日本现行建筑环保节能浅探

第２８卷第９期　Ｖ０１．２８　Ｎｏ．９　建筑施Ｔ　ＢＵＩＬＤＩＮＧ　ＣＯＮＳＴＲＵＣＴＩＯＮ　日本现行建筑环保节能浅探　Ｉｎｉｔｉａｌ　Ｄｉｓｃｕｓｓｉｏｎ　ｏｎ　Ｃｕｒｒｅｎｔ　Ｂｕｉｌｄｉｎｇ。Ｓ　０Ｅｎｖｉ一　‘　ｒｏｎｍｅｎｔａＩ■０　Ｅｎｅｒｇｙ—Ｓａｖｉｎｇ　ｉｎ　Ｊａｐａｎ　一・一　０　●　０　口　耿国荣　（上海建工设计研究院有限公司２０００５０）　【摘要】通过考察了解日本“节能建筑”及在建筑环保节能方面的一些法规和措施，以及对住宅设计提出的“环境共生住　宅”的观点，简析了日本在外窗、墙面、屋面等部位的保温隔热节能技术，旨在发现并借鉴其有益之处，以为我所用。　【关键词】日本建筑生态环保节能措施环境共生　【中图分类号】ＴＵ１８　／文献标识码　Ｂ　【文章编号】１００４—１００１（２００６）０９—０７３９—０３　２００５年底，笔者有机会东渡扶桑考察日本建筑节能近　况，主要考察在建工地及日本第一座“节能建筑”实验楼等。　短暂的考察和研讨，初步了解到日本现行建筑节能方面的一　些法规和具体操作情况。　球环境，构筑大众参与的“环境行动”氛围。与此同时，日本对　住宅设计也提出了“环境共生住宅”的设计理念，这些设计　理念被作为法规列入“地球环境一建筑”的法规中。　日本对建筑节能问题的理念，宏观与深入相结合。他们　主张建设“循环环保节约”型建筑。其中“循环”指对各种能源　的循环回收和再利用；“环保”指极大限度地利用自然资源，　１法规先行　早在１９７９年日本就颁布了“关于能源合理化使用　的法律”（以下简称“节能法”），该法律于１９９２年和１９９９年　先后修订过两次。为了使制定的法律法规得以有效执行，政　府有关部门还制定了许多具体可行的监督措施和必须执行　如对太阳能、风能等的利用和建筑的自然采光、通风等；“节　约”指建筑在日常使用过程中，各种设备的运用应采用节能　型的，如节能灯、节约型坐便器等，就连随手关灯也在他们的　企业规定中。”节约能源”、“延长建筑的使用寿命“已深入到　的节能标准，其最大特点是大法先行，可谓体系完备。　”节能法”对新建建筑在环保、节能方面作了具体的规　日本建筑的设计和日常使用中。这种理念对建筑节能的收效　是颇丰的。至于对全玻璃幕墙建筑的具体处理，则大多借助　设计技巧达到节能标准。如采用双层玻璃幕墙，通过设置阀　门，让夏季的热空气在两层幕墙间由底部上升到屋顶排放出　去。此外，通过在建筑外墙安装阳光反射板，把阳光反射到屋　定，为新建筑的操作实践提供了全面、系统的指导方针。”节　能法”主要针对公共建筑及工业建筑而言，该法中尚未涉及　建筑需节能百分之几的具体规定，但对二氧化碳的年排放量　有具体要求，对新建的公共建筑和工业建筑的二氧化碳年排　放量要求减少至１％以下，操作中该项指标的实测结果由政　府指定的管理部门进行跟踪考核。　内天花板，以增加室内的采光，减少使用灯光，这样也能达到　建筑节能的目的。　日本是当今世界上能源利用效率最高的国家之一（为美　国的２．７５倍）。从日本建筑的现状看，其采用的方法是在“环　保”基础上搞”节能”。，早在上世纪８０年代日本就已在建筑　节能方面取得了显著的成效。如征保持同样生活水平前提　现行”节能法”还未对居住建筑提出节能的具体指标要　求。据了解，预计会在明年有这方面的具体规定。　２节能理念　日本提出了”建筑的节能与环境共存设计”的概念，即建　下，以每户为计算单位的生活能耗量日本仅为英、法、瑞典的　５ｏ％，ｎ美国的３０％左右。日本在建造新建筑上的建筑理念是　筑设计时必须把节能、建筑年限与自然共存、节省资源与能　源的再循环等因素同时考虑进去，以保护人类赖以生存的地　【作者简介】耿国５￣（１９６８一），女，本科，工程师，设计二所项　目负责人。联系地址：上海市武夷路１５０（２００｛）５０）．电话：（０２１）　６２１２５４１９　主张”降低成本是次要的，环保节能是主要的”原则。　３节能现状　在日本建造的大量公共建筑中，诸如办公楼、学校、医院　等都在节能方面做了大量的设计处理。２３年前，大林组在东　京郊区的研发中心部建造了一栋“节能建筑”，如图ｌ所示，　【收稿日期】２００６—０８—１２　翱钢　Ｉ　维普资讯 http://www.cqvip.com

