浅论夏热冬暖地区居住建筑节能设计.doc

1、1浅论夏热冬暖地区居住建筑节能设计摘要：建筑能耗占总能耗的 30%左右，实现建筑节能降耗，对整个国民经济可持续发展都有着非常重要的意义。本文就我国夏热冬暖地区居住建筑节能设计的意义、特点和措施作出深入浅出的分析探讨，力求建筑环境、建筑节能、建筑设计的完美结合和统一。 关键词：建筑节能；节能措施；技术 中图分类号：TU201.5 文献标识码：A 文章编号： 前言： 建筑是关系到国计民生的一个重要领域。随着建筑艺术和建筑科学技术的进步，建筑早已不仅仅是原始的遮风挡雨的居所，而发展成时代生产力水平、价值观和文化意识的象征。在城市规划、建筑设计等方面，人们自觉或不自觉地考虑到单体建筑与周围环境的融合、

2、历史的沿革和文化的继承。但是，建筑的可持续发展的内容绝不仅是这些，随着人口增多、资源枯竭、环境污染以及科技的发展及生活质量的提高，建筑节能也成为建筑可持续发展的重要内容和发展方向。 1.建筑节能的必要性及其重要意义 根据有关资料统计：世界平均建筑能耗占总能耗 37%，其中，包括采暖、通风、空调、照明在内的民生能耗又占建筑能耗的 80%以上。 2我国建筑能耗约占全国总能耗的 25%，且由于近年来住宅建筑迅速增多，年增长率高达 15%。我国建筑不仅耗能高，而且能源利用效率很低，单位建筑能耗比同等气候条件下发达国家高出 2-3 倍。在 400 多亿平方米的既有建筑中，城市建筑面积约为 138 亿平方

3、米左右，普遍存在着围护结构保温隔热性和气密性差，空调系统效率低下等问题，节能潜力巨大。以占我国城市建筑总面积约 60%的住宅建筑为例，采暖地区城镇住宅面积约有 40 亿平方米，2000 年的采暖季平均能耗约为 25 公斤标煤/平方米，如果在现在基础上实现 50%的节能，则每年大约可节省 0.5 亿吨标煤。空调是住宅能耗的另一个重要方面，我国住宅空调总数每年增加约1100 万台，空调电耗在建筑能耗中所点的比例迅速上升。根据预测，今后 10 我国城镇建成并投入使用的民用建筑至少为每年 8 亿平方米，如果全部安装空调或采暖设备，则 10 年培加的用电设备负荷将超过 1 亿千瓦，约为我国 2000 年

4、发电能力的 1/3。如果我国大部分新建建筑按节能标准建造并对既有建筑进行节能改造，则可使空调负荷降低 40%-70%，有些地区甚至不装空调也可能保证夏季基本处于舒适范围。 由此可见，建造节能建筑，实施建筑节能，是贯彻落实科学发展观、构建社会主义和谐社会的重要举措，是建设资源节约型环境友好型社会的必然选择，同时，对于调整经济结构、转变增长方式、提高人民生质量、维护中华民族长远利益，都具有极其重要而深远的意义。 2.夏热冬暖地区的区域划分及其特点 夏热冬暖地区位于我国南部，处于北纬 27以南，东经 97以东，包括海南全境，广东、广西大部，福建南部，云南小部分以及香港、澳3门和台湾（具体范围详见民生

5、建筑热工设计规范 ） 。该区位于我国改革开放的最前沿，经济发展较快，人们生活水平较高。该地区人口约 1.5亿，国内生产总值占全国国内生产总值的 17.4%，进出口总额占全国进出口总额的 38.6%，该区为亚热带湿润季风气候，其特征表现为夏季漫长，冬季寒冷时间短，甚至几乎没有冬季，常年气温高而且温度大，气温的年较差和日较差都比较小，太阳辐射强烈，雨量充沛。 近十几年来，该地区建筑空调发展极为迅速，其中经济发达城市如广州市，空调器早就超过了户均 1 台，而且一户三台以上的也不在少数；冬季比较寒冷的福州等地区，已建民用建筑也广泛采用家庭电采暖器。在空调和采暖使用快速增加、建筑规模宏大的情况下，建筑维

6、护结构热工性能仍然普遍较差，空调采暖设备能效比很低，电费浪费严重，室内热舒适状况不好，也是造成广州等大城市空气污染的一个重要因素，并导致温室气体 CO2排放量增加。由此可见，在夏热冬暖地区开展建筑节能工作已经势在必行，刻不容缓。 3.夏热冬暖地区居住建筑节能途径及其措施 经粗略估算，采取周密、有效的建筑技术措施可以降低 2/3-3/4 的建筑能耗。因此在建筑规划设计、建造和使用过程中，在满足室内环境舒适、卫生、健康的条件下，采取合理有效的建筑节能技术，有利于实理建筑节能和环保共进的目标。一般来说，实现建筑节能的技术途径为：尽量减少建筑内能源总需求量的同时，大力开发利用可再生的新能源，从而减少使

