實(shí)際用能狀況下夏熱冬冷地區(qū)居住建筑外保溫節(jié)能效果

以《\"居住建筑\"外墻、外窗、屋頂保溫施工技術(shù)》這一研究課題為依托,以政府撥款和企業(yè)出資相結(jié)合,企業(yè)與政府(建設(shè)廳)簽訂建筑新技術(shù)、新產(chǎn)品研制和推廣項(xiàng)目專項(xiàng)合同為依據(jù),經(jīng)過(guò)三年努力,于2009年12月2日通過(guò)驗(yàn)收:\"研究成果達(dá)到國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平,對(duì)提高建筑節(jié)能施工質(zhì)量具有重要的指導(dǎo)意義\"。

分析了夏熱冬冷地區(qū)的環(huán)境氣候和居住建筑能耗特征,從居住區(qū)規(guī)劃與設(shè)計(jì)、建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)、采暖、通風(fēng)與空調(diào)節(jié)能等方面指出了夏熱冬冷地區(qū)居住建筑的節(jié)能措施。

針對(duì)夏熱冬冷地區(qū)居住建筑現(xiàn)行節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)中空調(diào)系統(tǒng)部分設(shè)計(jì)工況與該地區(qū)實(shí)際情況存在一定出入的問(wèn)題，以杭州市為例，采用energyplus能耗模擬軟件模擬分析該地區(qū)居住建筑不同用能工況下外墻外保溫的節(jié)能效果．結(jié)果顯示，在標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的連續(xù)用能方式下，外墻外保溫節(jié)能效果良好；而在間歇用能方式下，外墻外保溫會(huì)增加全年冷負(fù)荷．以1971—2000年的日值氣象數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，采用五日滑動(dòng)平均法，得出實(shí)際杭州市的采暖及空調(diào)期推薦值．在采用新的采暖、空調(diào)期后，外墻外保溫夏季反節(jié)能現(xiàn)象對(duì)全年能耗的影響更加顯著，全年節(jié)能率明顯減?。M(jìn)一步研究表明，對(duì)于窗墻比及制冷設(shè)定溫度而言，均存在一系列的外保溫反節(jié)能臨界值（窗墻比為0．3，制冷設(shè)定溫度為26℃），低于此臨界值時(shí)外保溫節(jié)能，高于此臨界值時(shí)反節(jié)能．

結(jié)合工程實(shí)例闡述了夏熱冬冷地區(qū)居住建筑熱工節(jié)能設(shè)計(jì)方法,分析了夏熱冬冷地區(qū)居住建筑節(jié)能技術(shù)構(gòu)造措施,為建筑節(jié)能設(shè)計(jì)提供參考。

文章介紹了作者在對(duì)夏熱冬冷氣候的住宅節(jié)能設(shè)計(jì)中，對(duì)節(jié)能率、住宅住戶空調(diào)使用行為模式、和外保溫和內(nèi)保溫的比較做了一定的思考。提出了本氣候區(qū)的住宅節(jié)能設(shè)計(jì)應(yīng)該對(duì)節(jié)能率的表達(dá)應(yīng)該完整、對(duì)居民實(shí)際用能模式有客觀認(rèn)識(shí)、不建議一味提倡節(jié)能率的提高，而忽略的對(duì)構(gòu)造和實(shí)際經(jīng)濟(jì)性的分析。從2001《夏熱冬冷地區(qū)居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》jgj134—2001規(guī)范頒布，到從2005年以后合肥市嚴(yán)格執(zhí)行此規(guī)范，住宅節(jié)能設(shè)計(jì)開始進(jìn)入我們的日常工作；在多年的住宅節(jié)能規(guī)范學(xué)習(xí)、工程設(shè)計(jì)、節(jié)能驗(yàn)收等工作實(shí)踐中，筆者對(duì)夏熱冬冷地區(qū)居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)有了一些想法。

以《夏熱冬冷地區(qū)居住建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)》為依據(jù),分析了居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)的要求和途徑以及在建筑節(jié)能判斷過(guò)程中進(jìn)行節(jié)能檢測(cè)的要求和途徑,提出可以依托高校建筑熱工實(shí)驗(yàn)室實(shí)現(xiàn)對(duì)居住建筑節(jié)能的廣泛檢測(cè)。

建筑節(jié)能的概念是在我國(guó)20世紀(jì)70年代時(shí)被國(guó)家正式提出.為了能夠充分提高能源在建筑工程中的利用效率；建筑節(jié)能以建筑能耗的減少作為其中核心.而最近因?yàn)閲?guó)際上的石油和能源問(wèn)題使得我國(guó)的能源危機(jī)暴露出來(lái)使得建筑節(jié)能時(shí)不可待.而在改革開放后；社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展；我國(guó)人民生活水平得到了質(zhì)的飛躍.各地發(fā)展水平不同；因此我國(guó)建筑、的新重點(diǎn)就是夏熱冬暖地區(qū)的節(jié)能工作.本文就以夏熱冬冷地區(qū)的特點(diǎn)為出發(fā)點(diǎn)；深入論述該地區(qū)的節(jié)能型居住建筑設(shè)計(jì).

