夏熱冬暖地區(qū)公共建筑圍護結(jié)構(gòu)的節(jié)能技術(shù)分析

王可睿 莫馥任 李怡 趙立華 / WANG Kerui, MO Furen, LI Yi, ZHAO Lihua

1 引言

《綠色建筑評價標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T 50378-2006）優(yōu)選項第5.2.16條規(guī)定：建筑設(shè)計總能耗低于國家批準(zhǔn)或備案的節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定值的80%?！豆步ㄖ?jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》（GB 50189-2005）中指出：在公共建筑（特別是大型商場、高檔旅館酒店、高檔辦公樓等）的全年能耗中，大約50%～60%消耗于空調(diào)制冷與采暖系統(tǒng)，其中大約20%～50%由外圍護結(jié)構(gòu)傳熱所消耗（夏熱冬暖地區(qū)大約20%，夏熱冬冷地區(qū)大約35%，寒冷地區(qū)大約40%，嚴(yán)寒地區(qū)大約50%）。關(guān)于夏熱冬暖地區(qū)的建筑節(jié)能研究，國內(nèi)學(xué)者已做了相當(dāng)?shù)墓ぷ?。付祥釗?002）、姬永洲（2009）從建筑圍護結(jié)構(gòu)層面對夏熱冬暖地區(qū)的建筑節(jié)能技術(shù)做了全面分析和研究，指出該地區(qū)設(shè)計要注重通風(fēng)、遮陽，圍護結(jié)構(gòu)要注重外窗玻璃，這是節(jié)能的關(guān)鍵。籍存德等（2006）分析了夏熱冬暖地區(qū)辦公建筑的耗能現(xiàn)狀，并根據(jù)氣候特點提出防曬墻和架空屋頂?shù)脑O(shè)計，遮陽板的形式和選擇及各朝向的玻璃優(yōu)化等符合夏熱冬暖地區(qū)的節(jié)能措施。林憲德（2003）根據(jù)臺灣的氣候特點，提出了隔熱與遮陽并重的亞熱帶綠色建筑美學(xué)，并深入分析了各種綠色技術(shù)，指出了通風(fēng)、遮陽、隔熱、防潮對該地區(qū)建筑的重要性。林憲德（2010）設(shè)計的臺灣綠色魔法學(xué)校通過開口設(shè)計、遮陽設(shè)計、屋頂花園實現(xiàn)節(jié)能16.5%，通過風(fēng)扇通風(fēng)、浮力通風(fēng)再節(jié)能10.6%。趙立華等（2008）對廣州地區(qū)某窗墻面積比較大的公共建筑進(jìn)行了動態(tài)模擬計算，結(jié)果表明：降低外窗的遮陽系數(shù)、外墻和屋頂?shù)膫鳠嵯禂?shù)對減少建筑全年空調(diào)能耗和最大空調(diào)冷負(fù)荷有利，但降低窗的傳熱系數(shù)對減少建筑全年空調(diào)能耗和最大空調(diào)冷負(fù)荷不利。遮陽系數(shù)較小、傳熱系數(shù)較大的窗和傳熱系數(shù)較小的墻、屋頂組合起來節(jié)能效果最好，節(jié)能率達(dá)到9.95%。上述眾多學(xué)者的研究成果表明，通過改善圍護結(jié)構(gòu)熱工性能實現(xiàn)建筑能耗的降低，夏熱冬暖地區(qū)的難度要遠(yuǎn)高于其他地區(qū)。在標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行過程中，大多數(shù)綠色建筑項目（袁小宜，2010；鄭福居，2012；張磊，2014；余鴻高，2013）的節(jié)能率綜合考慮圍護結(jié)構(gòu)、照明、空調(diào)等設(shè)備的節(jié)能效果及可再生能源利用量的計算。

