湖北地区建筑节能的发展现状及对策

2015-04-07 16:26:09黄孟飞
四川水泥 2015年1期
关键词:夏热冬遮阳围护结构

黄孟飞

(湖北工程学院 城市建设学院,湖北 孝感 432000)

湖北地区建筑节能的发展现状及对策

黄孟飞

(湖北工程学院 城市建设学院,湖北 孝感 432000)

本文介绍了湖北地区夏热冬冷的气候特征和居住建筑节能的必要性,并分析了湖北地区建筑节能的发展现状,并提出了相应的建筑节能综合技术措施。

湖北地区 夏热冬冷 建筑节能 技术措施

湖北地区按建筑气候划分属于夏热冬冷地区,全年气候变化复杂,夏季持续高温,冬季阴冷,春夏之交潮湿期长,住宅供暖、空调、除湿与通风需求在一年内交替出现。因此该地区居住建筑的热湿环境质量可谓在全国最差,可居住性非常差[1]。随着社会经济高速发展,人民将改善居室热湿环境的渴望变成了行动,自发形成夏季空调降温、冬季电暖器取暖的趋势。由于居住建筑质量低下,缺乏科学指导,热湿环境质量提高不大,耗能却惊人,该地区的能源资源不可能支撑这种粗放的改善居住热湿环境的方式,因此必须大力推广节能建筑。

1 湖北气候特点

湖北省地理位置为北纬29°05′~33°20′、东经108°21′~116°07′之间,主要属北亚热带季风气候,具有从亚热带向暖温带过渡的特征。全省年均温15~17℃,7月均温为27~29℃,江汉平原最高温在40℃以上,为中国酷热地区之一。鄂西北山区昼夜温差较大,年平均气温在15~22之间。湖北省中,武汉市的气候最为恶劣,夏季酷热、冬季寒冷。夏季极长达135天,因武汉地处北纬30度,夏季正午太阳高度可达38℃,又地处内陆、距海洋远,地形如盆地,故集热容易散热难,河湖多故夜晚水汽多,加上城市热岛效应和伏旱时副高控制,十分闷热,是中国三大火炉之一,夏天普遍高于37℃,极端最高气温44.5℃。湖北地区按建筑气候划分属于夏热冬冷地区,居住建筑的热湿环境质量是全国最差的,因此可居住性非常差。

2 湖北建筑节能的现状

湖北位于我国的中部地区,受经济条件等多方面因素影响,节能工作起步晚,进展相当缓慢。虽然近几年受到有关部门的特别重视,在一定程度上加快了研究应用的步伐,但不可否认的是我们与东南沿海等地区相比还是存在着很大的差距。目前,湖北的建筑节能研讨与实践还处于起步阶段,建筑节能总体节能状况令人堪忧。主要表现:

(1)建筑能耗长期居高不下,众多建筑未达到节能要求。

(2)节能建筑市场需求不旺,推广的程度还处于试点阶段,离全线、全面推广还有很长的距离。

(3)建筑节能指导性政策和评估体系出台较晚,还有待在实践中进一步完善。

(4)建筑节能技术和材料的运用不够广泛,规划设计的先导作用发挥不力。

3 建筑节能综合技术

3.1 阳光调节技术

削弱甚至消除夏季太阳辐射对居住建筑的热作用,最有效的办法是采用建筑活动外遮阳技术,包括窗口遮阳、屋面遮阳和墙面遮阳,其中以窗口遮阳最重要。但应注意,窗口是多功能的建筑部件,遮阳不能影响窗口的通风、采光和景观等功能。但同时,也应加强对太阳能的利用,把太阳能利用与建筑结合起来。在建筑中加强太阳能的利用是实现可持续发展的重要环节,太阳能可以为建筑供暖、供热、供电,甚至能够提供建筑物的全部能量。通过20多年的太阳能应用实践,可以发现利用太阳能是减少常规能源消耗的有效途径,在建筑领域中有广阔的发展前景。

