东方市居住建筑应用建筑节能技术设计探讨

陈秀武 郑 倩

(1.海南省东方市住房与城乡建设局建筑设计室，海南东方 572600;2.东北林业大学土木工程学院，黑龙江哈尔滨 150040)

0 引言

在当代可持续发展的背景下，建筑行业的重点就是节能减排。绿色建筑和绿色施工技术应运而生，将成为建筑行业的主导方向。

近期我国编制的“十二五”节能减排和控制温室气体排放的标准更是体现了节能减排的重要性。海南省管理部门加大对节能降耗的宣传，并积极开展相对应的措施，为用户实施节能降耗行为提供有力的支持。从节能减排方面对海南省东方市的建筑节能技术进行研究。

1 海南省东方市的地理气候特点分析

1.1 海南省东方市的地理位置

海南省东方市位于北纬 18°43′～ 19°18′，东经 108°37′～109°07′之间，是位于海南岛西南部，西濒北部湾，与越南相望，北和东与昌江县、南与乐东县接壤的一座港口和化学工业城市。全市面积2 256.27 km2。

1.2 海南省东方市的气候特点

东方市属热带季风海洋性气候区，旱湿两季分明，降雨量偏小，日照充足，蒸发量大。年平均气温24℃ ～25℃。1月平均气温18.4℃，极端最低气温为1.4℃。7月平均气温29℃，极端最高气温为38.8℃。日平均日照时数最多达9.5 h，季风特性明显，每年11月至翌年3月盛行北风和东北风，4月～10月盛行西风和西南风。年平均风速为4.8 m/s，为全岛之最。年平均降雨量为1 150 mm，沿海地带雨量稀少，仅900 mm左右。年平均蒸发量达2 596.8 mm，年蒸发量大于年降雨量，为全省之最。

根据海南省东方市的气候特点分析，在建筑热工设计分区中，东方市属于夏热冬暖地区的南区。根据《夏热冬暖地区居住建筑节能设计标准》，南区内建筑节能设计应考虑夏季空调设置问题，可不考虑冬季采暖设施。另外考虑到隔热措施有可能会带来冬季能耗的负面影响。

2 东方市建筑能耗现状存在的问题

在现有建筑热环境、建筑能耗现状等等方面分析东方市本地气候环境，因此，东方市的建筑热状况与建筑能耗现状是不容乐观的，面对这样的严峻形势，海南省东方市的政府部门应给予高度的重视，东方地区应对以下现状进行有条件地目的性的开展。太阳辐射是引起东方室内过热的直接原因，因此东方地区建筑热工状况较差，在无空调的条件下，室内热环境差。所以东方地区大部分居住建筑采用安装空调来调节室内温度燥热的状况，但是夏季制冷空调耗能很高，因此，东方地区建筑节能应当以防热为主并且充分利用自然通风来缓解室内温度较高的状况。由于东西向的房间比南北向的房间通风性差，室内热环境较差，因此遮阳措施应当充分的考虑，而且墙面加强隔热措施尽量使建筑避免太阳直射。建筑屋面顶层的隔热散热措施也是建筑热工中的重点工作。

3 建筑防热的重要手段

建筑节能技术具有地方针对性。我们通过对东方市建筑能耗现状的分析初步确定了以隔热、遮阳、通风为重点，来分析东方地区建筑节能的关键技术措施的应用。

3.1 建筑外壳隔热

由于建筑外围直接的接触外环境，并且受太阳辐射的影响，所以建筑外围对于建筑能耗大小的影响不可小觑。因此，建筑的外围结构包括外窗、屋面和外墙，三者的隔热设计，是整个围护结构防热的重要组成部分。

3.1.1 外窗选择优化设计

一般情况，在不考虑建筑节能设计适当的遮阳的条件之下，在建筑节能设计中适当地减少外窗窗墙比，有一定的优势。但是，窗口尺寸太小，会使室内自然通风量减少，而且对居住用户的视野受到限制。因此，在建筑节能设计窗墙比不应过度追求的目标，而是要综合考虑各种因素，遮阳形式及其他措施综合设计。东方地区外窗玻璃的选择应当优化处理，由于反射玻璃可以反射阳光，减少自身热量吸收，所以，热反射玻璃和低辐射玻璃是适合隔热需要的玻璃。由此可见在东方市居住建筑的建筑节能设计中，建筑外窗玻璃的选择由以上两种玻璃最为合适。

3.1.2 屋面隔热优化设计

在东方地区，屋面的隔热层的厚度应合理而优化设计，由于隔热层厚度的增加，而使累计负荷持续下降，但是下降过程并不呈现直线状况，而是逐渐减缓下降的状况。所以，不能盲目加大隔热层的厚度。屋顶的合理设计可以使建筑屋面降低温度，提高隔热性能，达到减小建筑耗能的目的。

