攀枝花地区居住建筑节能优化研究

张春华

摘要：随着中国经济快速发展，我国建筑业得到了一个巨大的发展时代。建筑在节能减排方面的进展还需进一步加强，存在建筑能耗高，用能效率低，能耗增长快等问题。这不利用建筑的可持续发展和中央倡导的绿色环保等理念。本文通过对攀枝花地区的已有住宅建筑在节能减排方面有效因子的思考与研究，寻求能有针对性的提出对该地区在节能减排方面有参考价值的建议与意见。

关键词：攀枝花地区;居住建筑;节能

1 引言

我国建筑行业自改革开放以来进入了一个快速井喷式的发展，建筑总量在不断攀升，而我国在建筑节能减排方面还存在较大的发展空间。建筑能源的消费水平低，存在能源浪费严重、能源利用率低、能耗增长过快的特点。与发达国家相比，我国建筑在节能减排方面的工作还需进一步加强。

2 攀枝花自然气候特点

攀枝花位于中国西南川滇交界部、金沙江与雅砻江汇合处。攀枝花地处攀西裂谷中南段，山高谷深、盆地交错分布，地貌类型复杂多样，以低中山和中山为主，占全市面积的88.38%。市域最高海拔4195.5米（盐边县柏林山穿洞子），最低海拔937米（仁和区平地镇师庄）。

攀枝花气候属南亚热带亚湿润气候，年平均气温在19℃～21℃之间。全年无冬，最冷月的月平均气温在10℃以上;最热月的月平均气温26℃左右;日照丰富，全年日照时数长达2300～2700小時;降雨集中，年总降水量760在1200毫米之间，降水量高度集中在雨季（6～10月），雨季降雨量占年降雨量的90%左右。

攀枝花的自然气候呈夏季长，日温度变化大，四季不分明，降雨少且集中、日照丰富、太阳辐射大、气候垂直差异显著等特点。

3 攀枝花地区居住建筑节能设计策略

由于攀枝花地形为喀斯特地貌，攀枝花的城市微气候呈现出典型的焚风效应，即在山脉背面由下沉风所引起的气温和相对湿度骤降，风速降低或为静风的一种自然现象。这种现象是因为气流沿迎风坡上升冷却，形成大量降水而导致水分骤减，湿度减少;气流越过山顶后空气沿背风坡下沉，会增加山背风面的温度，形成干热风。这种现象多出现在春夏之交的季节（即4-6月），形成气温高，日照辐射大，人体舒适感降低，植物缺水严重，甚至发生火灾，加重干热河谷炎热气候。而攀枝花冬季温度在8℃-22℃，白天平均 22℃，夜晚平均 8℃。冬季温度舒适宜人，从《中国建筑气候区划图》来看，攀枝花属于V区，即夏热冬暖地区。因而冬季不必考虑采暖，而夏季炎热需要进行节能减排策略优化建筑的内环境。

3.1建筑平面布局上

对于居住建筑而言，我们在建筑节能减排策略上首先考虑利用建筑的平面布局改善建筑的西晒时间从而获得良好的室内环境。对建筑而言，建筑围护结构的保温隔热能将建筑的内环境优化，而墙体上的开窗是整个建筑中内外空气流动最快和最薄弱的地方，要想通过自然通风的方式改善室内环境，建筑的朝向是最能直接改善建筑的热工环境，提升建筑的居住舒适度效果。对于攀枝花地区而言，我们曾通过“棒影法”、“日照三参仪”等去验证炳三区居住小区的建筑布局角度对改善建筑西晒时间从而改善建筑的受热效果达到节能减排的效果。该实验中得出针对攀枝花地区，由于日照辐射大，避免西晒时间长，最好的建筑朝向不是南北向，而是北偏东20°-30°之间，此布局满足日照时间，又减少了西晒的时间。在设计中，加大此朝向的建筑可以较大程度上优化本地区的建筑节能。

3.2 建筑外墙立面上

在建筑的热工环境方面，围护结构是建筑节能减排方面考虑的一个重要方面。围护结构包括墙体和屋顶。针对攀枝花地区的建筑墙体设计，我们需要考虑的是墙体的隔热效应，通过相关研究数据表明，透明围护结构的传热系数较高，并且是太阳辐射得热的主要途径，是围护结构的薄弱部分。降低窗户得热系数和增加窗玻璃的真空或气凝胶填充的多层玻璃，采用茶色隔热玻璃可以有效降低建筑的得热率，从而达到降温的目的。

其次是加大建筑外立面上的遮阳设施的建设和投入使用。对于建筑热工环境最薄弱的地方，就是在窗户。可以采用在窗户上方增加遮阳设施，即遮挡了日照直射到玻璃的时间，又能提高凉爽舒适的环境。目前，攀枝花地区大多数建筑在窗户的遮阳方面建设比较少，在后期的建设和建筑节能减排方面的改善上可以增建该项内容，可以起到以小改造见大效应的效果。同时，窗户加设遮阳板还能遮挡夏日多雨天气时雨水飘进室内损坏屋内墙面和家具等问题。

再有就是墙体采用空心砌块砌筑，有效保障了攀枝花地区在建筑材料上对主体围护结构保温隔热性能的提高，从而达到建筑节能减排策略上的优化。墙体的隔热其实是控制内表面温度，其实核心在于对外墙的隔热需要进行设计，如延迟墙体吸收热量，同时控制其衰减度达到相应标准以求内表面温度不会升温过高，从而控制其室内的温度。

3.3 建筑屋顶上

作为建筑的重要围护结构，屋顶的设计与选用对于夏季炎热地区的降温减排非常重要。攀枝花地区气候干爽，夏季温度较高，可以通过加强室内空气对流的形式改善室内环境。一般情况，攀枝花地区居住建筑常用的屋顶大致分为两种：平屋顶和坡屋顶。对于坡屋顶而已，可以通过加设老虎窗，不仅能改善室内采光、加强空气对流，同时也能增强建筑的美观性。对于平屋顶，在攀枝花地区的屋顶绿化的应用比例偏低，可以通过对屋顶进行绿化改造，开辟绿色种植来改善顶层建筑热工环境。同时，植物对改善微气候的影响作用也非常明显。

3.4建筑色彩上

一般情况下，浅色对太阳热能的吸收比深色要小;可以对外墙色彩进行优化，如采用浅色平滑的材质，对太阳光进行一定程度的漫反射，让墙体表面通过光的反射减少对太阳热能的吸收。一般的做法是通过加贴光滑的瓷砖或涂层来改善。针对攀枝花地区日照丰富的特点，可以通过对外墙面进行整体绿植铺设，让绿植与太阳光进行充分的吸收，达到节能减排的效果。同时又增加了城市的整体的绿化率，从而改善整个城市的风貌。

4结语

针对攀枝花地区居住建筑节能减排问题对该地区的建筑布局、外围护结构改造及建筑色彩选择上进行了建筑热能减排策略优化阐述，认为通过选用最适合该地区的建筑朝向北偏东20°-30°，建筑加设遮阳板、对建筑屋顶、外墙面进行绿化改造设计等手段将取得较好的节能效果。对攀枝花当下的住宅建筑改造及城市更新具有可借鉴和实施性的建议。

参考文献：

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[2] 甄景浪. 节能策略下的居住建筑空间设计分析[J]. 住宅与房地产，2021，15：60-61.

[3] 宫婉婷. 昆明地区居住建筑节能策略研究[J]. 技术与应用，2020，（08）：61-63.

大创项目：2015CXCY091-攀枝花住宅建筑日照分析研究