夏熱冬冷地區(qū)圍護結(jié)構(gòu)節(jié)能措施探討

張鵬程

摘要：探討了夏熱冬冷地區(qū)的氣候特征和該地區(qū)建筑節(jié)能現(xiàn)狀，夏熱冬冷地區(qū)環(huán)境的特點決定了該地區(qū)建筑圍護結(jié)構(gòu)的節(jié)能設(shè)計有其自身的特點，建筑的熱過程需考慮冬夏兩季不同方向的熱量傳遞，并從不同的方面考慮節(jié)能的可能性，Z，LN提出該地區(qū)圍護結(jié)構(gòu)的節(jié)能措施。

關(guān)鍵詞：夏熱冬冷；圍護結(jié)構(gòu)；節(jié)能

夏熱冬冷地區(qū)的范圍，大致為隴海線以南，南嶺以北，四川盆地以東。該地區(qū)包括上海、重慶二直轄市，湖北、湖南、江西、安徽、浙江五省全部，四川、貴州二省東半部，江蘇、河南二省南半部，福建省北半部，陜西、甘肅二省南端，廣東、廣西二省區(qū)北端，亦即涉及16個省、市、自治區(qū)。夏熱冬冷地區(qū)的建筑氣候特征，表現(xiàn)為夏季悶熱，冬季濕冷，氣溫的日較差小，年降水量大，日照偏少。

1.夏熱冬冷地區(qū)圍護結(jié)構(gòu)節(jié)能現(xiàn)狀

長期以來，夏熱冬冷地區(qū)建筑的隔熱保溫狀況基本上沒有改善，多層建筑的外墻主要沿用24cm實心黏土磚墻，即使采用其它墻體材料，也以24cm的磚墻作為參照對象。普遍采用單層玻璃窗，窗墻面積比有增大趨勢。建筑外遮陽較少，門窗氣密性不好，冷空氣滲透嚴重。屋頂以平屋頂為主，架空屋面對夏季隔熱有一定效果，采用較多。

2.節(jié)能措施

2.1墻體的節(jié)能措施

外墻體和門窗需要一定的熱阻和熱惰性，以發(fā)揮保溫、隔熱和蓄熱作用，減少室溫的波動。

2.1.1保溫墻體。在節(jié)能建筑外墻設(shè)計中，復(fù)合材料保溫墻應(yīng)用比較廣泛。它是用高效的保溫材料和裝飾材料一起使用，建成復(fù)合的節(jié)能外墻，分為內(nèi)保溫墻、外保溫墻和夾芯保溫墻三種（如圖1所示）。這樣的墻體不僅厚度小，還可以增加房屋的使用面積，且保溫性能好，更有利于節(jié)能。

夏熱冬冷地區(qū)需要制冷時的室內(nèi)外溫差比采暖時要小得多，春秋夏三季的夜間，室外氣溫比室內(nèi)低，此時保溫性能太好而散熱性能缺乏，會造成多余的冷負荷，這對于節(jié)能反而會造成相反的效果。需要注意的是，對節(jié)能效果來說，外保溫層厚度并不是越厚越好，推薦厚度為25mm。

2.1.2雙層玻璃幕墻。外墻中設(shè)計緩沖層空間能有效的減少建筑能耗并創(chuàng)造出舒適宜人的內(nèi)部工作環(huán)境。雙層（或三層）圍護結(jié)構(gòu)是當今建筑節(jié)能所普遍采用的一項先進技術(shù)，被譽為“可呼吸的皮膚”。在冬季，雙層玻璃之間形成一個陽光溫室.增加了建筑內(nèi)表面的溫度，有利于節(jié)約采暖。在夏季，利用煙囪效應(yīng)進行通風(fēng)，排走玻璃之間的熱空氣，達到降溫的目的。

2.1.3綠化墻體。建筑外墻表面覆蓋植物能夠改善建筑外表的微氣候，可以為建筑遮陽，并可利用植物的蒸騰作用降溫和調(diào)節(jié)濕度。據(jù)實測，建筑西墻種植爬山虎，在植被遮蔽90%的狀況下，外墻表面溫度將降低8.2℃。

