論夏熱冬冷地區(qū)住宅建筑設(shè)計(jì)的節(jié)能

李 嶄

(同濟(jì)大學(xué)建筑設(shè)計(jì)研究院（集團(tuán)）有限公司，同勵(lì)建筑設(shè)計(jì)院 200000)

論夏熱冬冷地區(qū)住宅建筑設(shè)計(jì)的節(jié)能

李 嶄

(同濟(jì)大學(xué)建筑設(shè)計(jì)研究院（集團(tuán)）有限公司，同勵(lì)建筑設(shè)計(jì)院 200000)

為了不斷改善民生，為了推動(dòng)社會(huì)建設(shè)，李克強(qiáng)總理前夕曾強(qiáng)調(diào)，要打好節(jié)能減排和環(huán)境治理的攻堅(jiān)戰(zhàn)。2015年的政府工作報(bào)告也將節(jié)能減排指標(biāo)放在比較靠前的位置，可見，節(jié)能減排對(duì)于我國(guó)社會(huì)主義現(xiàn)代化建設(shè)有著舉足輕重的作用，它不僅關(guān)系著民生安康，更關(guān)系著我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展指標(biāo)。促進(jìn)節(jié)能減排表現(xiàn)在很多方面，在資源環(huán)境矛盾高度集中的今天，本文主要通過建筑設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)來談?wù)勅绾斡行Ю觅Y源，使資源使用效率最大化，本文主要從夏熱冬冷地區(qū)建筑節(jié)能的現(xiàn)狀、空間設(shè)計(jì)以及優(yōu)化等幾個(gè)方面展開論述。

冬冷夏熱；住宅；建筑設(shè)計(jì)；節(jié)能

前言：

我國(guó)根據(jù)氣候因素可以分為五大地區(qū)，分別為嚴(yán)寒地區(qū)、寒冷地區(qū)、夏熱冬冷地區(qū)、夏熱冬暖地區(qū)以及溫和地區(qū)。這五大地區(qū)在建筑節(jié)能設(shè)計(jì)上會(huì)根據(jù)地域情況進(jìn)行有針對(duì)性的開展。然而，對(duì)于建筑節(jié)能而言，不是簡(jiǎn)單的利用太陽能，利用節(jié)能材料等就可以滿足居民以及社會(huì)發(fā)展需要。建筑節(jié)能是一個(gè)完整的環(huán)節(jié)，是從規(guī)劃到設(shè)計(jì)，再到節(jié)能材料的采購(gòu)、管道設(shè)計(jì)等，最終實(shí)現(xiàn)降低能源消耗同時(shí)還能保障建筑的宜居居住功能。目前，世界能源日漸枯竭，中國(guó)能源儲(chǔ)備以及使用也面臨很多困境，我國(guó)能源人均擁有量低，能源利用率低，能源分布不均勻等問題將會(huì)導(dǎo)致我國(guó)能源問題更突出，所以需要在建筑設(shè)計(jì)方面不斷提高節(jié)能水平。

一、夏熱冬冷地區(qū)建筑節(jié)能研究現(xiàn)狀

冬冷夏熱地域典型的氣候特征就是四季分明，冬天和夏天的時(shí)間一般較長(zhǎng)，日照較少，濕度較大，所以夏季會(huì)明顯感覺濕熱，冬季則會(huì)很冷同時(shí)伴有濕氣，在這種地區(qū)生活常常會(huì)讓人感到不適，再加之冬夏時(shí)間較長(zhǎng)，更會(huì)加劇當(dāng)?shù)鼐用竦牟贿m感。所以為了給居民營(yíng)造一個(gè)更好的居住環(huán)境，需要在冬冷夏熱地區(qū)的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面不斷改進(jìn)，以提高宜居度。下面就對(duì)我國(guó)當(dāng)前夏熱冬冷地區(qū)建筑節(jié)能工作的現(xiàn)狀做出如下具體闡釋：

第一，我國(guó)冬冷夏熱地區(qū)的省市基本成立了開展建筑節(jié)能工作的領(lǐng)導(dǎo)小組。擁有統(tǒng)一的部門進(jìn)行專項(xiàng)管理。從工程的設(shè)計(jì)到審批到施工再到使用，基本形成了一套運(yùn)營(yíng)有序的管理模式。

第二，我國(guó)已經(jīng)建立健全了建筑節(jié)能方面的各種法律體系。為了進(jìn)一步改善冬冷夏熱地區(qū)的居住環(huán)境質(zhì)量，同時(shí)有效降低能耗。我國(guó)政府通過建立并不斷修訂《建筑節(jié)能管理?xiàng)l例》來逐步完善該地區(qū)的居住環(huán)境。法律法規(guī)一方面對(duì)建筑公司提出更高的執(zhí)行要求，另一方面對(duì)環(huán)境保護(hù)以及能源使用方面也列出了更高的標(biāo)準(zhǔn)。

