夏熱冬暖地區建筑節能設計技術要點分析

余德華

（廣州市人防建筑設計研究院有限公司，廣東 廣州 510000）

夏熱冬暖地區建筑節能設計技術要點分析

余德華

（廣州市人防建筑設計研究院有限公司，廣東 廣州 510000）

筆者主要通過對夏熱冬暖地區氣候特征以及該地區建筑特點的分析，闡述影響建筑能耗各方面的因素，探討夏熱冬暖地區建筑節能設計和建筑熱工節能設計的方法及要點。

建筑節能設計；建筑熱工節能設計；節能技術要點

夏熱冬暖大部分地區為亞熱帶濕潤季風氣候，即濕熱型氣候，其氣候特點是：夏季時間長，太陽輻射強度大，氣溫高且濕度大，降雨多，季風旺盛。目前主要依賴制冷設備維持室內舒適溫度和濕度，統計表明：夏熱冬暖地區冬季的用電量各種戶型變化不大，而夏季空調期用電量的變化較大，變化幅度接近1倍以上，這主要是受空調使用時間等因素的影響。巨大的空調能耗導致該地區缺電，在用電高峰季節頻繁出現拉閘限電現象，而建筑內部熱環境的改善十分有限，能源嚴重浪費。未來空調裝機容量還會繼續增加，因此必須通過建筑節能設計和建筑熱工節能設計，來改善室內熱環境，并減少空調裝機容量及運行能耗。

1 夏熱冬暖地區建筑節能設計方法及要點

1.1 整體節能規劃

整體節能規劃應結合本地區氣候特征，從建設選址、建筑和道路布局、建筑朝向、建筑體型、建筑間距、夏季主導風向、太陽輻射、建筑外部空間環境構成等方面進行深入研究，通過建筑的規劃布局，創造有利于節能的微氣候環境。最終依靠建筑技術手段實現建筑與氣候環境的和諧統一。規劃設計還應對建筑周圍的風環境進行分析，并采取建筑措施增加氣候環境的有利影響，減少和修正不利影響。以前往往強調風向作為該地區設計的依據，但建筑物場地的微氣候因地理環境、地形地貌、周圍建筑、綠化等不同，使得具體場地的風環境與當地的風環境有較大差異，因此在具體設計中應對當地的宏觀氣候、間接氣候和微觀氣候進行全面分析，找出風環境的顯著特征，合理的組織室內通風，并采取相應的有效的節能設計措施，使居住環境達到高舒適、低能耗的目的。

1.2 節能建筑的單體設計

1.2.1 建筑平面功能布局

夏熱冬暖地區中的濕熱地區，由于晝夜溫差小，相對濕度高，因此平面功能布局要合理組織建筑內部的自然通風，利用通風改善室內熱環境；要合理地選擇建筑間距、朝向、房間開口的位置和面積，控制房間的進深以保證自然通風的有效性。使建筑物冬天可以保持室內的熱量，避免冷風滲透，夏天能形成穿堂風，達到自然風降溫，從而達到節能的目的。

1.2.2 圍護結構

圍護結構外表面宜采取淺色粉刷或光滑的飾面材料，以減少外墻表面對太陽輻射的吸收，要從降低傳熱系數、增大熱惰性指標、保證熱穩定性等，合理選擇結構的材料和構造形式。如屋頂節能設計考慮通風屋頂、蓄水屋頂、植被屋頂、帶閣樓層的坡屋頂以及遮陽屋頂等多種多樣式的結構形式；外墻考慮選用加氣混凝土砌塊、砂加氣制品等節能性能比較好的砌體等等。

1.2.3 窗口遮陽

窗口設置遮陽對于改善夏熱冬暖地區住宅的熱環境、減少太陽輻射熱進入室內、降低空調能耗效果顯著，是實現建筑節能的重要手段之一。由遮陽位置不同，大致可分為：外遮陽、內遮陽、中間遮陽。可調節外遮陽是對陽光輻射有效的防護措施。在設計中要著重考慮東面與西面的遮陽，還要防止片面追求增加自然通風效果，盲目開大窗而不注重遮陽設施設計的做法，因為這樣容易把大量的太陽輻射的熱帶入室內，引起室內過熱。

2 夏熱冬暖地區建筑熱工節能設計方法及要點

2.1 建筑熱工節能設計——屋面子系統

屋面是建筑熱工節能設計的重點，正因為如此我省地方節能設計標準中特別規定“屋面和東、西外墻的傳熱系數K值在任何情況下都應滿足標準的規定性指標”。根據《中南地區建筑標準設計建筑圖集》05ZJ001第3.4.3條規定，對于屋面防水等級為I、II級的屋面，要求屋頂傳熱系數較小和建筑標準較高的屋面，均宜選用導熱系數和干密度小的保溫材料，以減輕屋面的自重，因此夏熱冬暖地區多采用聚苯乙烯泡沫塑料板和擠塑聚苯乙烯泡沫塑料板等做保溫隔熱材料。通過調整保溫層的厚度比較容易滿足建筑節能設計規范所要求的規定性指標，但現階段由于施工單位施工質量良莠不齊，屋面滲水現象對屋面隔熱保溫造成的破壞較大。

