2820要:夏热冬暖(南区)地区居住建筑墙体保温节能措施是官方热,民间冷。专家过分夸大其节能的效果。南方地区建筑节能和北方地区大不相同,南方地区节能受北方地区的影响效大。认真研究岭南建筑特点,扬长避短,提出传统方法和现代技术融合的节能措施,才可以扭转目前的局面。关键词:住宅建筑;墙体节能设计;技术措施中图分类号:TS958文献标识码:A夏热冬暖(南区)地区指的是现在广东、海南两省和广西的大部分地区。根据夏热冬暖地区居住建筑节能设计标准>>JGJ75-2012划分,夏热冬暖地区分为北区和南区。夏热冬暖(南区)包括广州、厦门、梧州、百色等以南的地区。一、夏热冬暖(南区)地区的气候条件夏热冬暖(南区)地区属于我国的亚热带地区,该地区位于我国南部,北回归线横贯其中,属地理学中南亚热带至热带气候。该区长夏无冬,温高温重,气温年较差和日较差均小,该区最冷月(1均气温高于10,最热月(7月)平均气温2529,极端最高气温一般低于40,年日平均气温25的日数为100200d,年平均相对湿度为80%。该地区雨量充沛,是我国降水最多的地区,多热带风暴和台风袭击,易有大风暴雨天气;太阳高度角大,日照较少,太阳辐射强烈。
该地区基本上是人口稠密,经济发达的南方和沿海地区。生活热水、空调、照明等是该地区建筑的主要能耗。广州地区是典型的夏热冬暖(南区)气候,夏季时间长,高温高湿气候持久,湿负荷大,最热月14时的平均气温迏32-33C,而室内温度一般又高于室外1-2C,再加上这些地区水网地带多,十分潮湿,湿度常保持在80%左右,由于人体汗难以挥发,普遍感到闷热难受,人体热反应认为,围护结构内表面温度的最高值如不超过人体皮肤平均温度,约33-35以上,身体的热感极其明显。夏热冬暖(南区)地区主要城市的夏季气象参数提出了“建筑和建筑热工节能设计”的指标,居住建筑屋顶和外墙传热系数和热惰性指标应符合表4.0.7的规定。当设计建筑的南、外墙不符合表4.0.7的规定时,其空调采暖年耗电指数(或耗电量)不应超过参照建筑的空调采暖年耗电指数(或耗电量)。即建筑师所设计的建筑外围护结构的窗、墙、屋顶应具有的热工性能节能控制参数值,必须达到表中所规定的最低规定性热工性能控制指标要求。这是人为地孤立地给定的。因建筑外围护结构(屋顶、窗、墙)是分隔大气热环境为室外热环境与室内热环境的热工性能。居住建筑空调采暖年耗电指数(或耗电量)的计算存在着很大的主观性。
《标准》中没有考虑居住建筑实际使用空调的时间因素,主观地给定长时间开启空调的假定。南方地区建筑节能和北方地区大不相同,但是我们在设计过程中,南方地区节能受北方地区的影响效大,北方的一套节能概念被套用到南方来,适用于北方的墙体保温技术被搬到南方来。近几年南方的建筑节能工作收效甚微,不能不说是这种指导方针的后果。其实夏热冬暖(南区)地区根本不存在墙体保温问题,这里的气候特点多年来早已形成了一套独特的经验,问题是现在被丢失了,千篇一律的现代建筑把适应当地气候的传统方法扼杀了,又被北方的技术误导了。今天要想把夏季空调用电降下来,恐怕要更换概念,认真研究岭南建筑特点,扬长避短,提出传统方法和现代技术融合的节能措施,才可以扭转目前的局面。三十年前出版的华南工学院亚热带建筑研究室的研究成果《建筑防热设计》就把防热概念定位于:隔热、通风、遮阳、绿化四方面,15年后制定的《民用建筑热工设计规范》国家标准也写道:“建筑物的夏季防热应采取自然通风、窗户遮阳、围护结构隔热和环境绿化等措施”,两者可谓“所见略同”。应该说,这要比《夏热冬暖地区建筑节设计标准》满页规定的各种系数简单明白,易于操作得多了。2、应该客观、科学地评价夏热冬暖(南区)地区居住建筑墙体保温节能的效果目前夏热冬暖(南区)地区住宅墙体保温节能措施是官方热,民间冷。