第９期　耿国荣：日本现行建筑环保节能浅探　９／２００６　该建筑为地下１层，地上４层，建筑面积８８６．８５　ｍ　，共运用　了９８种节能措施，从“负荷控制”、“自然资源的利用“、“资　源，设备效率的提高”三个方面入手，为此增加了２０％的建造　成本，但在使用中能减少６９％的水、电等能耗费用，而且二氧　化碳的排放量比原计划减少了７３％。　图１节能建筑外观　此栋“节能建筑”在建筑、设备专业方面的节能手段主要　表现在以下几方面。　３．１建筑上的节能手段　图２为“节能建筑”的剖面图。由此可对该建筑所采用　的一些节能手法有一个初步认识。　图２节能建筑剖面　（ｉ）屋顶设太阳能电池，收集太阳能转化成电能、热能　等；白天收集的太阳能晚间用来大楼自身的照明。　（２）朝阳面设双层墙，外墙是全玻璃幕墙，外墙与内墙　之间相隔２　ｍ左右，利用中间层的热室效用，白天收集热能　（达至　３Ｏ。时方能被利用）利用设备转化成其他能量供大楼　使用。　（３）建筑背光面尽量少开窗，开小窗，以减少窗的能量　损失　圈　（４）建筑内部采用自然通风，减少通风设施，达到节约　能源的目的。　３．２设备专业上的节能措施　主要采用太阳能发电、太阳能制备热水、变风量空调、节　能灯以及节水型卫生器具等。　（１）采用高效设备，如高性能的冷冻机和新型高效太阳　能电池等。　（２）利用自然能量转化为建筑所需的能源形式，如利用　太阳能水蓄热和利用季节变化的外气冷房及雨水收集用作　杂用水源等。　（３）合理利用建筑本身构造的节能措施，如大楼的自然　换气和利用建筑物躯体蓄热及尽可能的自然采光等。　（４）先进的设计系统，如变流量和变风量空调系统及中　央监视系统对设备和建筑物的控制等。　（５）能量的循环利用，如中水系统和发电机或原动机的冷　热量回收等。　４节能措施　下面仅就建筑专业方面的节能措施作一概要论述。　４．１外窗的节能措施　外窗是外围护结构中能量损失最大的部位，建筑物通过　外窗传热散失的能量占建筑能耗的２８％左右，通过门窗空气　渗透散失的能量占建筑能耗的２７％左右，所以建筑外窗的保　温隔热性能（主要是传热系数）和气密性是决定建筑外窗是　否为节能窗的两个指标。窗的能量损失方式主要为：辐射传　递、对流传递、传导传递、空气渗漏。日本针对窗的能量损失，　采取如下节能措施。　（１）采用高性能绝热型窗框，窗框中空部分填充干燥、防　水保温材料，另外通过改进窗框的边部材料和使用更绝热的　边部密封材料，达到有效减少因窗框的空气渗透而损失的能　量。　（２）窗玻璃一般采用中空玻璃，对流热损失主要在通过　中空玻璃间隔内气体运动产生的，如果空气间隔层太小通　过空气的传热是很多的，如果空气间隔层太大，那么在室内　侧暖玻璃表面的暖空气就会上升而室外侧冷玻璃表面的冷　空气就会下降，形成对流，将室内的热量流失。根据实验测得，　能够达到最小对流损失的最好中空玻璃间隔层厚度应该在　ｌ２～ｌ６　ｍｍ之间，通常在此间隔层内充入特殊气体如氩气、　氨气以减少对流损失，这些气体分别适用于不同的间隔层　厚度。　（３）双层中空玻璃内设可的遮阳百叶，这种构造遮　阳效果较好，但冬季保温效果不如高断热ＬＯＷ—Ｅ膜双层中　空玻璃的方法，而且中空层需要空间较大，窗框型材需要也　大。双层中空玻璃内还可充入具有隔热性能的气体，这种构　造对窗框的构造节点要求较高。　（４）镀膜玻璃，主要有太阳能热反射玻璃、低辐射玻璃、　＜　工＞繁蠲卷　维普资讯 http://www.cqvip.com

