夏热冬暖地区建筑节能设计技术要点分析

余德华

（广州市人防建筑设计研究院有限公司，广东 广州 510000）

夏热冬暖地区建筑节能设计技术要点分析

余德华

（广州市人防建筑设计研究院有限公司，广东 广州 510000）

笔者主要通过对夏热冬暖地区气候特征以及该地区建筑特点的分析，阐述影响建筑能耗各方面的因素，探讨夏热冬暖地区建筑节能设计和建筑热工节能设计的方法及要点。

建筑节能设计；建筑热工节能设计；节能技术要点

夏热冬暖大部分地区为亚热带湿润季风气候，即湿热型气候，其气候特点是：夏季时间长，太阳辐射强度大，气温高且湿度大，降雨多，季风旺盛。目前主要依赖制冷设备维持室内舒适温度和湿度，统计表明：夏热冬暖地区冬季的用电量各种户型变化不大，而夏季空调期用电量的变化较大，变化幅度接近1倍以上，这主要是受空调使用时间等因素的影响。巨大的空调能耗导致该地区缺电，在用电高峰季节频繁出现拉闸限电现象，而建筑内部热环境的改善十分有限，能源严重浪费。未来空调装机容量还会继续增加，因此必须通过建筑节能设计和建筑热工节能设计，来改善室内热环境，并减少空调装机容量及运行能耗。

1 夏热冬暖地区建筑节能设计方法及要点

1.1 整体节能规划

整体节能规划应结合本地区气候特征，从建设选址、建筑和道路布局、建筑朝向、建筑体型、建筑间距、夏季主导风向、太阳辐射、建筑外部空间环境构成等方面进行深入研究，通过建筑的规划布局，创造有利于节能的微气候环境。最终依靠建筑技术手段实现建筑与气候环境的和谐统一。规划设计还应对建筑周围的风环境进行分析，并采取建筑措施增加气候环境的有利影响，减少和修正不利影响。以前往往强调风向作为该地区设计的依据，但建筑物场地的微气候因地理环境、地形地貌、周围建筑、绿化等不同，使得具体场地的风环境与当地的风环境有较大差异，因此在具体设计中应对当地的宏观气候、间接气候和微观气候进行全面分析，找出风环境的显著特征，合理的组织室内通风，并采取相应的有效的节能设计措施，使居住环境达到高舒适、低能耗的目的。

1.2 节能建筑的单体设计

1.2.1 建筑平面功能布局

夏热冬暖地区中的湿热地区，由于昼夜温差小，相对湿度高，因此平面功能布局要合理组织建筑内部的自然通风，利用通风改善室内热环境；要合理地选择建筑间距、朝向、房间开口的位置和面积，控制房间的进深以保证自然通风的有效性。使建筑物冬天可以保持室内的热量，避免冷风渗透，夏天能形成穿堂风，达到自然风降温，从而达到节能的目的。

1.2.2 围护结构

围护结构外表面宜采取浅色粉刷或光滑的饰面材料，以减少外墙表面对太阳辐射的吸收，要从降低传热系数、增大热惰性指标、保证热稳定性等，合理选择结构的材料和构造形式。如屋顶节能设计考虑通风屋顶、蓄水屋顶、植被屋顶、带阁楼层的坡屋顶以及遮阳屋顶等多种多样式的结构形式；外墙考虑选用加气混凝土砌块、砂加气制品等节能性能比较好的砌体等等。

1.2.3 窗口遮阳

窗口设置遮阳对于改善夏热冬暖地区住宅的热环境、减少太阳辐射热进入室内、降低空调能耗效果显著，是实现建筑节能的重要手段之一。由遮阳位置不同，大致可分为：外遮阳、内遮阳、中间遮阳。可调节外遮阳是对阳光辐射有效的防护措施。在设计中要着重考虑东面与西面的遮阳，还要防止片面追求增加自然通风效果，盲目开大窗而不注重遮阳设施设计的做法，因为这样容易把大量的太阳辐射的热带入室内，引起室内过热。

2 夏热冬暖地区建筑热工节能设计方法及要点

2.1 建筑热工节能设计——屋面子系统

屋面是建筑热工节能设计的重点，正因为如此我省地方节能设计标准中特别规定“屋面和东、西外墙的传热系数K值在任何情况下都应满足标准的规定性指标”。根据《中南地区建筑标准设计建筑图集》05ZJ001第3.4.3条规定，对于屋面防水等级为I、II级的屋面，要求屋顶传热系数较小和建筑标准较高的屋面，均宜选用导热系数和干密度小的保温材料，以减轻屋面的自重，因此夏热冬暖地区多采用聚苯乙烯泡沫塑料板和挤塑聚苯乙烯泡沫塑料板等做保温隔热材料。通过调整保温层的厚度比较容易满足建筑节能设计规范所要求的规定性指标，但现阶段由于施工单位施工质量良莠不齐，屋面渗水现象对屋面隔热保温造成的破坏较大。