政府舆论一边倒,专家过分夸大其节能的效果,但老百姓并不买帐,结果是政府不得不采用强制性措施来维持其政策的实施。但在我们设计的过程中,业主往往向设计者提出这样问题:我化了这么多钱做节能设计,我们能从节省的能源中收回成本吗?大家可以简单计算一下,夏热冬暖(南区)地区居民一般在每年月下旬-10月上旬使用空调,共个半月165天左右,以一套100M住宅为例,住着3-5口人,除节假日外白天上班,一般在晚上使用空调夏热冬暖(南区)的气候区要求建筑物要充分满足夏季防热、通风和防雨,冬季则可不考虑防寒和保温。气候区划是按应用性质而定,目前我国之建筑气候分区是根据建筑热工设计的原则,也间接提供了建筑节能设计一些最基本的指引,并且反映在有关的建筑节能标准上。基于历史和发展原因,对夏热冬暖(南区)地区建筑节能的处理手法比较单薄、仍不够健全。夏热冬暖(南区)地区建筑节能需要考虑的因素,有些是跟其它气候区无多大分别,但也有一些不太相同的地方,应该细心研究与比较,才能发挥本身地域特性和建筑设计的特色。二、目前夏热冬暖(南区)地区居住建筑墙体节能设计的主要问题1、南方地区节能存在的误区《夏热冬暖地区居住建筑节能设计标准》中(以下简称《标准》),小时左右,最多两个房间使用空调,每个房间使用一匹空调。
那么通过外墙传出去的冷气有多少呢?多消耗了多少电能?墙体保温材料在生产、运输和使用过程中消耗大量的能源,并且目前的保温材料寿命短,维护困难,使用年限一般在10-15年之间,在其使用年限内能否收回其所消耗的能源成本?在夏热冬暖(南区)地区使用墙体保温材料,所造成的负面影响应该引起重视,小至墙体容易开裂、剥离、墙面不结实,大至发生火灾危害。以及由于该地区多雨潮湿,风大雨大的日子里,墙体外保温材料由于受到风吹雨刷,容易剥离塌落,造成不少的安全问题。如发生这些问题,其维修和保养阶段不需要消耗能源吗?不要把精力过多地化在墙体上,忽略了窗户的重要性。大家都知道,窗户的传热系数大约是墙体的倍,比如单框单玻塑料窗的传热系数为4.7W/?K),单玻钢窗的传热系数更高达6.4W/有遮阳隔热的话,窗户拉了节能的后腿,使建筑物难以达到规范要求,怪不得有人讲,窗户设计得越大,从窗户往外扔的空调费就越多。不严格限制外窗的面积和窗户的传热系数,尤其是留恋于早被国外抛弃的玻璃幕墙建筑,空调耗电量是降不下来的。三、夏热冬暖(南区)地区居住建筑墙体节能设计的措施1、规划,目前有许多住宅小区在进行规划设计时,往往只考虑的是容积率、日照间距、空间形态、建筑物的外观及造型上的独特和别具一格,重视绿化景观设计和相关配套工程的建设。
过于重视图案化,忽视规划给住区小环境、小气候带来影响变化。往往把建筑的单体设计的节能措施墙体保温、屋顶保温隔热、采用密闭性好的门窗等作为节能设计的重点。很少从节能的角度来指导设计。节能设计只有在单体设计时才得到重视,从而产生了许多单体在施工图设计阶段难以解决的问题。节能建筑的设计首先应该从规划入手,以节能作为指导规划设计的主要原则,充分考虑建筑与外部环境的关系,从分析地区的气候条件出发,将设计与建筑技术和能源利用有效地结合,使建筑在 冬季最大限度地利用自然能采暖,多获热量,减少热损失,夏季最大 限度地减少得热和利用自然条件降温和冷却。在总体规划上为建筑节 能创造良好的先决条件。 