浅析夏热冬冷地区居住建筑节能设计

浅析夏热冬冷地区居住建筑节能设计

摘 要: 建筑节能就是降低建筑使用能耗，提高能源利用效率。保护环境，需要大力提倡建筑节能。现从建筑设计的角度浅析夏热冬冷地区居住建筑的一些节能设计措施。

关键词： 夏热冬冷，居住建筑，节能设计

Abstract: Building energy efficiency is to reduce building energy consumption, improve the efficiency of energy use. Protect environment, need to vigorously promote the building energy saving. Now from the viewpoint of residential buildings architecture design in hot summer and cold winter zone some design measures of energy efficiency.

Key words: hot summer and cold winter; residential building; energy-saving design

中图分类号 : TU201.5 文献标识码： A 文章编号：

一、夏热冬冷地区的气候特点及节能现状

夏热冬冷地区主要指长江中下游及周边地区，该地区人口密集、经济发达，但气候条件却相当恶劣。夏天高于35℃的有15～30天，冬天低于5℃的天数长达2个月，该地区湿度大，夏天闷热、冬天阴冷。随着经济的发展，居民生活水平的提高，人们追求更加舒适的室内居住环境，由此带来的能量消耗剧增。节能建筑冬暖夏凉，与非节能建筑相比，人们的舒适度明显提高，有利于身心健康。而要提高建筑物的室内环境的舒适度、达到节能50%的目标，必须注重建筑的节能设计，采取相应节能措施。现结合本地区的地域和气候特点，就如何进行夏热冬冷地区的居住建筑节能提一点初浅建议。

二、夏热冬冷地区居住建筑节能设计要点

（一） 合理的建筑平面布局

在居住建筑平面布局时，朝向和日照间距是影响室内冬季获得太阳辐射热最为关键的两个因素。一般来说，对于夏热冬冷地区，受季风影响，一般冬季多西北风，夏季多东南风，因此，其最佳的建筑朝向为东南向布置，根据《夏热

冬冷地区居住建筑节能设计标准》规定，建筑物朝向宜采用南北向或接近南北向，主要房间宜避开冬季主导风向。相关研究表明，当其他条件相同情况下，东西向板式多层住宅建筑的传热耗热量比南北向高5%左右。日照间距也是影响建筑物布局的重要因素，《民用建筑设计通则》中规定，每套住宅至少应有一个居住空间能获得冬至日满窗日照不少于１h。目前，在住宅楼栋布置时，往往忽视了这一点，导致楼栋间距满足不了规范要求，其底层住户在整个冬季见不到太阳，严重影响了人们的身心健康和居室中热环境的改善，应当引起设计师的重视。

（二）合理控制建筑的体形系数

建筑物与室外大气接触的外表面与其所包围的体积的比值称之为建筑的体形系数，在其他条件相同的情况下，建筑物耗热量指标与体形系数是成正比的。住宅建筑体形系数与住宅单元联列情况有关，对节能建筑设计而言，适当多的住宅单元联列，对体形系数控制是有利的。在体形系数确定的情况下，宜尽可能减少主要房间的外围护结构面积，并且尽可能使主要房间集中布置。另外，不同单元的错位搭接，会增加建筑的外围护结构面积。此外，建筑的平立面应尽量规整，避免出现过多的凹凸面。住宅套型设计在满足使用功能的要求下应减少面宽，增加进深，降低层高，这些均能相应地减少建筑的体形系数。

（三）合理进行围护结构节能设计

（1）外墙。外墙节能主要是提高墙体的保温隔热性能，以减少其冬季的热量损失以及降低夏季的外墙内表面温度。近年来，随着国民经济水平的提高和人们居住条件的改善，对外墙的保温设计也提出了越来越高的要求。其中自保温与复合保温墙体，成为现今居住建筑保温中常用的两种形式。加气混凝土砌块以其质量轻，具有良好的机械力学性能，极好的隔热保温、防火、阻燃和较好的隔音、隔热性能，以及原材料资源丰富，可加工和可循环使用，造价低等特点，成为本地区目前最常用的自保温材料之一。复合保温外墙主要通过在墙体主体结构基础上增加单层或多层复合的隔热保温材料来改善整个墙体的热工性能。复合保温墙体很好地发挥了各种材料的长处，既不会使墙体过厚，又能承重，保温效果又好，因此，使用复合保温墙体也将是大势所趋。