2.2窗戶的節(jié)能措施

2.2.1建筑朝向及窗墻面積比。建筑朝向影響窗戶的太陽輻射得熱量，窗墻比既影響太陽輻射得熱量，又影響窗戶自身傳熱能耗量，建筑外窗面積越大，夏季太陽輻射得熱量越大，同時建筑外窗比墻的傳熱系數(shù)大得多，考慮到采光性和經(jīng)濟性，必須控制窗墻面積比。

2.2.2隔熱與熱阻。窗戶玻璃的遮陽系數(shù)與太陽輻射得熱量成正比，玻璃遮陽系數(shù)越小，透過窗戶進入室內(nèi)的太陽輻射熱量越少。窗戶的熱阻與窗戶自身的傳熱能耗成反比，熱阻越大，傳熱系數(shù)越小，窗戶自身的傳熱能耗越小。

2.2.3內(nèi)外遮陽。采取窗戶的遮陽措施，減小窗戶的綜合遮陽系數(shù)是減少夏季太陽輻射熱產(chǎn)生的制冷能耗的主要方法，主要指在滿足建筑立面設(shè)計要求的前提下，增設(shè)外遮陽板、遮陽篷，阻擋夏季太陽輻射熱。夏季透過窗戶進入室內(nèi)的太陽輻射熱構(gòu)成了空調(diào)負荷的主要部分，設(shè)置外遮陽是減少太陽輻射熱進入室內(nèi)的一個有效措施。冬季透過窗戶進入室內(nèi)的太陽輻射熱可以減小供暖負荷，所以設(shè)置活動式外遮陽是比較合理的。

2.2.4氣密性。提高窗戶的氣密性，減少窗戶縫隙，是減少窗戶空氣滲透能耗的主要方法。可采用以下措施：通過提高窗用型材的規(guī)格尺寸、準確度、尺寸穩(wěn)定性和組裝的精確度以增加開啟縫隙部位的搭接量，減少開啟縫的寬度；采用氣封條，提高外窗氣密水平；改進密封方法。

2.3屋面的節(jié)能措施

屋面的熱量損失在圍護結(jié)構(gòu)總的熱損失中所占比例不大，但屋面的保溫隔熱性能對頂層住戶的影響顯著。因此屋頂?shù)谋馗魺岽胧┮矐?yīng)足夠重視。

2.3.1屋面形式。屋面形式有坡屋面、綠化屋面、蓄水屋面、通風(fēng)保溫屋面等。

2.3.2屋面保溫。屋頂保溫的形式根據(jù)保溫層在屋頂中的位置有兩種：（1）保溫層位于防水層之下。保溫材料可采用發(fā)泡式聚苯乙烯板，發(fā)泡式聚苯乙烯導(dǎo)熱系數(shù)和吸水率均較小，且價格便宜，但密度小、強度低，不能經(jīng)受自然界各種因素的長期作用，宜位于屋頂防水層的下面。（2）保溫層位于防水層之上，又叫倒置式保溫屋頂。保溫材料可采用擠塑式聚苯乙烯板，而擠塑式聚苯乙烯板具有良好的低吸水性（幾乎不吸水）、低導(dǎo)熱系數(shù)、高抗壓性和抗老化性，其優(yōu)越的保溫性，具有明顯有效的節(jié)約能源作用，是符合環(huán)保節(jié)能的新型保溫材料。

3.結(jié)語

面對夏熱冬冷地區(qū)建筑圍護結(jié)構(gòu)的節(jié)能設(shè)計及實踐中存在的問題，有必要實施節(jié)能設(shè)計的基本策略，而實施節(jié)能設(shè)計基本策略也同樣是一個系統(tǒng)工程，需要進行整體化、系統(tǒng)化努力，從建筑設(shè)計到材料設(shè)備選型，再到施工、運行管理，各方面各環(huán)節(jié)都需要綜合考慮，才能實現(xiàn)真正有效的節(jié)能。夏熱冬冷地區(qū)圍護結(jié)構(gòu)節(jié)能設(shè)計應(yīng)該在技術(shù)標準和技術(shù)規(guī)范分析的基礎(chǔ)上，結(jié)合圍護結(jié)構(gòu)自身特點從技術(shù)、經(jīng)濟、社會三個個方面考慮，提出夏熱冬冷地區(qū)圍護結(jié)構(gòu)的節(jié)能措施。