日本與德國(guó)建筑節(jié)能主要技術(shù)及實(shí)施案例

建筑達(dá)到這種效果主要靠的是墻體優(yōu)良的保溫、防輻射措施、密封性及空氣熱回收。

?圖中顯示出通常情況下住宅樓墻體及窗戶冷熱量流失的比例，也即是日本建筑節(jié)能為什么要重點(diǎn)做墻體保溫和窗戶防輻射的原因

?它從根本上來(lái)減少建筑對(duì)能源的需求

?不追求能源系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)設(shè)備的堆積

?簡(jiǎn)單、有效、成本低

?圖中顯示的是紅外線拍攝的熱量從墻體和窗戶流失的情況

?樓板部分是重要的冷熱橋

?窗戶玻璃對(duì)紅外線遮擋非常重要

外墻面涂高反射率的防輻射納米涂料（通常反射率在0.88-0.90，加底漆和施工，35元左右/平方米）

內(nèi)墻、天面和地面加3-5CM厚的低傳熱系數(shù)（U值在0.18-0.23)高質(zhì)量的酚醛保溫板（3-5CM厚的酚醛保溫板價(jià)格（含施工費(fèi)）在80-100元左右/平方米）

?內(nèi)墻面涂保溫、保?。ǚ纸饧兹┑扔泻ξ镔|(zhì)）的內(nèi)反射納米涂料（正常情況下70-80%的室內(nèi)冷熱量不會(huì)外流，加底漆和施工，35元左右/平方米）

?窗戶玻璃加涂納米反輻射涂料，紅外線遮擋率可達(dá)98%，可見光可保留82%（含施工費(fèi)價(jià)格在80-100元左右/平方米）

?房屋的密封性直接決定了冷熱量隨空氣的流失，通常對(duì)施工要求比較高

?正常情況下，帶熱回收和不帶熱回的新風(fēng)系統(tǒng)，室內(nèi)冷熱量節(jié)省可達(dá)30%左右，熱回收率一般在70-80%，要求高的新風(fēng)系統(tǒng)熱回收率可達(dá)95%

?目前高質(zhì)量熱回收新風(fēng)系統(tǒng)，已經(jīng)通過(guò)北美和中國(guó)的PM2.5認(rèn)證，可以過(guò)濾掉0.3直徑的納米顆粒。且在北 京、杭州、廣州等地的住宅樓盤上開始使用

被動(dòng)房通常是指供暖和供冷能源需求極低、室內(nèi)所需能源基本上以被動(dòng)方式供給的建筑。德國(guó)的被動(dòng)房技術(shù)即是能滿足以下幾個(gè)被動(dòng)房性能參數(shù)所采用的建筑節(jié)能技術(shù)。

從圖中可以看出，節(jié)能設(shè)計(jì)做得越早，投資越少，節(jié)能效果越好。通常在概念設(shè)計(jì)階段就開始考慮建筑的節(jié)能設(shè)計(jì)，產(chǎn)生的節(jié)能效果會(huì)最理想。這個(gè)階段往往要綜合考慮當(dāng)?shù)氐臍庀笄闆r和水資源等環(huán)境情況。因此，歐洲又把節(jié)能設(shè)計(jì)叫做氣候設(shè)計(jì)。

圖中顯示，對(duì)于被動(dòng)房，通常通過(guò)建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)流出的熱量占房屋總熱量需求的63%，通過(guò)新風(fēng)流出的熱量占37%。這些熱量靠太陽(yáng)能、人體和電器發(fā)出的內(nèi)部熱能及空調(diào)等采暖熱能來(lái)提供。這里空調(diào)等采暖熱能值比人體和電器發(fā)出的內(nèi)部熱能還要少，可見它的節(jié)能效果相當(dāng)好。

表面積-體量比率（見圖），它也可以被理解為不同形狀建筑的能耗系數(shù)。每個(gè)不同形狀的建筑，由于其受陽(yáng)面積不同，設(shè)計(jì)開始就決定了建筑未來(lái)能耗的趨向。在設(shè)計(jì)師做設(shè)計(jì)時(shí)，盡可能選擇系數(shù)小的建筑外形。這樣，設(shè)計(jì)開始就獲得了節(jié)能的優(yōu)勢(shì)。

保溫隔熱的細(xì)節(jié)處理是被動(dòng)房技術(shù)的一個(gè)精華部分，它完全靠設(shè)計(jì)師的巧妙構(gòu)思，所帶來(lái)的節(jié)能效果是幾乎不增加節(jié)能投資。兩圖所示，通過(guò)巧妙的結(jié)構(gòu)處理完全使冷和熱隔絕。

圖中說(shuō)明的是，對(duì)于特定的建筑（如世博會(huì)德國(guó)漢堡館—國(guó)內(nèi)唯一節(jié)能達(dá)到85%的被動(dòng)房建筑），其墻體中間的保溫層放在墻體中間偏外一定的位置，此時(shí)，墻體保溫節(jié)能的效果達(dá)到最優(yōu)。當(dāng)然它是通過(guò)物理模擬分析來(lái)得出的。通常對(duì)不同的建筑需要做不同的模擬分析，往往模擬分析貫穿著被動(dòng)房節(jié)能設(shè)計(jì)的整個(gè)過(guò)程。