第三，我國(guó)冬冷夏熱地區(qū)建筑節(jié)能存在的問題也值得關(guān)注。雖然我國(guó)已經(jīng)制定了較為規(guī)范的建筑節(jié)能執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)，但是對(duì)于不同的居住建筑來說，特別是農(nóng)村建筑，標(biāo)準(zhǔn)就尚不完全。可見標(biāo)準(zhǔn)過于統(tǒng)一，沒有區(qū)分不同類別是一個(gè)大問題；另外，我國(guó)建筑節(jié)能技術(shù)還處于較為落后的水平，研究能力弱，缺少專業(yè)性的技術(shù)人才將阻礙建筑節(jié)能事業(yè)的發(fā)展；最后，實(shí)施體系和標(biāo)準(zhǔn)較為混亂，無法有效保障建筑節(jié)能工程的各個(gè)環(huán)節(jié)的實(shí)施，且有些標(biāo)準(zhǔn)只是紙上談兵，無法付諸實(shí)踐。

二、冬冷夏熱地區(qū)建筑空間設(shè)計(jì)

1、利用空調(diào)的設(shè)計(jì)方式

當(dāng)前，空調(diào)應(yīng)用廣泛。各大空調(diào)廠家也在對(duì)空調(diào)的節(jié)能耗能率方面不斷的進(jìn)行改進(jìn)，以適應(yīng)現(xiàn)代生活的需求。在冬冷夏熱，空調(diào)的使用率會(huì)更高，冬季寒冷，室內(nèi)沒有暖氣，就只能通過空調(diào)設(shè)備來制暖，相反，夏季為了抵抗炎熱，空調(diào)也是大部分家庭必須使用的解暑利器。另外，由于冬冷夏熱地區(qū)濕氣非常重，空調(diào)也能夠利用除濕功能排解居住難題。所以，為了節(jié)約能源，建筑空間設(shè)計(jì)最好在體型系數(shù)和窗墻比方面加強(qiáng)合理性。一方面，降低體能系數(shù)能夠有效節(jié)能。因?yàn)榭照{(diào)耗能主要取決于室外的墻體面積，如果墻體面積越小，那么空調(diào)的耗能就會(huì)隨之變小，體能系數(shù)一般在0.3-0.4之間較為合適；另一方面，降低窗墻比能夠?qū)崿F(xiàn)節(jié)能目的。在建筑設(shè)計(jì)過程中，窗戶的保溫能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于墻體，比如夏天正午時(shí)分，如若房體窗戶面積過大，房?jī)?nèi)透過玻璃接收到的熱度就會(huì)越大。所以如果適當(dāng)減少窗體面積，能夠有效降低空調(diào)能耗，達(dá)到節(jié)能效果。

2、不利用空調(diào)的設(shè)計(jì)方式

不利用空調(diào)設(shè)備對(duì)夏熱冬冷地區(qū)的房屋進(jìn)行建筑設(shè)計(jì)應(yīng)該是最優(yōu)方案。但是理想分豐滿，現(xiàn)實(shí)很骨感，完全利用自然能力進(jìn)行能量供給目前還不現(xiàn)實(shí)。所以這就對(duì)設(shè)計(jì)師提出了更大的挑戰(zhàn)。建筑設(shè)計(jì)需要通過空間特殊的組合方式來避免季節(jié)溫度與人體感溫的矛盾。第一要加強(qiáng)通風(fēng)設(shè)計(jì)，利用風(fēng)力有效調(diào)節(jié)室內(nèi)不適宜的溫度，通過水平風(fēng)或者垂直風(fēng)等形式有效進(jìn)行節(jié)能控制；第二，在室內(nèi)格局設(shè)計(jì)方面，要盡可能選擇大比例的空間設(shè)計(jì)規(guī)劃；第三，可以通過長(zhǎng)方體柱形的設(shè)計(jì)出更多的陰影空間，避免太陽直射帶來溫度的提高，降低太陽輻射度；第四，設(shè)計(jì)中要重點(diǎn)關(guān)注主要活動(dòng)場(chǎng)所的舒適度，比如廚房最好遠(yuǎn)離臥室，避免烹飪高溫影響到室內(nèi)溫度，同時(shí)，如有有窗體直射區(qū)域，此時(shí)最好與主要活動(dòng)區(qū)域隔離，通過一定的藝術(shù)設(shè)計(jì)減少居住的不適感。另外，最重要的是房屋結(jié)構(gòu)最好是南北走向，特別是臥室不選擇西向，因?yàn)槲飨驎?huì)導(dǎo)致臥室陰涼，入睡不健康。

