夏热冬冷地区居住建筑节能技术的适用性

时间：2020-10-29 10:34:24 所属分类：建筑科学 浏览量:

在我国，能源短缺问题已经成为制约经济进一步增长的重要因素之一，在世界范围内，这也是一个不容忽视的重要问题。我国虽蕴藏着大量能源，但人均资源的占有率却低于世界平均水平的一半。因此，每年都需要消耗大量材料和能源的建筑行业应当做出表率，积极引入

　　在我国，能源短缺问题已经成为制约经济进一步增长的重要因素之一，在世界范围内，这也是一个不容忽视的重要问题。我国虽蕴藏着大量能源，但人均资源的占有率却低于世界平均水平的一半。因此，每年都需要消耗大量材料和能源的建筑行业应当做出表率，积极引入节能技术，降低能耗。在选择施工技术时，应关注气候特点，善于利用自然的变化规律，本文以我国广泛存在的夏热冬冷地区为研究对象，详细分析了居住建筑节能技术的适用性。

　　1夏热冬冷地区简介

　　1.1气候特征

　　我国南北跨度较大，因此，各地气候因素差异性大，在建筑行业，气候因素是影响施工质量的重要因素，同样也是决定施工技术选择的根本原因，广大建筑学者将我国分为多个气候区，其中夏热冬冷地区占据了相当大的一部分，并且是我国人口较为密集、经济十分发达的地区。其气候特征为：在全年最冷月份平均气温大约在0～10℃，全年最热月份平均温度在25～30℃，全年有0～90天中的日平均气温小于等于5℃，且有大约49～110天日平均气温大于等于25℃。在夏热冬冷地区，夏季气候闷热，而冬季则潮湿、寒冷，气温日较差小，一年之中降雨量很大，集中在夏季或者春末夏初，其包含的长江中下游地区在春夏之交恰逢梅雨天气，长时间阴天，并有突发性强降雨。沿海地带和长江中下游地区的夏秋两季经常遭受台风袭击，也容易受到来自热带的风暴影响，经常出现大风和暴雨等极端天气。

　　1.2分布

　　夏热冬冷地区在我国主要指的是长江中下游地区和周围的沿海地区，包括两湖、安徽、浙江、江西省全部区域，以及部分四川、贵州、江苏、河南等省，并包含上海市和重庆市。

　　1.3对建筑的要求

　　在夏热冬冷地区，建筑物必须能够在炎热的夏季通风、降温、隔热，在冬季则具备保温、采暖功能，避免室内温度过低。此外，其采光和通风性能必须较好，但在夏季，需要具备防晒功能，并能够满足防雨防潮、避雷击、防洪等的要求，此外，还要有优良的防风抗震性能，尤其是高层建筑，要保证安全性。在夏季施工时，还需采取一定的防高温和防暴雨措施。

　　2结构与位置设计

　　2.1朝向

　　我国夏热冬冷地区多为经济发达、改革开放程度较深地区，其住宅的建设一般不太讲究朝向，有一部分为传统的坐北朝南向，也有许多为东西向，或者受到周边地形、道路走向或者其他建筑等的影响，朝向不确定，而朝向是影响住宅室内的热环境的重要因素，也因此会对能耗造成较大作用。在选择住宅朝向时，应当综合考虑多方面因素，例如，太阳光的辐射、采光与通风条件等。在靠近北方寒冷地带的城市，应当注重冬季采暖，尽量控制建筑朝向，方便冬季的采光和获得太阳辐射;而在靠南的地区，夏季气候炎热潮湿，选择朝向时，既要考虑采光，又必须保证通风。在夏热冬冷地区，夏季一般为东南风，冬季多为北风，因此，建筑朝向应当遵循主导风向原则，设计时，应尽量使住宅纵轴垂直于东南方向。若考虑太阳辐射，面向南方会增加冬季太阳辐射总量，夏季南向则能够减少太阳辐射，因此，在布置建筑时，应尽量将朝向控制在南偏西或者偏东5°～15°范围，总体上尽量控制在南偏西30°到南偏东30°，能够在冬季获得较好的采光效果、在夏季通风避光。

　　2.2平面布置

　　在平面布局设计方面，也应当满足生产生活的需要，并提高建筑舒适度，起到节能效果。科学的建筑设计应当将生活区和生产区进行分割，并尽量利用自然能源，尤其是平房和独立宅院的设计，应将卫生间和住宅进行分离，设计楼房时，也应当让卫生间与办公、生活区域隔开。布置住宅平面时，可以充分利用风压、热压，在夏季利用穿堂风来降低室内温度，并带走多余水汽。主要功能房间例如卧室和客厅，应当布置在南边向阳面，兼顾采光与寒冷天气的采暖，而诸如厨房、储藏间和其它辅助性的功能房间，则应设置在北边，利用温度阻尼区来减少住宅的能量损失，从而起到节能效果。