被動(dòng)房的玻璃其選擇是十分講究的，其性能的不同對(duì)節(jié)能有著很大的影響。以下是不同性能的玻璃的相關(guān)參數(shù)（如圖所示），新式雙層玻璃往往是被動(dòng)房建筑必需要的。

作為被動(dòng)房，施工結(jié)束后，必須進(jìn)行的一項(xiàng)工作就是密封性試驗(yàn)（如圖所示），氣密性必須要達(dá)到被動(dòng)房密封性指標(biāo)要求。

通?？諝饨粨Q比率為：住宅 0,3 - 0,5 h-1；辦公室0,8 - 1,0 h-1 。其高效熱回收新風(fēng)系統(tǒng)的效率在85-90%，從上述能量損失與獲取圖中可以看出熱回收率的重要性。

地下?lián)Q熱管道是一種利用地下熱量的節(jié)能系統(tǒng)，圖中，新風(fēng)進(jìn)屋時(shí)先要通過(guò)地下的方塊形管道換熱再進(jìn)入室內(nèi)，這樣就充分利用了地下的熱量，能做到新風(fēng)系統(tǒng)的進(jìn)一步節(jié)能。

混凝土樓板制冷（見圖）是一種高效節(jié)能的輻射型空調(diào)末端系統(tǒng)，它比通常的末端系統(tǒng)風(fēng)機(jī)盤管節(jié)能超過(guò)30%，除了節(jié)能效果還有一個(gè)很大的優(yōu)點(diǎn)就是室內(nèi)無(wú)噪音，同時(shí)也無(wú)傳統(tǒng)空調(diào)系統(tǒng)帶來(lái)的空氣污染。但它對(duì)與其相對(duì)應(yīng)的熱回收新風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)有一定的要求，要求能確保其空氣不產(chǎn)生結(jié)露。

?目前國(guó)內(nèi)大多數(shù)建筑的節(jié)能設(shè)計(jì)是按既定的節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)來(lái)進(jìn)行，設(shè)計(jì)工作是一個(gè) 流水作業(yè)，導(dǎo)致突破性創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力欠缺；

?通常設(shè)計(jì)院在建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)按標(biāo)準(zhǔn)要求確定后，就不再?gòu)膰o(hù)結(jié)構(gòu)上進(jìn)一步考慮節(jié)能，更多的是關(guān)注各種設(shè)備技術(shù)帶來(lái)的節(jié)能，主動(dòng)性節(jié)能手段考慮較多，沒(méi)有進(jìn)一步從源頭上考慮降低冷熱負(fù)荷的需求量；

?同樣做圍護(hù)結(jié)構(gòu)保溫和防輻射，與日本和德國(guó)的節(jié)能建筑相比，效果沒(méi)有質(zhì)的方面的提升，無(wú)論從設(shè)計(jì)還是從新產(chǎn)品、新材料的使用和施工上面，都沒(méi)有真正做到“精細(xì)”和“極致”；

?國(guó)內(nèi)多數(shù)設(shè)計(jì)院能源系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計(jì)能力不足，節(jié)能設(shè)計(jì)往往依賴于節(jié)能設(shè)備供應(yīng)商、國(guó)內(nèi)的節(jié)能公司和國(guó)外的節(jié)能咨詢公司。在建筑節(jié)能設(shè)計(jì)過(guò)程中也很少因建筑節(jié)能設(shè)計(jì)需要而主動(dòng)應(yīng)用能耗等物理模擬方法，一般都是因?yàn)橐鼍G色建筑認(rèn)證而被動(dòng)地采用。節(jié)能設(shè)計(jì)過(guò)分依賴于節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，缺乏對(duì)實(shí)際節(jié)能設(shè)計(jì)效果的追求。事實(shí)上，同樣按照標(biāo)準(zhǔn)作節(jié)能設(shè)計(jì)，不同的建筑有著不同的節(jié)能效果，不經(jīng)過(guò)模擬分析就不可能確定建筑的實(shí)際節(jié)能設(shè)計(jì)效果；

?材料采購(gòu)、施工與設(shè)計(jì)沒(méi)有很好地結(jié)合，往往使一個(gè)很好的節(jié)能設(shè)計(jì)卻達(dá)不到理想的節(jié)能目標(biāo)。

?在按照國(guó)家節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)的同時(shí)，提高節(jié)能設(shè)計(jì)的創(chuàng)新性，包括零排放建筑的設(shè)計(jì)；

?參考日本、德國(guó)等國(guó)外先進(jìn)的節(jié)能設(shè)計(jì)方法，在建筑節(jié)能設(shè)計(jì)中從根本上去降低能源的需求，而不是在能源需求不變時(shí)去做節(jié)能設(shè)計(jì)；

?在節(jié)能設(shè)計(jì)過(guò)程中設(shè)計(jì)院自身要培養(yǎng)和加強(qiáng)能耗等建筑物理模擬分析的能力，并在實(shí)際設(shè)計(jì)過(guò)程中加以應(yīng)用；

?設(shè)計(jì)要與材料采購(gòu)和施工結(jié)合，確保施工結(jié)果符合節(jié)能設(shè)計(jì)的目標(biāo)要求；

?培養(yǎng)擁有建筑設(shè)計(jì)、能源系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計(jì)、建筑物理模擬分析、對(duì)建筑節(jié)能和環(huán)保新材料系統(tǒng)了解、熟悉建筑施工整個(gè)過(guò)程等復(fù)合能力和創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力的高級(jí)建筑設(shè)計(jì)師。