表1 設(shè)計建筑與參照建筑外窗熱工參數(shù)對比

表2 遮陽系數(shù)降低對空調(diào)全年計算負(fù)荷的影響

《綠色建筑評價標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T 50378-2014）（以下簡稱“新版標(biāo)準(zhǔn)”）中則明確針對建筑圍護結(jié)構(gòu)熱工性能制定了評分規(guī)則，其中，評分項第5.2.3條規(guī)定：圍護結(jié)構(gòu)熱工性能比國家現(xiàn)行相關(guān)建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定提高幅度或者供暖空調(diào)全年計算負(fù)荷的降低幅度達(dá)到5%，得5分；達(dá)到10%，得10分。加分項第11.2.1條規(guī)定：圍護結(jié)構(gòu)熱工性能比國家現(xiàn)行相關(guān)建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定高20%或者供暖空調(diào)全年計算負(fù)荷降低幅度達(dá)到15%，得2分。夏熱冬暖地區(qū)圍護結(jié)構(gòu)熱工性能的提高主要通過透明圍護結(jié)構(gòu)的遮陽系數(shù)的降低，其前提是建筑節(jié)能設(shè)計的各項規(guī)定性指標(biāo)均滿足標(biāo)準(zhǔn)要求，這在實際工程中往往很難做到。而供暖空調(diào)全年計算負(fù)荷的降低程度可通過比較計算得到，在建筑外形、內(nèi)部功能分區(qū)、氣象參數(shù)、建筑的室內(nèi)供暖空調(diào)設(shè)計參數(shù)、空調(diào)供暖系統(tǒng)形式和設(shè)計的運行模式、系統(tǒng)設(shè)備參數(shù)等條件不變的情況下，計算設(shè)計建筑和參照建筑的負(fù)荷，并比較差異。隨著新版標(biāo)準(zhǔn)的施行，有必要研究夏熱冬暖地區(qū)提高建筑圍護結(jié)構(gòu)熱工性能對降低建筑能耗的節(jié)能潛力，以及實現(xiàn)建筑低能耗所需要采取的綜合措施。

2 圍護結(jié)構(gòu)熱工性能對建筑能耗的影響分析

建筑屋頂傳熱系數(shù)、外墻傳熱系數(shù)、窗墻面積比、外窗遮陽系數(shù)、綜合遮陽系數(shù)都會對建筑能耗產(chǎn)生不同程度的影響。外窗的遮陽系數(shù)對夏熱冬暖地區(qū)建筑空調(diào)能耗的影響最大，尤其是大窗墻面積比的高層公共建筑，而外墻、屋面熱工性能對建筑能耗的影響很小。本文算例一對大窗墻面積比的高層公共建筑的能耗進(jìn)行了分析，算例二選取多層、小窗墻面積比的公共建筑，綜合分析墻體、屋面、外窗的熱工性能對建筑能耗的影響。

2.1 外窗遮陽系數(shù)對建筑能耗的影響

算例一選取某窗墻面積比較大的高層建筑進(jìn)行節(jié)能計算，分析外窗遮陽系數(shù)降低對能耗的影響。建筑體形系數(shù)為0.17，設(shè)計建筑除挑空樓板的傳熱系數(shù)外，屋面、外墻和窗的傳熱系數(shù)均滿足規(guī)定性指標(biāo)且與參照建筑相同，室內(nèi)參數(shù)按《公共建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》（GB 50189-2005）附錄B設(shè)置。各朝向綜合遮陽系數(shù)取值依次為0.31、0.30、0.28、0.25、0.20，其中0.30、0.28、0.25分別對應(yīng)參照建筑遮陽系數(shù)最小限值0.31降低5%、10%、20%后的值（表1），采用斯維爾節(jié)能設(shè)計軟件20141212（SP3）版計算建筑能耗（表2）。