2、朝向、建筑间距以及建筑的相互组合关系将是规划节能设计的 重点。建筑的主要朝向应迎合当地夏季的主导风向,我国大部分地区 以南北向或接近南北向布局为宜,一般以正南偏东、南偏西 10 以内 为好。同时,南北朝向的建筑物在夏季所受到的太阳辐射也相对东西 朝向建筑要少很多,可以节省夏季空调的用量;而在冬季时,建筑受 到太阳辐射的情况刚好与夏季相反,从而节约了建筑保温所需的能耗。 选择夏季主导风向为导风口,使住区内风速流畅,从而使建筑物与空 气的热交换增加,有效降低建筑物的温度。
3、遮阳。这是隔热的第一关,就是避免太阳的辐射。传统的方法 是利用外廊、阳台、挑檐、百叶窗来挡住太阳直晒。岭南传统建筑和 东南亚低层建筑都有挑出很远的檐口,将半个墙面的阳光遮住,上海 金陵东路、广州老街和东南亚地区广泛流传的悬挑骑楼都为临街底层 挡去了太阳直晒,使得屋里清凉多了。传统建筑窗户的遮阳本可以给 建筑师提供很大的创作空间。各种材料、各种图案、不同方向的花格、 漏花和百叶,挡住了夏日炽烈的阳光,特别是可以活动的百叶窗,减 少辐射而不挡光。还有可以上下卷起的竹帘(现在已经发展到塑料帘 了),都是遮阳的好办法。现代建筑不设计那些挑檐、外廊,对于窗户 的面积和玻璃越开越大,以求立面“简洁”、“透亮”。于是光滑平整的 墙面和无遮无掩的窗户 100% 接受了太阳的辐射,被熏烤的人们不得不 借助冷气来降温,空调电耗终于逐年增高。《夏热冬暖地区建筑节能设 计标准》虽然注意了这个问题,引入了一个外窗的综合遮阳系数,开 列了一系列数字和公式,却把本来普通工匠都明白的传统遮阳方法搞 得很玄妙,实际上沦为空谈。 4、通风。这可是现代建筑物的“软肋”。城市规划日益提高的容 为凉风的源头吗?5、隔热。
这里先介绍南方地区特有的屋面隔热。北方屋面常在防 水层下面做一层绝热层,防止顶层房间受屋面导热升高温度。在从前, 南方屋面除了传统建筑物中的坡屋顶外,像北方一样的平屋顶主要做 成架空屋顶,利用十几厘米高的架空通道通风散热,是很好的隔热方 法。可惜这种技术在现代的的节能计算中被采消了。 可以利用特殊的反射性涂料,将照射到墙面的能量反射出去,减 少墙面因吸收太阳辐射导致温度升高。传统建筑窗洞不大,上设窗楣, 可以遮阳,窗户分上下两部分,上部可以上翻,相当于气窗,帮助通 风换气,下部平推窗扇,可以依风向而导入自然风。最重要的是岭南 传统建筑常用百叶窗,起到遮阳、防晒、隔热、导风的作用。可惜这 些民间的方法,在现代建筑中全被忽视了。 中东地区有一种通风式幕墙系统,该系统在墙体外有一层作为饰 面层的金属板,距离保温材料表面几厘米,成为空气间隙,上下与外 界空气连通,造成对流,以此降低太阳直晒对墙面的热冲击。 现代建筑设计中,不注意当地气候特点,照搬简单的设计手法, 使得光滑无遮的墙面“照单全收”了炽烈的阳光照射;被地块位置限 计上的错误,不去认真研究传统建筑中前人的经验,一厢情愿地要求 老百姓节能节电。
6、绿化、这是一项非常廉价,一举多得的节能措施。在屋顶、外 墙、构筑物的表面进行绿化,夏天可以节省 30% 的空调用能。还可以 减少城市的热岛效应,降低 M2.5 值,美化环境。夏天的时候,因建筑 物大量使用空调排出热量,城市中心区的热岛效应就更明显,通过建 筑表面和建筑屋顶的绿化,通过水蒸汽的蒸发可以大大降低热岛效应, 再结合绿色交通,城市的主要用能可以持续下降,城市的人居环境可 以得到明显改善。
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