3.2 通风调控技术

在夏季,进入室内的热量和室内热源产生的热量需要排除,不能依靠围护结构向外散热,最能及时有效地排除室内热量的高能效的技术是通风技术(自然通风和机械通风)。应充分利用凉爽时间的风速、风向和热压组织居住建筑的自然通风。长江流域夏季主导风向往往是晴天午后的高温热风风向,迎向它,会增加热风侵入和渗入,造成室内过热。应强调“迎向夏季凉爽时段的主导风向”。夏季凉爽时段通风性能好的建筑,在春秋季也都具有良好的通风条件。因此,应重点针对夏季凉爽时段,进一步研发综合利用风压与热压的立体式自然通风降温技术。在冬季室外气温低于室内的低温时段和夏季室外气温超过室内的高温时段,必须在保证室内空气质量的前提下,防止冷、热风侵入与渗入。因此气密性好的可开启外窗是被动式综合技术的主要构成之一。当前长江流域窗户的气密性普遍差,即使关闭窗户,冷、热风渗透仍很严重。

3.3 围护结构隔热防潮技术

在长江流域,降低围护结构传热系数,对减少建筑冷热耗量,改善围护结构内表面温度都有好处。应努力研发以各种固体废弃物为原料、热工性能好的外墙节能技术与产品。例如,煤矸石多孔砖。煤矸石多孔砖不仅热工性能明显优于黏土实心砖,而且将废弃的煤矸石变为资源,保护了耕地。降低窗户的传热系数,增大可开启面积,为春秋和夏季凉爽时段的加强通风创造条件,充分发挥窗户改善室内热环境、节约能源的效果。

3.4 建筑整体结构进行节能设计

3.4 .1 合理选择建筑的地址

建筑选址要符合自然规律,尽量利用自然环境来创造适合人类生活的条件[2]。在工程项目决策的过程中,设计者必须要对当地的水文地质条件、气候条件、地形地势条件等进行综合考虑,这样才能够保证工程项目地址选择的合理性。

3.4 .2 合理选择建筑规划设计

建筑的选址、体形、体量、布局朝向以及日照、间距、密度上考虑节能方法与措施。杜绝单纯追求建筑的新、奇、特,而应该把该区域中的物理环境如声、光、热、日照、风向、水文地理以及绿化、生态的推敲放在首要的地位。在建筑规划和设计时,从大范围的气候条件影响下出发,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。

3.4 .3 合理设计建筑形体

合理的建筑规划和体型设计能有效地改善恶劣的微气候环境,可以对建筑体型、建筑整体体量及建筑形体组合、建筑日照及朝向等方面进行设计。

3.4 .4 合理的建筑各部分的节能构造设计

建筑各部分的节能构造设计主要包括建筑外墙的节能设计、建筑屋面节能设计、建筑门窗的节能设计。住宅围护结构的耗热量占建筑采暖热耗的1/3以上,对这一部分采取科学的保温设计,则节能效果非常显著。

4 结语

我国正处在房屋建筑的高峰期,建筑规模大,这些建筑在未来的使用期间内,将消耗大量的能源。建造节能建筑,在建筑物舒适性不断提高的同时,使建筑总能耗不断减少,从而缓解了能源需求。节能建筑不仅可以促进我国建筑产业全面快速健康发展,而且还可以不断推进我国建筑产业的可持续发展与升级。因此,我们必须高度重视,积极采取有效措施,大力发展节能建筑产业,促进我国节能建筑产业的全面快速健康发展。

[1]付祥钊,孙婵娟.长江流域居住建筑节能思路及技术体系研究[J].暖通空调, 2009,39(10): 69-73.

[2]张和平,郑福焱,陈葵.夏热冬冷地区居住建筑节能关键技术和措施研究[J].新型建筑材料, 2012,39(11): 1-5.

S210

B

1007–6344(2015)01–0281–01

黄孟飞(1992年)男,湖北孝感人,土木工程专业,湖北工程学院本科在读.

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