　　3围护结构的节能技术

　　3.1保温外墙

　　在我国长江中下游地区，无论是夏季还是冬季，墙体的围护结构两侧温差都不大，因此，室内安装的空调负荷基本上不会受到墙体围护结构保温的影响，在实际施工时，应尽量选择墙体保温节能施工技术，减少能耗。如今常用的技术有：(1)抹灰施工。在保温外墙施工中，在轻骨料中添加一定数量的水泥、石灰和石膏，在合理添加外掺剂，将混合材料用于调配保温砂浆，并用于保温层的喷涂施工。喷涂前，应注意控制施工环境，做好基层的清理工作，避免遗留杂质影响施工质量，并要提前做好干燥处理，喷涂时，则应保证涂层厚度，均匀、连续喷涂，确保保温效果，同时，避免增加材料用量。(2)干挂施工。干挂施工乃是一种新兴的施工技术，它是使用金属挂件直接将石材吊挂，固定在建筑物上，可省去灌浆粘贴的步骤，大幅降低施工成本。在采用干挂施工时，必须考虑到周围环境因素，尤其是风力、温度，以及气体成分和腐蚀性，并严格根据我国相应的施工要求进行整个过程，注重细节，保证墙体稳固性。此外，应做好防水措施，避免金属遭受腐蚀。(3)粘贴施工。粘贴施工指的是使用聚合物水泥浆和其它化学物质，采用膨胀螺丝连接外层钢丝网水泥砂浆粉刷层和墙体，能够充分利用太阳能和地热能来进行施工，减少能耗，具有便捷、绿色、节能等多种优势，成本较低。施工时，应注重基层处理，采用膨胀止水条来封堵拉丝杆所留洞，并使用膨胀剂和细石砼封堵外墙脚的手眼洞，抹灰时，应当采用悬挂钢丝网的方式避免开裂。此外，应当将基体表面的杂质，例如，灰浆、胶等清理干净，并提前做好洒水润湿，严格控制基层的含水率，一般在15%～25%即可，若在降雨天气，还可适当降低。在抹找平层时，应当先在底层使用比例为1:3的水泥砂浆抹灰，根据实际施工情况控制厚度，一般在7毫米为宜，当第一遍抹灰渐干、达到六七成后，再使用1:2.5的水泥砂浆涂抹，厚度一般在6毫米。从整体上来说，找平层的厚度应当控制在20毫米内，若超出该数值，则需要挂钢丝网加固，避免其脱落。为避免渗水、透风等问题，还应当注重伸缩缝的构建，粘贴面砖时，应当遵循由上而下的分段粘贴方式，而每一段则应当从下向上粘贴。勾缝时，应保证连续施工，勾缝平直光滑，没有裂纹和空鼓等现象，并控制缝深，一般以3mm为宜，按照先水平后竖直的顺序进行施工。勾缝后大约四小时，还应当分别使用棉纱、草酸水溶液、清水分别进行三次清洁，最后，则应做好外墙面砖养护工作。

　　3.2窗户

　　窗户部分乃是建筑外围护结构中较为脆弱的部分，也是保温性能的薄弱环节，通过窗户散失的热量，占据建筑物总热量损失的三成左右，因此，窗户面积和位置等都会对建筑能耗造成很大影响。过去我国建筑物中多使用单层金属窗，其导热性强，热量损失严重，有些设计者为增加采光面积和获得更加开阔的视野，吸引消费者，直接增大窗户面积，为建筑采暖带来较大麻烦，并增加了空调能耗。若想获得较好的节能效果，应严格计算窗墙比值，并控制窗户面积，一般南边窗户肩负着采光和采暖的重任，窗墙面积比值小于0.35为宜，而北边窗墙面积比应在0.25以下，避免与南边窗户面积差异过大影响穿堂风的形成。为避免夏季太阳辐射过于严重，应控制东西方向的窗墙面积比值在0.3以下。窗框应选择保温隔热性能较好的塑料材料，避免其在冬季散热过快，玻璃则应当选择具有较好保温性能的材料或者双玻窗，在施工时，要做好窗框边缘的密封工作，提高气密性。

　　3.3屋面

　　屋面所占的总面积虽然远低于墙体，但也是热量损失的一大重要途径，通过屋面散失的热量，大约占据房屋总能耗的1/10左右，由于其位置特殊，直接全面接受太阳辐射，因此，其保温性能对于建筑顶层的影响十分明显，过去常用的现浇钢筋混凝土平屋面保温效果较差，传热系数较高，容易导致热量散失，若不构建隔热层，会导致顶层冬季温度过低。为解决此类问题，应选择带有一定坡度的屋面，并在屋面阁楼部分设置通风口，利用可调节百叶窗调控温度。另外，可以在通风隔层使用保温材料提高屋面保温性能。若必须使用平屋面，则应当增加保温层，并做好绿化工作，起到保温节能效果。

　　4结语

　　如今我国的节能减排、可持续发展理念不断贯彻落实，逐渐深入人心，在夏热冬冷地区采用节能技术，能够大大降低建筑物的能耗，并提高居住舒适度，为居民带来更加美好的环境，提高生活质量。

　　参考文献：

　　[1]魏迪,张辉,王惠慧.夏热冬冷地区居住建筑被动式节能设计适用性分析[J].华中建筑，2019,37(03):28-31.

　　[2]王建辉,李百战,刘猛,姚润明.夏热冬冷地区居住建筑节能技术适用性分析[J].暖通空调，2009,39(11):3-6.

　　作者：谢竺

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