由結(jié)果可知，當(dāng)設(shè)計建筑綜合遮陽系數(shù)按照比參照建筑降低5%、10%、20%時，空調(diào)全年計算負(fù)荷降低幅度均小于5%，若按照新版標(biāo)準(zhǔn)的要求進(jìn)行評價則均不能得分。遮陽系數(shù)為0.20時，空調(diào)負(fù)荷降低幅度達(dá)6.62%，僅滿足新版標(biāo)準(zhǔn)5分檔的要求，而實際建筑外窗遮陽系數(shù)很難達(dá)到該水平。因而，該類建筑若要滿足評分要求，宜使其在滿足規(guī)定性指標(biāo)的前提下按照外窗遮陽系數(shù)降低幅度進(jìn)行評價。

根據(jù)現(xiàn)行節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，將不同窗墻面積比情況下的遮陽系數(shù)提高5%、10%、20%（表3）。當(dāng)窗墻面積比大于0.5時，若要顯著提高性能則意味著綜合遮陽系數(shù)基本上應(yīng)小于0.30，實現(xiàn)起來具有一定的難度?？梢妼τ诖皦γ娣e比大的建筑，無論是提高圍護結(jié)構(gòu)熱工性能，還是降低供暖空調(diào)全年計算負(fù)荷都有一定的困難。

2.2 圍護結(jié)構(gòu)熱工性能對建筑能耗的綜合影響

算例二為某窗墻面積比較小的公共建筑，體形系數(shù)為0.38，外挑樓板傳熱系數(shù)K為3.84，不滿足規(guī)定性指標(biāo)的要求。王歡等（2011）發(fā)現(xiàn)該地區(qū)建筑外窗傳熱系數(shù)對空調(diào)能耗影響較小，因而僅分析屋頂傳熱系數(shù)、外墻傳熱系數(shù)、綜合遮陽系數(shù)變化對其全年能耗的影響?？紤]到地域特點和技術(shù)的可行性，將屋頂傳熱系數(shù)K設(shè)為0.9、0.7、0.5W/（m2·K）共3種工況，記為A1～A3；外墻傳熱系數(shù)K設(shè)為1.5、1.3、1.1、0.9、0.7W/（m2·K）共5種工況，記為B1～B5；綜合遮陽系數(shù)設(shè)為0.6、0.5、0.4、0.3、0.2共5種工況，記為C1～C5。上述所有工況組合得到75種不同的方式，外墻表面太陽輻射吸收系數(shù)取0.65，屋面太陽輻射吸收系數(shù)取0.75，室內(nèi)參數(shù)按《公共建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》（GB 50189-2005）附錄B設(shè)置，具體參數(shù)設(shè)置如表4所示。將計算結(jié)果按照新版標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的能耗降低幅度范圍進(jìn)行歸類，得到滿足標(biāo)準(zhǔn)要求時對應(yīng)的屋頂傳熱系數(shù)、外墻傳熱系數(shù)和綜合遮陽系數(shù)的組合方式（圖1）。

建筑的外墻、屋面、外窗的傳熱系數(shù)均滿足規(guī)定性指標(biāo)要求，若忽略熱工性能不合格的外挑樓板，則設(shè)計建筑在采用遮陽系數(shù)0.42時，圍護結(jié)構(gòu)的熱工性能提高5%，采用0.40時提高10%，采用0.36時提高20%。因而，對于小窗墻面積比的建筑，通過降低外窗遮陽系數(shù)可以比較容易獲得新版標(biāo)準(zhǔn)第5.2.3條的10分，甚至于第11.2.1條的2分加分，但前提是要滿足各項規(guī)定性指標(biāo)的要求，否則按空調(diào)全年計算負(fù)荷降低幅度進(jìn)行評價。