2.2 建筑熱工節能設計——外墻子系統

外墻也是建筑熱工節能設計的重點，特別是東、西墻。建筑中常使用的外墻保溫主要有內保溫、外保溫、內外混合保溫等方法。外墻外保溫是將保溫隔熱體系置于外墻外側，以賦予建筑物良好保溫隔熱性能，除了保溫隔熱功能以外，由于將絕熱體系置于外墻外側，從而使主體結構所受溫差作用大幅度下降，溫度變形減小，因而外墻外保溫對結構墻體能起到保護作用并可有效阻斷熱橋，基本消除“熱橋”的影響，且有利于結構壽命的延長。目前較成熟的外墻外保溫技術主要有以下幾種：

2.2.1 外掛式外保溫

外掛式的保溫材料有巖（礦）棉、玻璃棉氈、阻燃型聚苯乙烯泡沫板（簡稱聚苯板，EPS、XPS）、JK泡沫玻璃等。其中聚苯板因具有優良的物理性能和價格低廉，已在世界范圍內的外墻保溫外掛技術中被廣泛應用，該外掛技術是采用粘接砂漿或是專用的固定件將保溫材料貼、掛在外墻上，然后抹抗裂砂漿，壓入玻璃纖維網格布形成保護層，最后加做裝飾面。

2.2.2 聚苯板與墻體一次澆注成型

該技術是在混凝土框——剪體系中將聚苯板內置于建筑模板內，在即將澆注的墻體外側，澆注混凝土，混凝土與聚苯板一次澆注成型為復合墻體。該技術使工效提高，工期大大縮短，且施工人員的安全性得到保證。但在澆注混凝土時要注意均勻、連續澆注，否則由于混凝土側壓力的影響會造成聚苯板在拆模后出現變形和錯茬，影響后續施工。

2.2.3 砂漿外保溫

砂漿類型的保溫材料有膠粉聚苯顆粒保溫砂漿、EVB保溫隔熱防火干粉砂漿等。膠粉聚苯顆粒保溫料漿外墻外保溫將廢棄的聚苯乙烯塑料（簡稱為EPS）加工破碎為0.5～4 mm的顆粒，作為輕集料來配制保溫砂漿。該技術包含保溫層、抗裂防護層和抗滲保護面層（或是面層防滲抗裂二合一砂漿層）。其中zL膠粉聚苯顆粒保溫材料及技術在1998年就被建設部列為國家級工法，是目前被廣泛認可的外墻保溫技術。

該施工技術簡便，減少了勞動強度，提高了工作效率，不受結構質量差異的影響，對有缺陷的墻體施工時墻面不需修補找平，同時解決了外墻保溫工程中因使用條件惡劣造成界面層易脫粘空鼓、面層易開裂等問題。與其它的外保溫相比較，在達到同樣保溫效果的情況下，可降低房屋建筑造價。如與聚苯板外保溫墻相比，每平方米可降低25元左右。

2.3 建筑熱工節能設計——幕墻門窗玻璃子系統

我國建筑能耗約占總能耗的 1/4以上，而建筑門窗的能耗又在建筑能耗的一半左右。幕墻門窗玻璃子系統包括起著支承龍骨作用的幕墻門窗框和玻璃。

斷熱鋁合金是目前比較好的節能型材，其特點是在內、外兩側鋁材中間采用有足夠強度的低導熱系數的隔離物質隔開。從而降低傳熱系數，增加熱阻值。即使在炎熱的夏季，當太陽暴曬的情況下，斷熱型材室外部分表面溫度通?？蛇_35～85 ℃，而室內仍可維持在24～28 ℃左右，有效地減少傳到室內的熱量。

外墻玻璃是建筑節能的關鍵。夏熱冬暖地區夏季空調的電耗，大部分是由于圍護結構與外界環境的熱交換造成的，目前在夏熱冬暖地區多采用單層普通玻璃、中空玻璃和單層熱反射鍍膜玻璃，而西方發達國家，LOW－E中空玻璃已成為“節能窗玻璃”的主流產品。

3 結束語

總之，建筑節能應是建筑技術和建筑藝術的完美結合，是在不降低熱環境質量的基礎上的節能。即高舒適、低能耗。實踐證明，建筑節能設計能效地改善了人們生活環境質量，開展建筑節能，有利于社會經濟的可持續發展，有利于緩解由于溫室氣體過度排放造成全球變暖的威脅。

The Technique Analysis of Building Energy-saving Design in the Subtropical Region

Yu Dehua

The author, mainly through the analysis of climate features in the subtropical regions and architectural characteristics in these areas, elaborates on various aspects influencing building energy consumption, and discusses the methods and points of building energysaving design and building thermal energy－saving design in subtropical region.

building energy－saving design; building thermal energy－saving design; energy－saving technique

TU201.5

A

1000－8136（2011）03－0158－02