（2）屋面。由于受到太阳直接辐射最强且作用时间也最长，顶层房间中屋顶的得热量占有很大的比例，屋面的隔热和保温一般分为平屋面和坡屋面两大部分。平屋面隔热保温基本构造形式有实体材料节能屋面、通风保温隔热屋面、植被屋面和蓄水屋面。实体材料保温屋面适用于平屋面和坡屋面。根据保温材料的位置又分为正置式屋面和倒置式屋面。正置式保温屋面是把保温层置于屋面防水层和结构层之间，这是我国过去常常采用的一种保温方法，比较成熟，倒置式屋面是把保温层置于屋面防水层之上，保温层不作封闭，是一种先进的屋面保温方法，构造简单、不必设置排气沟和排气管道、保护防水层、寿命持久、施工简单快捷、维修方便、可以采用保温隔热高效材料等优点，所以在可能的条件下优先采用。倒置式保温平屋面对保温材料的要求相对较高，除有较强的抗压强度外，其吸水率应很小。

（3）外门窗。建筑外门窗（包括玻璃幕墙）是建筑围护结构的重要组成部分，通常也是保温、隔热和节能的薄弱环节，是影响室内热环境质量的主要因素之一。一方面提高门窗的保温隔热性能，减少窗户能耗，是改善室内热环境质量和提高窗户的节能水平的重要环节。另一方面，建筑门窗承担着隔热保温和沟通室内外环境两个相互矛盾的任务，不仅要求它具有良好的隔热保温性能，同时还应具有采光、通风、隔音、防火、美观等多项性能。因此在技术处理上相对于其它的围护构件，难度更大，涉及的问题也就更为复杂。如何处理好各朝向窗的配置、尺寸形状、构造及保温隔热措施是居住建筑节能设计中的关键问题。改善住宅建筑外门窗的保温能力应从以下几个方面入手。

a）合理确定窗墙比。窗户洞口面积与房间立面单元面积的比值为窗墙比，其值的大小对室内的热环境和热能的消耗有重大影响。在满足住宅室内房间采光和通风的基础上，不同朝向的房间的窗墙比应满足相应的标准要求。

b）增加门窗的保温隔热性能。目前常用的门窗材料有木、钢、铝合金和塑钢4种；其中，塑钢门窗具有保温隔音、耐腐蚀、造价低，制作简单等优点，与木、钢和铝合金等门窗同比可节约能源约30%～50%，已成为目前居住建筑中的主导节能型材。在玻璃的选用上，可采取选择中空玻璃、Low-E玻璃、热反射玻璃等新型材料，提高门窗的保温隔热能力。此外，提高门窗气密性也可增强门窗的保温隔热性能。可采用推拉门窗和大块玻璃窗扇，以减少扇与框、扇与扇、扇与玻璃之间的缝隙，并在缝隙中嵌入密封胶条，以防止空气渗入。门窗框与墙之间的缝隙应用保温材料密封填充。

c）合理设计外遮阳设施。合理设计遮阳设施能控制太阳光线进入室内,减少建筑空调能耗和人工照明用电,改善室内光环境。采取有效的遮阳措施,降低外窗太阳辐射形成的建筑空调负荷,是实现建筑节能的最有效方法之一。目前遮阳的措施主要分为三类：1、利用绿化的遮阳；2、结合建筑构件处理的窗口遮阳；3、专门设置的遮阳设施。

（四）重视过渡空间的节能设计

住宅的过渡空间，如楼梯间、坡屋顶下部空间、地下室、阳台等，也是传热的重要部位。做好这些空间的保温隔热也很关键，使它们成为一个温度隔离带，从而有效地阻止室内外空气热交换，减少建筑围护结构的热损失。

三、总结

以上是在夏热冬冷居住建筑节能设计过程中，一些基本的降低能耗的设计手段和方法。能源是国家的战略物质和经济发展的动力，又是后代人生存的必要条件，建筑节能是贯彻国家节约能源法和可持续发展战略的大事，在能源日益紧张的今天，大力开展建筑节能，走可持续发展的道路是必然趋势。建筑节能是一个复杂的系统工程，作为一名建筑师，应把提高建筑的节能效率看作是一种责

任和义务，在满足建筑使用功能的前提下，降低单位建筑面积的能耗，提高用能效率，为社会经济的可持续发展，做出自己应有的贡献。

参考文献:

[1] 胡吉士，《建筑节能与设计方法》，中国计划出版社。

[2] 付祥钊，《夏热冬冷地区建筑节能技术》，中国建筑工业出版社。

[3]《夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准》JGJ 134-2010。

[4]《民用建筑设计通则》GB 50352-2005。