根據(jù)圖1所示，降低5%相對容易實現(xiàn)，優(yōu)先推薦A1B1C3組合，屋頂采用常規(guī)鋼筋混凝土+保溫層構(gòu)造，外墻采用自保溫砌塊輔以較薄保溫層或選擇太陽輻射吸收系數(shù)較小的飾面材料，外窗設(shè)計一定的遮陽構(gòu)件或選擇遮陽系數(shù)較小的玻璃即可滿足，而挑空樓板依然可以不做保溫處理。若要降低10%，優(yōu)先推薦A1B3C4組合，需要在以上基礎(chǔ)上加大屋面和墻體保溫層厚度，特別需要進(jìn)一步降低綜合遮陽系數(shù)。關(guān)于A1B1C5方案，雖外墻屋面可不采用過厚保溫層，但遮陽系數(shù)過小的玻璃通常具有較低的可見光透射比，影響室內(nèi)采光質(zhì)量。若要降低15%，則僅有A3B5C5方案，設(shè)計建筑的能耗較參照建筑降低15.05%，勉強達(dá)到新版標(biāo)準(zhǔn)第11.2.1條的要求，可得2分加分。但夏熱冬暖地區(qū)的建筑屋面、外墻、外窗的現(xiàn)有技術(shù)都很難達(dá)到此熱工性能。

表3 不同窗墻面積比綜合遮陽系數(shù)性能提高對比

表4 設(shè)計建筑與參照建筑熱工參數(shù)對比

圖1 空調(diào)全年計算負(fù)荷降低幅度范圍對應(yīng)圍護結(jié)構(gòu)熱工參數(shù)組合方式

圖2 檔案館庫房墻體構(gòu)造

目前夏熱冬暖地區(qū)的公共建筑一般都通過權(quán)衡判斷完成建筑節(jié)能設(shè)計，規(guī)定性指標(biāo)完全合格的幾乎沒有，其中最普遍的是底面接觸室外空氣的架空或外挑樓板，按規(guī)范要求需要做保溫處理，但這部分不會受到太陽直接照射，一般面積也較小，因此設(shè)計中往往不做保溫處理；其次是外窗的遮陽系數(shù)和傳熱系數(shù)，標(biāo)準(zhǔn)中按單一朝向窗墻面積比給出不同的要求，但實際建筑中往往同一棟建筑采用同樣的外窗，部分朝向性能提高而部分朝向不合格的情況普遍存在；另外，外墻傳熱系數(shù)不合格，夏熱冬暖地區(qū)普遍采用200mm厚加氣混凝土墻體，考慮鋼筋混凝土剪力墻、梁、柱的熱橋影響，其傳熱系數(shù)往往不能滿足標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的1.5W/（m2·K）的要求。

對于窗墻面積比較小的建筑，若要得到新版標(biāo)準(zhǔn)第5.2.3條的5分，建議選擇空調(diào)全年計算負(fù)荷降低幅度進(jìn)行評價，若要得到10分，需要綜合考慮實際情況選取評價方法；若要得到第11.2.1條的2分加分，宜按照圍護結(jié)構(gòu)熱工性能提高幅度進(jìn)行評價。

3 建筑及圍護結(jié)構(gòu)節(jié)能措施分析

通過以上分析可見，單純依靠降低圍護結(jié)構(gòu)的傳熱系數(shù)和遮陽系數(shù)，對降低夏熱冬暖地區(qū)公共建筑能耗作用有限。本文以兩棟使用要求不同的建筑為研究對象，分析其圍護結(jié)構(gòu)熱工性能、空調(diào)作息、空調(diào)使用面積、建筑遮陽、通風(fēng)等因素對建筑能耗的影響，從而得出夏熱冬暖地區(qū)公共建筑圍護結(jié)構(gòu)節(jié)能的技術(shù)措施。