2.2 建筑热工节能设计——外墙子系统

外墙也是建筑热工节能设计的重点，特别是东、西墙。建筑中常使用的外墙保温主要有内保温、外保温、内外混合保温等方法。外墙外保温是将保温隔热体系置于外墙外侧，以赋予建筑物良好保温隔热性能，除了保温隔热功能以外，由于将绝热体系置于外墙外侧，从而使主体结构所受温差作用大幅度下降，温度变形减小，因而外墙外保温对结构墙体能起到保护作用并可有效阻断热桥，基本消除“热桥”的影响，且有利于结构寿命的延长。目前较成熟的外墙外保温技术主要有以下几种：

2.2.1 外挂式外保温

外挂式的保温材料有岩（矿）棉、玻璃棉毡、阻燃型聚苯乙烯泡沫板（简称聚苯板，EPS、XPS）、JK泡沫玻璃等。其中聚苯板因具有优良的物理性能和价格低廉，已在世界范围内的外墙保温外挂技术中被广泛应用，该外挂技术是采用粘接砂浆或是专用的固定件将保温材料贴、挂在外墙上，然后抹抗裂砂浆，压入玻璃纤维网格布形成保护层，最后加做装饰面。

2.2.2 聚苯板与墙体一次浇注成型

该技术是在混凝土框——剪体系中将聚苯板内置于建筑模板内，在即将浇注的墙体外侧，浇注混凝土，混凝土与聚苯板一次浇注成型为复合墙体。该技术使工效提高，工期大大缩短，且施工人员的安全性得到保证。但在浇注混凝土时要注意均匀、连续浇注，否则由于混凝土侧压力的影响会造成聚苯板在拆模后出现变形和错茬，影响后续施工。

2.2.3 砂浆外保温

砂浆类型的保温材料有胶粉聚苯颗粒保温砂浆、EVB保温隔热防火干粉砂浆等。胶粉聚苯颗粒保温料浆外墙外保温将废弃的聚苯乙烯塑料（简称为EPS）加工破碎为0.5～4 mm的颗粒，作为轻集料来配制保温砂浆。该技术包含保温层、抗裂防护层和抗渗保护面层（或是面层防渗抗裂二合一砂浆层）。其中zL胶粉聚苯颗粒保温材料及技术在1998年就被建设部列为国家级工法，是目前被广泛认可的外墙保温技术。

该施工技术简便，减少了劳动强度，提高了工作效率，不受结构质量差异的影响，对有缺陷的墙体施工时墙面不需修补找平，同时解决了外墙保温工程中因使用条件恶劣造成界面层易脱粘空鼓、面层易开裂等问题。与其它的外保温相比较，在达到同样保温效果的情况下，可降低房屋建筑造价。如与聚苯板外保温墙相比，每平方米可降低25元左右。

2.3 建筑热工节能设计——幕墙门窗玻璃子系统

我国建筑能耗约占总能耗的 1/4以上，而建筑门窗的能耗又在建筑能耗的一半左右。幕墙门窗玻璃子系统包括起着支承龙骨作用的幕墙门窗框和玻璃。

断热铝合金是目前比较好的节能型材，其特点是在内、外两侧铝材中间采用有足够强度的低导热系数的隔离物质隔开。从而降低传热系数，增加热阻值。即使在炎热的夏季，当太阳暴晒的情况下，断热型材室外部分表面温度通常可达35～85 ℃，而室内仍可维持在24～28 ℃左右，有效地减少传到室内的热量。

外墙玻璃是建筑节能的关键。夏热冬暖地区夏季空调的电耗，大部分是由于围护结构与外界环境的热交换造成的，目前在夏热冬暖地区多采用单层普通玻璃、中空玻璃和单层热反射镀膜玻璃，而西方发达国家，LOW－E中空玻璃已成为“节能窗玻璃”的主流产品。

3 结束语

总之，建筑节能应是建筑技术和建筑艺术的完美结合，是在不降低热环境质量的基础上的节能。即高舒适、低能耗。实践证明，建筑节能设计能效地改善了人们生活环境质量，开展建筑节能，有利于社会经济的可持续发展，有利于缓解由于温室气体过度排放造成全球变暖的威胁。

The Technique Analysis of Building Energy-saving Design in the Subtropical Region

Yu Dehua

The author, mainly through the analysis of climate features in the subtropical regions and architectural characteristics in these areas, elaborates on various aspects influencing building energy consumption, and discusses the methods and points of building energysaving design and building thermal energy－saving design in subtropical region.

building energy－saving design; building thermal energy－saving design; energy－saving technique

TU201.5

A

1000－8136（2011）03－0158－02