探討夏熱冬暖地區的節能措施

【摘 要】 基于全球氣候的惡化和對不可再生資源的日益枯竭，節約能源已經擺在人類面前，成為目前迫切解決的首要問題。在我國能耗結構中，建筑能耗占社會總能耗的三分之一。高能耗不利于建筑可持續發展，需要我們重新研究節能設計策略，充分挖掘建筑節能的潛能。文中著重分析了南方夏熱冬暖地區的節能措施。

【關鍵詞】 夏熱冬暖；節能；設計應變；材料；遮陽

建筑做為人工自然產品，是人類自身應變自然環境氣候的一種手段。建筑發揮著“過濾器”的角色，通過利用和防御自然界各種氣候因素，為人類創造出良好的室內氣候條件。然而隨著現代技術水平的不斷發展和對美的過份追求，人類曾一度過份依賴人工設備技術力量，以實現更高的室內舒適度要求，結果導致高能耗和自然生態的破壞，最典型的例子就是大量使用熱反射鍍膜玻璃幕墻。位于南方夏熱冬暖地區的建筑，外維護的得熱量是影響建筑節能的主要問題，所以在解決南方夏熱冬暖的建筑中，筆者認為需從以下幾個方面進行解決。

1.設計應變策略

建筑節能設計就是從分析地區氣候條件出發，將建筑設計與建筑微氣候、建筑技術和能源有效利用相結合的一種建筑設計方法，通過設計的方法在冬季最大限度的利用自然能來取暖，多獲得熱量和減少熱損失，夏季最大限度的減少得熱和利用自然能來降溫。那就得把好設計關，首先得先從氣候分析入手，南方的氣候特點是夏季炎熱多東南風，太陽輻射大，夏季時間長，冬季短。所以在進行小區總體布局中，應考慮南邊擺放獨立式住宅，中間擺放小體量住宅，北邊才放高層建筑，同時樓宇間距要有足夠的距離，以便于綠化，在規劃布局當中，避免橫平豎直或是環行合抱，避免前面建筑遮擋后面建筑的自然通風，成為悶葫蘆。我們應將建筑物應錯開，讓自然風能在小區內迂回穿越，并根據夏季主導風向進行自然通風模擬。其次在單體設計上，首要問題是合理控制體型系數，體型系數越大對熱能吸收也越大，反之亦然。再其次是控制窗墻比，在南方地區很多人都誤以為窗戶開得越大，通風就越好，也就越涼快，這是錯誤的，據科學實驗分析，通過外窗得失熱量占外維護結構得失熱量40%左右，增大開窗面積無疑會增加這個比例系數還增加太陽熱輻射的吸收，再次還有個風壓的問題，窗大，風壓就小，那么室內空氣與室外的對流就慢，那么帶走的熱能就小，就達不到預期的效果。還有就是遮陽，南方太陽入射方位高，水平遮陽能有效遮擋太陽的入射，但遮陽板的存在會對建筑物周圍的風壓產生影響，針對風向的多變性，選擇垂直遮陽時，活動遮陽能有效解決這一問題。

2.建筑材料及施工措施

建筑的節能涉及的內容很廣，如外墻、屋面、窗體、通風、空調、水電等，但對普通的住宅樓來說，控制好外墻、屋面、門窗等方面，就可以大幅度提高維護結構的熱阻性和密閉性。針對這幾個部位，首先在選材上，就應該選擇適合建筑特點能最大的發揮其有效作用。針對南方輻射強的特點，在外墻顏色應該首選淺色外墻飾面，選擇導熱系數小，抗輻射墻的外保溫材料和維護結構材料，而屋面選擇種植屋面會是最理想，節能且環保，退求其次也要做架空隔熱層，至于外門窗，應選折密實性好，導熱系數小，如雙層中空玻璃，至于窗框，塑鋼比金屬的導熱系數小。