3.1 內(nèi)部熱環(huán)境質(zhì)量要求嚴(yán)格的建筑節(jié)能措施分析

某些建筑因其功能的特殊性，要求建筑內(nèi)部具有穩(wěn)定的熱環(huán)境，如檔案館庫房對室內(nèi)的溫濕度及波幅要求較高，溫度要求在14～24℃之間，晝夜溫差±2℃以內(nèi)，相對濕度保持在45%～60%，波幅±5%。嚴(yán)格的溫濕度要求使得檔案館庫房能耗高，空調(diào)設(shè)備的全年連續(xù)運行需相關(guān)人員加班維護，導(dǎo)致檔案館運行費用較高，這也是一直困擾檔案館的難題。華南理工大學(xué)（2009）的相關(guān)研究表明，廣東省檔案館采用圍護結(jié)構(gòu)，主要是墻體綜合節(jié)能技術(shù)（圖2），實現(xiàn)了在工作時間外不開啟空調(diào)，室內(nèi)溫度依然能保證恒定。廣東省檔案館5年的運行數(shù)據(jù)顯示，該技術(shù)節(jié)能效果顯著，并廣泛應(yīng)用于廣東省各類檔案庫房類建筑。獲得國家綠色建筑二星級標(biāo)識的佛山檔案館也采用了這種圍護結(jié)構(gòu)（表5）。

檔案館庫房建筑的外圍護結(jié)構(gòu)具有高效的保溫、遮陽、蓄熱等熱工性能，這種優(yōu)異的熱工性能可以保持建筑室內(nèi)的溫濕度，減少空調(diào)運行時間，從而降低空調(diào)能耗（圖3）。運用DeST-c 2K（20100728版）軟件對該檔案館進(jìn)行室溫及能耗模擬，在確定庫房間歇使用空調(diào)能夠保證室溫滿足要求的前提下，建筑圍護結(jié)構(gòu)和空調(diào)運行時間縮短對建筑節(jié)能具有一定的貢獻(xiàn)。

自2006年以來，中國旅游者的不文明行為因高層的重視而得到廣泛的關(guān)注，但是至今，每到旅游旺季，旅游者的各類不文明行為就會見諸報端，比如亂扔垃圾導(dǎo)致景區(qū)被污染，站在歷史人物的雕像身上拍照之類，這些典型的不文明行為常被人們指責(zé)為“中國人素質(zhì)太低”，似乎對于景區(qū)而言，并不能實現(xiàn)有很效的管理，但根據(jù)本課題組的研究，景區(qū)在塑造和引導(dǎo)旅游者的文明行為方面，可以發(fā)揮切實的作用。并且只有旅游業(yè)的所有相關(guān)主體共同努力，才能夠?qū)崿F(xiàn)中國旅游者整體文明程度的提升，景區(qū)理應(yīng)發(fā)揮其應(yīng)有的作用。

圖3 根據(jù)建筑圖紙建立的檔案館模擬模型

圖4 夏至日檔案庫房溫度變化曲線

表5 佛山檔案館圍護結(jié)構(gòu)熱工參數(shù)

表6 檔案館各項節(jié)能措施節(jié)能情況匯總

3.1.1 室溫模擬結(jié)果分析

選取夏至日（6月22日）所在的一周（6月20～27日）的時間作為研究對象，對頂層所有不同朝向的檔案庫房提取一天中庫房溫度最高值，根據(jù)模擬結(jié)果可以看出（圖4），在工作日8:00～17:00開啟空調(diào)，其余時間段關(guān)閉空調(diào)便可滿足檔案庫房對溫度的要求。

3.1.2 能耗模擬分析

檔案庫房的室內(nèi)參數(shù)設(shè)置為：房間溫度22～16℃；濕度60%～45%。明功率密度、熱擾、人員密度和裙房部分的室內(nèi)設(shè)計參數(shù)及空調(diào)作息均按《公共建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》（GB 50189-2005）的相關(guān)規(guī)定，考慮庫存狀態(tài)，檔案庫房家具系數(shù)取值35，設(shè)計建筑和參照建筑設(shè)置相同。