能源供應(yīng)日益緊張、社會(huì)對(duì)綠色環(huán)保節(jié)能建筑的呼聲不斷高漲。由于目前可供選擇的節(jié)能保溫材料不多,能采用的保溫節(jié)能方式有限,所以該領(lǐng)域的發(fā)展前景還十分廣闊?，F(xiàn)在國(guó)家倡導(dǎo)產(chǎn)品自主創(chuàng)新,如果材料、科研與設(shè)計(jì)能攜手合作,該領(lǐng)域必將大有可為。

從建筑的整體設(shè)計(jì)入手,對(duì)建筑的選址、朝向、間距與布局、綠化、體型、自然通風(fēng)、太陽(yáng)輻射等方面進(jìn)行了分析,以提高夏熱冬冷地區(qū)居住建筑的節(jié)能率。

從建筑設(shè)計(jì)、給排水設(shè)計(jì)、電氣設(shè)計(jì)三方面探討了居住建筑的節(jié)能設(shè)計(jì)措施,最終提高居住建筑環(huán)境質(zhì)量,有效降低建筑能耗。

從夏熱冬冷地區(qū)既有居住建筑節(jié)能改造的重要性著手,重點(diǎn)就圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能改造措施進(jìn)行了探討,并針對(duì)一些節(jié)能改造措施分析了其經(jīng)濟(jì)性和可行性,以達(dá)到節(jié)約能源的目的。

通過(guò)對(duì)夏熱冬冷地區(qū)的熱氣候特點(diǎn)及建筑熱環(huán)境現(xiàn)狀分析,闡述這一地區(qū)居住建筑節(jié)能的重要性和建筑設(shè)計(jì)對(duì)居住建筑節(jié)能的影響,重點(diǎn)從建筑單體及建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面探討夏熱冬冷地區(qū)節(jié)能型居住建筑的設(shè)計(jì)方法與要點(diǎn)。

設(shè)計(jì)節(jié)能型住宅和研究開發(fā)住宅節(jié)能技術(shù),是當(dāng)今建筑業(yè)極為重要的熱點(diǎn)問(wèn)題,也是建筑業(yè)實(shí)施可持續(xù)發(fā)展的一個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)。在闡述夏熱冬冷地區(qū)居住建筑外窗節(jié)能地位的基礎(chǔ)上,分析了影響外窗冬季節(jié)能的各種因素,并通過(guò)實(shí)例研究了南陽(yáng)地區(qū)開窗面積與冬季節(jié)能的關(guān)系。

目前,節(jié)能與環(huán)保問(wèn)題成為全世界關(guān)注的重要議題,無(wú)論是工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家還是發(fā)展中國(guó)家,建筑能耗都是困擾國(guó)家或地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要障礙之一。對(duì)我國(guó)而言,人口眾多,能源相對(duì)缺乏,而且隨著人們居住水平的不斷提高,建筑面積快速增長(zhǎng),由此帶來(lái)的能耗的比重將越來(lái)越大。鑒于此,本文對(duì)夏熱冬冷地區(qū)居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)進(jìn)行了探討。

1上海市春城的經(jīng)驗(yàn)1.1概述上海春城由上海房地產(chǎn)經(jīng)營(yíng)(集團(tuán))有限公司開發(fā)建造,住宅總建筑面積約36萬(wàn)m2,分三期實(shí)施,一期約6萬(wàn)m2,二期約13.5萬(wàn)m2,三期約16.5萬(wàn)m2。一期工程墻體材料采用加氣粉煤灰砌塊,外門窗采用中空玻璃,外墻沒(méi)有外保溫。由于墻體材料收縮值大,再加上沒(méi)有采用外保溫,溫差引起結(jié)構(gòu)變形,所以,針對(duì)溫差裂縫問(wèn)題,采取給住宅"穿一件保暖隔熱衣"辦法,使內(nèi)外結(jié)構(gòu)的表面溫度基本保持一致,消除溫差引起的應(yīng)力。在保溫材料的選