1)通风隔热屋顶。

属于双层屋面的构造形式。通过两层屋面之间的空气流动，从而带走太阳的辐射热以及室内对楼板的传热，降低屋顶内表面的温度，减少房屋空调能耗。其构造做法是在楼板上铺设架空的大阶砖或者水泥板，架空高度一般为200 mm左右，为了保证间层内的良好的通风效果，通常要求每段风道长度不应大于15 m，风道出入口正对的女儿墙上应该开设足够大的可通风面积。在自然通风条件下，实砌屋面和通风屋面隔热效果如表1所示。

2)屋面铺隔热板。

屋面隔热的方法有很多，在屋面结构层上铺设聚苯乙烯泡沫板、聚乙烯板等等绝热材料的方法是目前最常见的做法，是为了增加屋面的热阻，降低传热系数，并减少外部的热量传递到房间。或者在间层上部的阶砖面贴敷铝箔限制阶砖向楼板的高温辐射。

3)植被屋面。

植物的光合作用能消耗太阳能，从而使太阳能用于植物自身的蒸发。而且植物的茎叶具有一定的遮阳作用，从而有效地降低屋面室外综合温度，减少屋面的温差传热量。种植植物的土壤也可以减少太阳辐射对屋面的作用，也可以防止顶层房间过热。因此，植被屋面是十分有效、生态环保的一种隔热节能屋面。

4)蓄水屋面。

蓄水屋面是在防水层上面进行储蓄一定高度的水，形成一定面积的水面屋顶，水面可以对阳光进行反射作用，并起到保温隔热的作用。在室外环境的综合作用下，水由液体蒸发为气体，将热量带到空气中散发，从而减少屋顶对热能的吸收，起到隔热的作用。蓄水屋面既可隔热又可保温，还能保护防水层，延长防水材料的寿命。一般水深50 mm即可满足理论要求，但实际使用中以150 mm～200 mm为适宜深度。

3.1.3 墙体优化设计

使用浅色的外表面处理。例如:浅色漆，浅色砖等的合适性，这样不仅可以减少吸收太阳辐射热的壁表面，而且还可以减少幅度壁温。墙可以使用热空气对流原理。

夏热冬暖地区的建筑热工设计中墙体的优化设计也是重要环节，东方市居住建筑的外墙适宜采用浅色的表面处理。外墙可以利用热压原理通风的对流，做成空心夹层墙，使墙体内表面温度降低。建筑外墙墙体材料的选择也是阻热措施的关键，在墙体外侧贴敷隔热材料，可以降低传热系数，达到形成复合隔热外墙的效果。

3.2 建筑遮阳技术

通常在南方炎热地区，建筑得热的直接原因是太阳辐射。有效的防热措施是通过遮阳措施来隔断太阳辐射的热量。因此，东方地区居住建筑的建筑节能中的建筑遮阳优化设计为之重点。

首先，结合东方地区东南风的条件，适合的朝向应该是尽量接近南向，或者东南方向。这样会使居住者应用的主要房间得到更好的朝向。

其次，是遮阳方式的选择，遮阳形式多种多样，各具特色，普遍的遮阳方式有固定窗口外遮阳(有水平遮阳、垂直遮阳、挡板遮阳三种基本形式)、活动窗口外遮阳、窗口中置式遮阳、窗口内遮阳、玻璃自遮阳等。在选择遮阳方式的时候，通常我们在建筑设计时根据不同的经济因素、建筑使用方式、建筑的朝向不同、建筑立面需要等因素来确定。

最后，建筑设计中根据能源降耗的原则考虑屋顶遮阳设计，由于炎热的夏天，太阳对屋顶空间的空调能源消耗有巨大的影响，因此结合人们活动的设计所形成植被屋面，这样能在有效的阻隔太阳对屋面直接辐射的同时，也可为居民创造丰富的室外活动空间。而且同时也能结合建筑立面造型，设计有创造性的建筑意象。

3.3 建筑的自然通风

现代建筑对自然通风的利用措施，应考虑综合的条件，而不是局限于传统建筑的开门开窗等简单的设计而达到自然通风的目的。因此要想达到良好的自然通风效果，一方面要在其建筑设计阶段根据建筑周围环境、总体布局等条件的制约，来组织和诱导自然通风，从而达到建筑节能降耗的目的;另一方面，通过门窗、屋顶等构件的优化设计，来实现良好的自然通风效果。所以现代建筑对自然通风的利用措施在实际应用中有了多种的技术措施和精密的舒适条件的限制。

4 结语

建筑节能技术设计是建筑节能领域的关键。因此，不管是制定建筑节能标准还是具体的工程项目设计，都应该把提高能量效率作为建筑节能的着眼点，并保障建筑的质量过关，满足住户的使用功能的前提之下，制定可实行高的节能指标体系，根据不同的地域性采用合理而有效的建筑节能技术及管理措施，有效地降低建筑能耗，从而达到在使居住的舒适性提高的同时，也能够节约能源并改善环境。

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