圍護結(jié)構(gòu)的高性能對降低建筑能耗的作用可分為兩部分，首先是減少了傳熱損失和太陽輻射得熱，其次是高性能使得空調(diào)運行時間減少，為此設(shè)置了設(shè)計建筑的兩種工況進(jìn)行計算：參照建筑庫房部分空調(diào)作息為全時間段開啟，設(shè)計建筑工況一的空調(diào)作息同參照建筑一致，為全時間段開啟；工況二的空調(diào)作息為工作日的8:00～17:00開啟，其余時間關(guān)閉，模擬結(jié)果如表6所示。

當(dāng)設(shè)計建筑為工況一時，只有圍護結(jié)構(gòu)對建筑能耗有影響，建筑的空調(diào)全年計算負(fù)荷降低幅度達(dá)到16.7%，可見當(dāng)建筑內(nèi)部需連續(xù)保證室內(nèi)溫濕度參數(shù)時，通過改善圍護結(jié)構(gòu)的熱工性能，建筑空調(diào)全年計算負(fù)荷降低幅度可以達(dá)到15%；當(dāng)設(shè)計建筑為工況二時，由于圍護結(jié)構(gòu)良好的熱惰性，建筑的空調(diào)全年計算負(fù)荷降低幅度達(dá)到25%，節(jié)能效果顯著。值得注意的是，由于造價、墻體厚度、窗墻比等的特殊性，這種圍護結(jié)構(gòu)在夏熱冬暖地區(qū)是不可能被一般建筑所采用的。

3.2 以滿足熱舒適要求為主的建筑節(jié)能措施分析

大部分公共建筑的室內(nèi)熱環(huán)境以滿足人的熱舒適為主，這類建筑的溫濕度要求在人的舒適范圍內(nèi)即可，吉沃尼（Givoni，1992）建議熱濕氣候區(qū)的舒適范圍上限應(yīng)擴及到氣溫29℃、濕度80%的情形，他甚至建議，在充分通風(fēng)環(huán)境下的舒適范圍可擴大至氣溫32℃、濕度90%。在夏熱冬暖地區(qū)的氣候條件下適當(dāng)提高熱舒適上限，通過適當(dāng)?shù)慕ㄖO(shè)計，公共建筑的大堂、過廳、走廊、休閑區(qū)等公共空間完全可以不設(shè)置空調(diào)。林憲德（2010）設(shè)計的臺灣綠色魔法學(xué)校通過開口設(shè)計、遮陽設(shè)計、浮力通風(fēng)設(shè)計，大廳以及和大廳相連的亞熱帶綠建筑博物館均未設(shè)置空調(diào)，建筑面積相當(dāng)于一層總面積的一半左右。深圳市建筑科學(xué)研究院有限公司（2009）設(shè)計的深圳建科大樓采用了開放式大堂及以空中庭院形式設(shè)置的茶水間。黃印金（2012）指出番禺中心醫(yī)院候診廳采用自然通風(fēng)設(shè)計，良好的自然通風(fēng)氣流能滿足病人就醫(yī)的環(huán)境舒適度，沒有設(shè)置空調(diào)。

本文以佛山科技館青少宮為例，分析建筑節(jié)能措施對降低空調(diào)負(fù)荷的作用。佛山科技館青少宮以綠色三星級為建設(shè)目標(biāo)。根據(jù)項目特點，經(jīng)反復(fù)優(yōu)化，主要采用良好的圍護結(jié)構(gòu)、大廳自然通風(fēng)、外墻穿孔板遮陽等建筑節(jié)能技術(shù)。為減少太陽輻射對建筑的影響，采用穿孔鋁板為外墻和外窗遮陽（圖5、6）。為減少公共空間的空調(diào)面積，科技館和青少宮共用大廳，采用可活動的Low-E玻璃百葉，實現(xiàn)良好的遮陽和自然通風(fēng)（圖7）。通過DeST-c模擬得出具體的節(jié)能量化值，并計算出各種設(shè)計措施對空調(diào)節(jié)能貢獻(xiàn)的比重。