三、冬冷夏熱地區(qū)住宅建筑設(shè)計(jì)的優(yōu)化

1、建筑能耗模擬設(shè)計(jì)

在建筑能耗模擬的設(shè)計(jì)過程中，需要提供至少3種模擬方案。然后從中選出一個(gè)最優(yōu)節(jié)能設(shè)計(jì)來開展實(shí)施。選擇標(biāo)準(zhǔn)最重要的原則就是能耗低，同時(shí)居住舒適度高。各設(shè)計(jì)方案要求能夠模擬出動(dòng)態(tài)空間狀態(tài)，窗體朝向，墻體結(jié)構(gòu)性能以及采暖方式等等。

2、窗墻比的優(yōu)化設(shè)計(jì)

對(duì)于建筑設(shè)計(jì)來說，房間的采光度是設(shè)計(jì)中的重點(diǎn)。在冬冷夏熱地區(qū)，根據(jù)其氣候特點(diǎn)，需要給予更合理的采光設(shè)計(jì)和安排，一方面能夠避免冬天過冷，反之保證也要能夠有效降低夏天的樓體溫度。據(jù)國(guó)家數(shù)據(jù)顯示，住宅建筑設(shè)計(jì)中，臥室、廚房等活動(dòng)頻繁的地點(diǎn)采光系數(shù)要高于1，在滿足國(guó)家要求的前提下，通過有效的設(shè)計(jì)方案，運(yùn)用現(xiàn)代設(shè)計(jì)軟件設(shè)計(jì)最佳的比例，以保障采光度的合理性。

3、強(qiáng)化隔熱構(gòu)造

對(duì)于冬冷夏熱的地域來說，除了在房屋設(shè)計(jì)時(shí)，運(yùn)用設(shè)計(jì)技巧解決房屋儲(chǔ)熱散熱難問題之外。還需在隔熱結(jié)構(gòu)上加大力度。構(gòu)筑房屋的材料需要有非常好的傳熱能力，不斷要提高材料的熱阻性能，阻礙夏天太陽光的強(qiáng)勢(shì)入侵，更要有非常好的導(dǎo)熱能力，以便冬天能夠得到更多的陽光溫度。所以在材料選擇和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)需要關(guān)注兩方面，以給當(dāng)?shù)鼐用穸鞠募編ジ玫木幼◇w驗(yàn)。

四、住宅建筑節(jié)能發(fā)展趨勢(shì)——可再生能源的利用

通過太陽能、風(fēng)能等自然能源為建筑設(shè)計(jì)供給能量，在用電、保暖、供水等方面給予更便捷更節(jié)能的設(shè)計(jì)安排，將更有利于人類社會(huì)的健康發(fā)展，也將成為未來建筑節(jié)能發(fā)展的趨勢(shì)。

保障室內(nèi)空氣流通是當(dāng)下建筑設(shè)計(jì)的一大特點(diǎn)，這樣的設(shè)計(jì)更為人性化，對(duì)居民身體健康，內(nèi)心放松方面都起到非常良好的作用。所以確保通風(fēng)是建筑節(jié)能設(shè)計(jì)考慮的一個(gè)問題。而在冬冷夏熱地區(qū)，由于濕度非常高，所以在建筑設(shè)計(jì)層面需要考慮到排除濕氣功能。故此，利用太陽能將光能轉(zhuǎn)化成動(dòng)能，然后來推動(dòng)室內(nèi)排風(fēng)系統(tǒng)的工作，以增加室內(nèi)通風(fēng)量，從而實(shí)現(xiàn)除濕，降溫，換風(fēng)的作用。位于英國(guó)中部的一座辦公大樓，就以突出屋面的太陽能煙囪的自然方式不僅滿足了辦公室的照明需求，更實(shí)現(xiàn)了通風(fēng)效果。這樣不僅提高了資源利用效率，也提高了居民居住舒適度。

五、結(jié)束語

冬季寒冷、夏天炎熱的長(zhǎng)江流域是我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要基地。該區(qū)域涵蓋我國(guó)5.5億人口，占我國(guó)經(jīng)濟(jì)總產(chǎn)值將近一半，所以需要不斷提高當(dāng)?shù)鼐用竦纳罹幼∏闆r，根據(jù)當(dāng)?shù)囟湎臒岬臍夂蛱攸c(diǎn)，通過設(shè)計(jì)有力改變當(dāng)?shù)貪駸釢窭涞默F(xiàn)狀，以實(shí)現(xiàn)取之于民而用之于民的惠民政策。

[1]宋絳雄,田海,周海珠. 夏熱冬冷地區(qū)綠色建筑節(jié)能規(guī)劃設(shè)計(jì) [J]. 建設(shè)科技. 2011 (22)

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1007-6344（2015）06-0134-01