7、用在建筑领域内易引起环境污染的能源；建筑节能可以采取如下措施。 43.1 从建筑规划布局和平面设计的角度考虑建筑节能。面对全球能源环境问题，不少全新的设计理念应运而生，如低能耗建筑、零能建筑和绿色建筑等，它们本质上都要求建筑师从整体综合设计概念出发，坚持与能源分析专家、环境专家、设备师和结构师紧密配合。在建筑规划和设计时，根据大范围的气候条件影响，针对建筑自身所处的具体环境气候特征，重视利用自然环境（如外界气流、雨水、湖泊和绿化、地形等）创造良好的建筑室内微气候，以尽量减少对建筑设备的依赖。具体措施可归纳为以下三个方面：合理选择建筑的地址、采取合理的外部环境设计（主要方法为：在建筑周围布置树林

8、、植被、水面、假山、围墙） 、合理设计建筑形体（包括建筑整体量和建筑朝向的确定） 。其中，合理的建筑形体设计是充分利用建筑室外环境来改善建筑室内微环境的关键部分，主要通过建筑各部件的结构构造设计和建筑内部空间的合理分隔设计得以实现。夏热冬暖地区地处沿海，4-9 月大都盛行东南风和西南风，居住建筑南北向和接近南北向布局，有利于自然通风，增加居住的舒适度，同时，南北向建筑夏季可以减少太阳辐射热，减少多制冷设备的依赖。 3.2 从建筑围护结构的设计和选材的角度考虑建筑节能。建筑围护结构组成部件（屋顶、墙、地基、隔热材料、密封材料、门和窗、遮阳设施）的设计对建筑能耗、环境性能、室内空气质量与用户所处的

9、视觉和热舒适环境有根本影响。一般增大围护结构的费用仅为总投资的 3%-6%，而节能却可达 20%-40%，通过改善建筑物围护结构的热工性能，在夏季可减少室外热量传入室内，在冬季可减少室内热量的流失，使建筑环境得以改善，从而减少建筑冷、热消耗。 5首先，提高围护结构各组成部件的热工性能，一般通过改变其组成材料的热工性能实现，如欧盟新研制的热二极管墙体（低费用的薄片热二极管只允许单方向的传热，可以产生隔热效果）和热性能随季节动态变化的玻璃。然后，根据当地的气候、建筑的地理位置和朝向，以建筑能耗软件（如清华斯威尔节能软件、天正建筑节能设计软件等）的计算结果为指导，选择维护结构组合优化设计方法。最后，

10、评估维护结构各部件与组合的技术经济的可行性，以确定技术可行、经济合理的维护结构。 3.3 从提高终端用户能效比，降低建筑设施运行能耗的角度考虑建筑节能。首先，我们应大力提倡采用能效比高的家用设备，如节能空调、节能热水器、节能洗衣机、节能灯等。目前国家已经建立起了家用设备能效标志体系，用户在选家用电器设备时，应自觉先用能效比较高的家用设备；其次，进一步加大宣传力度，提高全民节能意识，让每个公民都自觉加入到节能降耗的队伍中来，让每个人在生活的每个细节都注意节约能源，保护环境！ 3.4 从利用可再生的新能源角度考虑建筑节能。 新能源通常指非常规的可再生能源，包括太阳能、地热能、风能、生物质能等。夏热

11、冬暖地区，太阳辐射热资源丰富，充分利用太阳能也成为未来建筑节能发展的一个重要方向。人们对各种太阳能利用方式进行了广泛的探索，逐步明确了发展方向，使太阳能初步得到一些利用，如太阳能光伏电站、太阳能热水器、太阳能吸收式制冷技术等。但从总体而言，目前太阳能利用的规模还不大，技术尚不完善，商品化程度也6较低，仍需要继续深入广泛地研究。近年来，国家已经制定了新能源产业振兴和发展规划 ，将新能源行业作为一个长期的战略性产业来发展，我相信在未来几年，新能源，特别是太阳能将在建筑节能方面做出重大贡献。 4.结束语 目前，我国建筑用能浪费极其严重，而且建筑能耗增长的速度远远超过我国能源生产可能增长的速度，如果听

12、任这种高耗能建筑持续发展下去，国家的能源生产势必难以长期支撑此种浪费型需求，从而被迫组织大规模的旧房节能改造，这将要耗费更多的人力物力。 建筑节能是一项全方位的综合性系统工程，建筑节能技术涉及了建筑技术、材料技术、能源技术、智能技术、仿生技术、废物再利用技术等，也涉及设计、施工、管理、政策法规等诸多部门，是一项全方位的、综合性的系统工程。为了达到有效的建筑节能只靠建筑师是根本不够的，还需要共他行业开发出技术含量高的节能产品，如节能型电梯、节能型空调、节能型灯具等，并开发出新的能源利用技术，使建筑逐渐实现低能耗、零能耗。实现建筑低能耗、零能耗是建筑节能的最终目标，也是实现全人类可持续发展的必然选择！