节约型项目的倾斜政策尚未全面建立。建筑节能工作之所以进展缓慢，与法制体系的乏力和激励政策的缺位不无关系。当前，非常有必要抓紧研究和制定推进建筑节能的产业政策。强制性地执行现有的法规和节能标准，并期待政府加快相关标准规范的制定，逐步形成完善的法规标准体系，建立起强有力的约束机制。加快政策支持和技术服务体系的建设。可借鉴国外一些成功经验，对提前实现或实施高于国家规定节能标准的，对于超额完成节能改造任务的给予政策扶持和经济上的奖励；加大政府对建筑节能相关技术和产品的研究开发的支持力度；建立国家建筑节能产品认证和节能建筑标识制度。
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