闡述建筑耗能的現(xiàn)狀及建筑節(jié)能的必要性;講解節(jié)能型居住建筑應(yīng)從整體規(guī)劃設(shè)計(jì),建筑單體設(shè)計(jì),建筑細(xì)部構(gòu)造設(shè)計(jì),等多方面綜合考慮。

以重慶為例,研究了夏熱冬冷地區(qū)居住建筑節(jié)能65%的實(shí)現(xiàn)途徑。結(jié)果表明,在節(jié)能50%的基礎(chǔ)上,加強(qiáng)春、秋過(guò)渡季通風(fēng)和采暖空調(diào)系統(tǒng)采用四級(jí)能效比的居住建筑,將其圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱工性能適當(dāng)提高即可達(dá)到節(jié)能65%的要求。

夏熱冬冷地區(qū)居住建筑具有間歇和局部用能的特點(diǎn)。本文運(yùn)用designbuilder軟件,采用抽象建筑模型模擬分析了不同圍護(hù)結(jié)構(gòu)保溫方式對(duì)不同朝向及夜間和白天兩種使用模式的房間全年冷熱負(fù)荷的影響。結(jié)果顯示,分室間歇用能方式下,內(nèi)外保溫措施的平均供暖節(jié)能率顯著高于平均制冷節(jié)能率。這導(dǎo)致實(shí)際供暖與空調(diào)期同規(guī)范相出入是圍護(hù)節(jié)能措施實(shí)際節(jié)能率遠(yuǎn)低于理論設(shè)計(jì)節(jié)能率的主要原因之一。居室能耗同房間作息及朝向關(guān)聯(lián)性很大,極端情況下總能耗相差可達(dá)21.7%,應(yīng)嘗試發(fā)展以戶室為單位的節(jié)能設(shè)計(jì)方法。外墻內(nèi)保溫對(duì)全年能耗的降低效果優(yōu)于外墻外保溫。內(nèi)保溫在夜間用能下節(jié)能率最大,可達(dá)23.2%。

以夏熱冬冷地區(qū)1棟居住建筑為研究對(duì)象,模擬分析了凸窗的各種因素對(duì)建筑能耗的影響。凸窗節(jié)能是一個(gè)多因素影響的問(wèn)題,應(yīng)綜合考慮各方面情況,而不應(yīng)單獨(dú)對(duì)某一方面作出硬性規(guī)定?？偨Y(jié)了各單因素對(duì)凸窗節(jié)能的影響規(guī)律,以供借鑒。

利用dest軟件模擬計(jì)算了夏熱冬冷地區(qū)某一典型居住建筑的全年8760h逐時(shí)空調(diào)負(fù)荷值;考慮空調(diào)設(shè)備變工況和變負(fù)荷率情況下的二次能耗,計(jì)算了6種常見(jiàn)住宅空調(diào)方式的全年能耗值;利用空調(diào)能耗指標(biāo)cec,對(duì)住宅空調(diào)方式進(jìn)行了能耗評(píng)價(jià)。

針對(duì)夏熱冬冷地區(qū)居住建筑冬季熱舒適性差的現(xiàn)狀,利用基于熵值確定權(quán)重的多屬性決策方法,以定性與定量結(jié)合的方式,從供暖方式的經(jīng)濟(jì)性、環(huán)保性、技術(shù)性及社會(huì)效益四方面進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)及排序,最終確定城市居住建筑最適宜的供暖方式.

很多建筑單位對(duì)夏熱冬冷地區(qū)的供暖設(shè)計(jì)考慮比較少,將此類地區(qū)定為非采暖地區(qū),而事實(shí)上,夏熱冬冷地區(qū)可結(jié)合實(shí)際建筑環(huán)境、室內(nèi)溫度要求、冬季日照率等各種因素考慮,對(duì)建筑供暖實(shí)施科學(xué)的針對(duì)性設(shè)計(jì),解決室內(nèi)熱環(huán)境問(wèn)題,提高人們生活水平.在夏熱冬冷地區(qū)居住建筑供暖設(shè)計(jì)中應(yīng)根據(jù)實(shí)際供暖需要,做出分區(qū)設(shè)計(jì),結(jié)合氣候特征、供暖方式、居住溫度要求等方面進(jìn)行全面考慮與設(shè)計(jì),提高供暖設(shè)計(jì)水平,打造良好的居住環(huán)境.