［摘 要］节约能源和利用太阳能是发展经济和保护环境的国策，本文以实例介绍建筑的节能改造和太阳能的初步应用。
［关键词］节能改造；太阳能；环境保护
1前 言
节约能源和利用太阳能是致力于发展国民经济和清除城市环境污染的国策。我国在制定“六五”计划时，曾提出到20世纪末将国民经济总产值翻两番的奋斗目标，当时测算的全国能源生产能力只能翻一番，所以在80年代初我国就制定了节能分两步走的战略计划。对于建筑业，除应对原有建筑逐步实现节能改造外，80年代新建建筑的能耗应比原有建筑能耗降低30%，90 年代新建建筑的能耗应比80年代建筑能耗再降低 ，使 世纪末实现节能50%的奋斗目标。节约能源的目的是为了弥补能源生产能力的不足，而充分利用取之不尽用之不竭的太阳能，既可补充能源的不足又可以避免城市的空气和环境污染。早期的治理城市污染主要是植树造林防止风沙和改造采暖及工业锅炉减少烟雾污染，随着国家经济的高速发展和人民生活水平的提高，由工业厂房和交通运输车辆等排放出的大量废气废物对城市大气和环境的污染愈加严重，为了有效治理城市污染，一些利用太阳能的机械、取暖设备、交通工具等普遍受到人们的重视。因此，节约能源、利用太阳能、保护城市大气和环境具有紧密的相关性。本文仅以工程实例的分析计算，阐述建筑的节能改造和太阳能的初步应用成果。
2建筑的节能改造
目前的建筑节能主要是通过提高设计标准来降低建筑的能耗，包括加强建筑围护结构的整体保温隔热能力和增强门窗的密闭性。我国东北地区普遍采用的是具有保温隔热夹层或空芯隔热层的490厚墙体和有架空层的重屋顶及双层窗、密闭门来实现建筑的低能耗。大部分北方地区建筑节能的措施与东北地区相仿，但墙体的保温隔热层通常设置在外墙的内侧，层顶为有架空层的普通屋顶。南方地区则采用空芯砌体墙和有架空层的屋顶使建筑达到保温隔热的效果。近年来，很多建筑构件厂研制出多种节能墙体材料，如聚苯乙稀水泥板、有隔热层的复合板、多功能门窗等，这些建筑材料的应用为我国的建筑节能提供了更多的途径。
对于原有建筑的节能改造不能采用与新建建筑同样的处理方法，这是因为原有建筑特别是住宅不可能实行大批住户的搬迁和折除室内装修进行节能改造。因此，原有建筑的节能改造应以在室外进行处理为主，以便减小对住户日常生活的影响，设计时还应注意外挂保温隔热层的吊挂强度、抗冲击力、表面防水及耐久性。
以14层内浇外挂混凝土大板楼的节能改造方案为例，在建筑的外墙外表面粘挂40mm厚聚苯乙稀板及屋顶铺设50mm厚聚苯乙稀水泥板的方法，来实现保温隔热的节能改造。
墙面做法为：
（1）在建筑的外墙外表面每平方米内呈梅花型嵌入六个用短钢筋焊接接长的Φ10膨胀螺栓；
（2）在建筑外墙外表面刷胶并将40mm厚聚苯乙稀板插入短钢筋内与墙面粘结；
（3）用胶粘结聚苯乙稀板的相接边，将60mm×60mm的Φ2钢丝网挂在聚苯乙稀板外并与短钢筋绑扎；
（4）在聚苯乙稀板表面刷介面剂后外罩30mm厚微膨胀水泥砂浆；
（5）在水泥砂浆面层上刷防水装饰涂料。
屋顶的做法为：
（1）将原建筑屋顶的表面整平并清理干净；
（2）平铺60mm厚聚苯乙稀水泥板并用微膨胀水泥砂浆勾缝；
（3）在聚苯乙稀水泥板表面做20mm厚钢丝网水泥砂浆；
（4）重新做屋面防水层。
由于聚苯乙稀板的导热系数很小，重量很轻，因此，经改造后的建筑外墙其保温隔热性能相当于600mm厚的普通砖墙，且不会增加过多的结构自重。
该建筑的外墙面积为7571m2 ，屋顶面积为758m2，按上述作法墙体与屋顶的平均改造费用单价约为62元/m2。建筑的外墙门窗面积为1843m2,,改双层窗、密闭门的改造费用单价约为350元/m2,由此得出改造工程总造价为116.2万元，按建筑面积折算，每平方米增加的改造费用为109元/m2 。取公共供热费20元/m2并按节能考虑，改造投资的回收期为10～11年。
我国自1949年到1990年建成的住宅面积约17.9亿m2 ，其中需冬季供热的住宅为8.7亿m2 ，用以上的计算方法则每年仅供热费用可节约87亿元，由此计算出的能源节约量相当可观。实际上，能源的大量节约尤其是供热能源的大量节约，必然使城市空气和环境净化，因此，其环保作用也不可低估。
3建筑的太阳能初步应用
随着社会的发展和人类素质的提高，环境保护问题越来越受到普遍的重视，节约有限的自然资源，开发利用太阳能，实现自然环境的保护，已成为当前科技界不断开发研究的题目，如利用太阳能的汽车、飞机、轮船等。太阳能在建筑中的应用尚处于初步阶段，从普通的热水器到防冻热水器直至真空管太阳能热水器的换代已经发展了很多年，时至今日仍不能普及，其原因是人们对目前新一代太阳能热水器的效果不甚了解。
中央民族大学教授楼于1983年安装了水容量为每户0.14m3的防冻热水器，这种热水器的热效率为50%，如冬季使用仅需要两个晴天的积热，其水温可达到50℃以上。新一代真空管热水器的热效率为70%以上，水容量为每户0.1m3的真空管热水器冬季使用时积热一天水温即可达到50℃以上，因此作为节能和环保产品的这种热水器，已初步具有了替代天然气热水器和电热水器的能力。但是，建筑中使用的太阳能热水器其供热水管长度不能太长，如供热水管较长则热损失较大，使用效果就不理想，所以现在的集中型（全部安装在楼顶）太阳能热水器还仅限于多层建筑中安装应用且效果较好。如将太阳能热水器作为高层建筑的热水源，应使现有的集中型改为可安装于每家每户的单体型，这种做法的优点在于节约水管用量、热损失少，但背向阳光的户型（朝北向）尚缺少一种能够吸收折射光源的热水器，这一类太阳能热水器还有待进一步开发研制。太阳能热水器的工作原理完全是光热转换的过程，因此其应用量即为节能量。可以想象，如果建筑用热水系统均改为太阳能热水系统，将对未来的城市环境和空气净化起到多么大的影响。
4小结
本文以工程应用实例和理论分析阐述了关于节约能源、太阳能利用、环境保护三者之间的密切相关性，并且重点介绍了建筑的节能改造和太阳能的初步应用成果。对于建筑的节能改造，文内较详细的叙述了国内不同区域的做法，对原有建筑的节能改造方案、效果、费用及对节能的贡献。对于太阳能的初步应用，文内介绍了热水系统的更新换代和应用效果。希望本文所述内容对有关工程技术人员能有所借鉴。