3.2.1 圍護結(jié)構(gòu)性能對能耗影響

圖5 佛山科技館外表皮穿孔板大樣

圖6 佛山科技館青少宮外立面效果

圖7 大廳分析模型

表7 科技館青少年宮圍護結(jié)構(gòu)熱工參數(shù)

表8 科技館青少年宮各項節(jié)能措施節(jié)能情況匯總

建筑除了外挑樓板、天窗遮陽系數(shù)不滿足現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定性指標(biāo)外，其余圍護結(jié)構(gòu)均滿足，圍護結(jié)構(gòu)熱工參數(shù)如表7所示。通過能耗模擬權(quán)衡計算，建筑的空調(diào)全年計算負(fù)荷降低幅度達(dá)到4%（表8工況一）。如果進(jìn)一步降低遮陽系數(shù)有一定的難度，大廳可改用自然通風(fēng)并增加外墻穿孔板遮陽。

3.2.2 大廳自然通風(fēng)對能耗的影響

建筑中部設(shè)置了5層高的入口公共大廳，建筑面積為2 000m2，采用可開啟的幕墻實現(xiàn)自然通風(fēng)，不設(shè)置空調(diào)。經(jīng)優(yōu)化分析，壓花玻璃百葉開啟與水平面呈60°時可實現(xiàn)最佳的遮陽通風(fēng)效果。通過在大廳采用空調(diào)和自然通風(fēng)，建筑的空調(diào)全年計算負(fù)荷降低幅度達(dá)到9.8%（表8工況二）。

3.2.3 穿孔板遮陽對能耗的影響

在夏熱冬暖地區(qū)，遮陽對建筑能耗的降低尤為重要。通過遮陽可減少照射到建筑的太陽輻射量。該建筑選用的外立面穿孔板對建筑墻體起到遮擋作用，大大降低了能耗。李怡（2012）研究發(fā)現(xiàn)厚度5mm的鋁制穿孔板最佳穿孔率為30%。通過在圍護結(jié)構(gòu)優(yōu)化、大廳自然通風(fēng)的基礎(chǔ)上再采用穿孔板遮陽，建筑的空調(diào)全年計算負(fù)荷降低幅度達(dá)到17.6%（表8工況三）。

最終數(shù)據(jù)顯示：外墻穿孔板遮陽的節(jié)能量占整體節(jié)能量的44.3%，節(jié)能貢獻(xiàn)最大；其次是公共大廳采用自然通風(fēng)，此大廳面積約占總建筑面積的2%，比例不大，但節(jié)能量占整體節(jié)能量的32.7%，節(jié)能效果巨大 ；圍護結(jié)構(gòu)的節(jié)能貢獻(xiàn)較小，為23.0%。

4 總結(jié)

新版綠色建筑評價標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)圍護結(jié)構(gòu)熱工性能相對于國家和行業(yè)節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的提高程度或者供暖空調(diào)全年計算負(fù)荷的降低程度分檔評分。夏熱冬暖地區(qū)不同窗墻面積比的建筑應(yīng)選擇不同的評價方法：（1）對于大窗墻面積比建筑，宜在建筑滿足全部規(guī)定性指標(biāo)的前提下，按照外窗綜合遮陽系數(shù)降低幅度進(jìn)行評價，但實現(xiàn)起來具有一定的難度。（2）對于窗墻面積比小的建筑，若要得到新版標(biāo)準(zhǔn)第5.2.3條的5分，建議選擇空調(diào)全年計算負(fù)荷降低幅度進(jìn)行評價；若要得到第11.2.1條的2分加分，在建筑滿足全部規(guī)定性指標(biāo)的前提下，按照圍護結(jié)構(gòu)熱工性能提高幅度進(jìn)行評價；若要得到新版標(biāo)準(zhǔn)第5.2.3條的10分，需要綜合考慮實際情況選取評價方法。