耿国荣：日本现行建筑环保节能浅探　第９期　多功能镀膜玻璃等。　太阳能热反射玻璃的最大特点是利用镀膜能透过可见　光而把起加热作用的远红外光反射到室外，同时玻璃材料吸　收的太阳热能被镀膜所隔离，使热主要散发到室外一侧，夏　日能降低室内空调负荷和减少设备投资。这种玻璃同时能减　少眩光和色散。　高断热ＬＯＷ—Ｅ镀膜玻璃，镀膜贴在中空层室内一侧的　玻璃内侧，双层玻璃中靠室外一侧的为普通玻璃、靠室内一　侧的为ＬＯＷ—Ｅ玻璃。这类材料具有最大的日光透射率和最　小的反射系数，可让８０％的可见光进入室内被物体所吸收，　同时又能将９０％以上的室内物质反辐射的长波保留在室内。　在寒冷地区能有选择地传输太阳能量，同时把大部分热辐射　反射进室内，这种构造在夏天能阻挡６０％的太阳光辐射，在　冬天室内的热气能最大限度地被阻挡，从而减少室内热损　失，太阳光也能照射进室内（具体构造见图３）。　图３高断热镀膜玻璃　（５）窗整体构造的保温节能体系，这种窗的体系在我国　很少见到，它是由“生态建筑”衍生的，它与建筑内部的空调　设备系统连在一起，主要利用自然能源，将冷、热能进行循环　使用。体系原理简单，但对窗本身的节点构造及同建筑设备　专业整体的协调应用较复杂，实际应用中并不广泛。　４．２外墙的节能措施　（１）墙体内保温由于日本是岛国，四面环海，海洋性气　候对外墙的腐蚀会对外保温系统有伤害，所以，在日本的外　墙保温中，常用内保温形式，一般是在外墙内侧喷３Ｏ～５Ｏ　ｍｍ　厚的保温砂浆。　（２）自保温墙体主要采取降低外围护结构的传热系数　来达到提高外墙的保温性能。　（３）墙体外保温采用外墙外侧贴低辐射断热材料的方　法，再在该材料外做外墙装饰面。　４．８屋面的节能措施　（１）使用防晒、隔热及防水功能涂料，这种涂料代替了我　国现行常用的块材保温板（聚氯乙烯聚苯板，挤塑聚苯板　等），降低了污染，提高了耐久性。　（２）采用覆土和植草屋面，利用这种屋面不仅可以对环　境起到美化作用，而且也能达到保温、隔热效果。它比传统屋　灏年　旁霹｛　面寿命长，还可大大节省屋面消耗的降温费。　（３）屋顶上安装环保节能风机一无动力屋顶涡轮风机，　这种风机主要应用于商用建筑和厂矿企业的排风换气，特别　适用于钢结构厂房的通风散热。它安装在屋顶上，每天２４　ｈ依自然气候自动运转，排除室内的热气、湿气和异味，不用　耗电，无噪音，节约能源。　（４）太阳能屋面系统，此种系统的屋面集热做法主要有　两种形式，一种是整体集热器形式，即由工厂里生产的成品　集热器运到现场组装而成。另一种是现场施工形式，用钢结　构制作的集热系统直接与屋面结合（如平改坡），在坡屋面施　工时，也可以将该系统所需的集热部件加进去。这种系统在　冬天利用屋面集热器收集光能，再将系统收集的空气加热，　通过系统传送到地板，为建筑供暖：在夏天的晚上将室外的　新鲜空气引入室内，通过屋顶集热器的冷辐射后，可以降低　室内的温度（见图４）。这种系统不但能为建筑供暖，还可以　提供热水，可节约能量２　８８９兆卡／年（相当于３　３６０度电），　热水节约能量１　４７１兆卡（相当于１　７ｌ１度电）。而且这还是　种环保系统，一栋采用这种标准系统的住宅一年间所减少　的二氧化碳排放量，相当于８９棵２２　ｍ高、２６　ｃｍ直径、５Ｏ年　树龄的杉树一年问二氧化碳的吸收量。　图４太阳能屋面系统　５一点思考　通过对日本节能建筑及相关的考察，了解到日本　在建筑节能方面的规定和做法。节能与环保的结合，不光要　在硬件上做文章，在日常使用管理上也要制定好详细的节能　措施，从各种细节上抓起。与世界发达国家相比，我国既是一　个自然资源和能源极度匮乏的国家，也是能源消耗大国，能　源浪费现象十分严重，为了减少能量损失，建设部制定了《建　筑节能“九五”计划和２０１０年规划》，提出对住宅围护结构的　节能设计，要达到比传统住宅节约能耗２５％的目标，在结合　设备节能设计上，达到节能５Ｏ％。到２０１０年实施节能６５名　的目标。从法律颁布到具体实施需要一个过程，现在要求从　建筑规划设计阶段就必须考虑各种节能环节的落实，要想真　正做到节约能源，保护环境，需要全社会的共同努力，这种努　力不仅为我们国家，也是为生活在地球上的全人类。　＿