僅僅選擇好的材料并不能做到保溫節能，還應嚴把施工質量關，才能達到預期的目的。在節能設計中常將保溫層設于墻體外側，但相對來說外墻施工難度較大，在做外墻保溫層中用得最多、最經濟、適用的當屬外保溫沙漿，但其施工程序較復雜，在此細談一下保溫砂漿的施工工藝，在做保溫砂漿抹灰時應自上而下依次進行，施工中應注意的問題有：（1）基層做清潔修平濕潤處理，表面不易粘結的如混凝土柱、梁、墻按設計要求釘鐵絲網或刷沾結劑；（2）按設計要求彈標準水平線踢腳線或墻裙線，門窗洞口四周宜用水泥砂漿抹50mm護角，同時為了保證保溫層厚度應做抹灰餅和沖筋；（3）每次抹灰厚度以10mm左右為宜，當底層初凝有一定的強度后才能繼續下一層的施工。噴涂材料保溫層應根據各個產品的特點和要求除做好基層處理外，在施工過程中要注意噴涂距離、角度、速度和流量。當然還有粘結和粘貼，但粘膠會有老化的時候，所以在做此類外墻保溫層時應粘結和機械錨固同時進行。

屋面節能的方式有：設置保溫層遮陽架空通風種植蓄水，淺色處理，這些施工工藝都能容易控制施工質量，但相對來說造價較高。窗戶的節能首先應區別不同超向控制窗墻比，另一方面，應根據各種玻璃的太陽能阻隔特性和導熱性兩個方面確定合適的玻璃品種，門窗玻璃恰當選材也能降低節能成本，可用的材料很多，如吸熱、單片Lom-E、熱反射或Low-E中空玻璃，近年來，聚氯乙烯塑料門窗單框雙玻彩鋼窗和鋁合金窗，以其良好的保溫性和氣密性，在建筑中得到了較為廣泛的應用。這些門窗的共同特點是加工方便快捷，但就是被工人在細部上忽視，如內外滿膠，接縫處貼毛邊，框邊壓條等，如果在這些細部上均能好再加上進行細蜜性能檢測，那么外門窗將能阻擋40%的能耗損失。

3.遮陽措施

建筑遮陽系統涉及范圍復雜，廣義上，建筑布局、朝向、風向、氣象、日照、植被等一系列建筑外環境的設置，都蘊藏著遮陽因素，但我們現在談的是狹義上的遮陽，指采光口、建筑物出入口等墻體開洞部分的隔熱、防熱設施。衡量窗戶遮陽效果的好壞，主要采用遮陽系數的概念，同時還要保證窗戶玻璃的可見光透過率。遮陽可以分為固定遮陽、可調節遮陽、植被遮陽。固定遮陽又分為水平遮陽、垂直遮陽、綜合式遮陽、擋板式遮陽。選擇何種形式的遮陽需根據地區氣候特點、太陽高度角、緯度、遮陽日期、遮陽時間以及超向不同來綜合考慮。例如水平遮陽能夠遮擋從窗口上方射來的陽光，適合用于南向外窗；垂直遮陽能夠遮擋從窗口兩側射來的陽光，適用于北向外窗；擋板遮陽能夠遮擋平射到窗口的陽光；適用于接近東西向外窗，這些遮陽在實際工作中可以單獨選用或者綜合使用；可調節遮陽就是可以進行調整，以適應室外氣候條件的變化，最充分的利用太陽能和陽光的好處，同時又可以遮擋刺眼強光和多余的熱量。可調節遮陽的好處就是在遮擋炫目陽光的同時，盡可能多地獲取漫射自然光，避免光線不足時采用人工照明而浪費能源。夏季夜晚打開遮陽板，加快建筑物的散熱速度：冬季的白天不關閉保持建筑物內部的天然采光，夜晚關閉遮陽板，減少建筑物內部熱量的損失。植被遮陽就是利用植物來進行遮陽，做植被遮陽應從環境的角度考慮，有機方法常常是最佳的遮陽途徑。落葉植物在夏天可以最大限度遮擋陽光，而在冬天葉子脫落，使陽光可以穿越而過，照進室內。可以對不同植物在不同季節的生長情況有所了解，以選擇適當的植物來遮擋陽光。比較符合生態學的設計方法是，把松柏類樹木栽種在整個場地的邊緣以檔風，落葉樹木栽種在靠近建筑的地方，葡萄藤。樹籬或者爬行植物則載種在建筑的邊緣，室內也可以在窗臺和內部結構中栽種一些植物，以提高空氣質量，改善背景視覺效果，而屋面的綠化遮陽隔熱效果最顯著。