對于內(nèi)部熱環(huán)境質(zhì)量要求嚴(yán)格的建筑，熱工性能優(yōu)異的圍護結(jié)構(gòu)可以從兩方面實現(xiàn)節(jié)能：一方面采用良好的圍護結(jié)構(gòu)直接減少建筑能耗；另一方面可以利用良好的圍護結(jié)構(gòu)降低室外環(huán)境對建筑的影響，盡量保持建筑室內(nèi)的溫濕度，在不必要時減少空調(diào)運行時間，從而降低空調(diào)能耗。

對于以滿足熱舒適為主的建筑，應(yīng)加強建筑開口設(shè)計、遮陽設(shè)計、自然通風(fēng)設(shè)計，在保證人體舒適要求的前提下盡量減少空調(diào)的使用面積，或者盡量縮短建筑空調(diào)使用時間。

[1]中華人民共和國建設(shè)部.GB/T 50378-2006 綠色建筑評價標(biāo)準(zhǔn)[S].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2006.

[2]中華人民共和國建設(shè)部.GB 50189-2005 公共建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)[S].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2005.

[3]付祥釗，侯余波.中國夏熱冬暖地區(qū)建筑節(jié)能技術(shù)(下)[J].建設(shè)科技，2002（5）.

[4]姬永洲.夏熱冬暖地區(qū)民用建筑節(jié)能技術(shù)要點及淺析[J].大眾科技，2009（7）.

[5]籍存德，郝瑞珍，肖景文，等.夏熱冬暖地區(qū)辦公建筑節(jié)能設(shè)計探討[J].建筑科學(xué)，2006，22（6）.

[6]林憲德.濕熱氣候的綠色建筑[M].臺灣：詹氏書局，2003.

[7]林憲德.綠色魔法學(xué)校[M].臺灣：新自然主義股份有限公司，2010.

[8]趙立華，李寧，王釗.廣州地區(qū)辦公建筑外圍護結(jié)構(gòu)的熱工性能與節(jié)能分析[J].建筑科學(xué)，2008（04）.

[9]袁小宜，葉青，劉宗源，等.實踐平民化的綠色建筑——深圳建科大樓設(shè)計[J].建筑學(xué)報，2010（01）.

[10]鄭福居，魏慧嬌，孫曉峰，等.中新天津生態(tài)城公屋展示中心綠色建筑節(jié)能技術(shù)探討[G]//中國城市科學(xué)研究會.第8屆國際綠色建筑與建筑節(jié)能大會論文集.城市發(fā)展研究，2012.

[11]張磊，陳麗芳，馬宏權(quán)，等.南京地區(qū)三星級綠色公共建筑的探索與實踐[G]//中國城市科學(xué)研究會.第10屆國際綠色建筑與建筑節(jié)能大會暨新技術(shù)與產(chǎn)品博覽會論文集.城市發(fā)展研究，2014.

[12]余鴻高.武漢市民之家綠色節(jié)能示范工程[J].建設(shè)科技，2013（14）.

[13]中華人民共和國建設(shè)部.GB/T 50378-2014 綠色建筑評價標(biāo)準(zhǔn)[S].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2014.

[14]王歡，吳會軍，丁云飛，等.建筑外窗熱工性能對空調(diào)能耗與節(jié)能的影響分析[J].節(jié)能技術(shù)，2011（02）.

[15]華南理工大學(xué).檔案館庫房節(jié)能研究鑒定材料[Z].廣州，2009.

[16]深圳市建筑科學(xué)研究院有限公司.共享設(shè)計[M].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2009.

[17]黃印金.嶺南地區(qū)醫(yī)院門診部等候空間自然通風(fēng)策略研究[D].廣州：華南理工大學(xué)，2012.

[18]李怡.夏熱冬暖地區(qū)公共建筑綠色節(jié)能技術(shù)分析[D].廣州：華南理工大學(xué)，2012.

[19]Givoni B.Comfort, climate analysis and building design guidelines.Energy and Buildings, 1992,18(1).