论夏热冬冷地区住宅建筑设计节能体现
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夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准
1.建筑形式与朝向:在夏热冬冷地区,建筑的朝向和形式对节能起到关键作用。
建筑应尽量朝向南方,以最大程度地利用太阳能。
同时,建筑的布局和形式也应考虑防止夏季阳光直射,减轻室内的热负荷。
2.热工性能:建筑的热工性能是评估节能效果的一个关键指标。
夏热冬冷地区的建筑应具备一定的隔热性能,以减少夏季室内热量的传入和冬季室内热量的散失。
采用高性能隔热材料、保温窗户和隔热墙壁等,可以有效提高建筑的热工性能。
3.采光与通风:合理的采光和通风设计可以降低夏季室内热量和湿度的积聚,提高冬季室内的舒适度。
建筑应采用适宜的窗户面积、朝向和类型,以确保室内能够获得足够的自然光照,并利用自然通风降低室内的温度和湿度。
4.设备与系统:夏热冬冷地区的居住建筑应配备高效的空调和供暖系统,以应对不同季节的温度需求。
建筑应选择节能型的空调设备,并合理设置温控设备和传感器,以实现智能控制和定时控制,减少能耗浪费。
同时,供暖系统应采用高效节能的锅炉或地源热泵等设备。
5.可再生能源利用:夏热冬冷地区往往具备较为充足的太阳能和地热资源,建筑应充分利用这些可再生能源。
例如,采用太阳能热水系统供给热水,并在适当的位置安装光伏发电系统,以实现建筑的自给自足。
6.节能环保材料:选择低能耗、环保、且具有良好隔热性能的建筑材料,可以降低建筑的能耗和环境污染。
以上是夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准的一些主要内容。
在实际设计过程中,还需要结合当地的气候条件和使用需求进行综合考虑,并采用适当的技术手段和措施,以确保建筑的节能性能和舒适性。
论夏热冬冷地区建筑的围护结构设计与节能的关系摘要:夏热冬冷地区的主要分区指标是最冷月平均温度0~10℃,最热月平均气温25~30℃。
夏热冬冷地区的节能建筑的热工设计有其自身的特点,与北方寒冷地区和热带地区不同,建筑的热过程涉及夏季隔热,冬季保温以及过渡季节的除湿和自然通风等四个因素。
因此,在进行维护结构的热工设计时应根据这一地区的气候特点,同时考虑冬夏两季不同方向的热量传递以及在自然通风条件下建筑热湿过程的双向传递。
因此,不能简单的采用降低墙体,屋面,窗户的传热系数,增加隔热保湿材料厚度来达到节约建筑能耗的目的。
【1】建筑节能就是在建筑材料生产,房屋建筑施工及使用过程中,合理的使用,有效的利用能源,以便在满足同等需要或达到相同目的的条件下尽可能降低能耗,实现提高建筑舒适性和节约能源的目标。
【2】前言:在夏热冬冷地区开展建筑节能,有着极其重要的意义,因为夏热冬冷地区涉及西南地区东部和长江中下游流域的16个省,自治区,直辖市,约有人口5.8亿,国民生产总值约占全国的48%,是中国人口最密集,经济发展速度最快的地区。
【1】然而随着全球经济的发展各国能耗都不断上升。
与工业耗能和交通耗能相比较,建筑能耗的资源种类更丰富且数量正与日俱增!同时建筑节能的必要性和紧迫性(具体包括:1,国际能源危机加剧2,我国人均能源储量少,能源成为我国经济的命脉所在3,我国建筑耗总量大,建筑节能状况落后4,建筑节能是改善空间环境的重要途径)要求提高建筑节能水平,这样才能有利于经济的持续健康发展。
本篇将分别论述门窗、墙体、屋顶与地面的节能设计。
正文:一、在建筑围护结构的门窗、墙体、屋面、地面四大围护部件中,门窗的绝热性能最差,是影响室内热环境质量和建筑节能的主要因素之一。
就我国目前典型的围护部件而言,通过门窗的能耗约为墙体的4倍,屋面的5倍,地面的20多倍,约占建筑围护部件总能耗的40%~50%.据统计,在采暖或空调的条件下,冬季单玻窗所损失的热量约占供热负荷的30%~50%,夏季因太阳辐射热透过单玻窗射入室内而消耗的冷量约占空调负荷的20%~30%。
夏热冬冷地区住宅建筑的节能技术措施分析摘要:住宅建筑中,节能技术体现在每一个建设环节中,具体而言就是要住宅建设的选址、材料以及建设在设计人员的合理规划设计中,使用节能的材料设备,使住宅建筑满足国家节能需要。
住宅建筑中使用节能技术就是要不影响工程功能以及环境质量的同时,减少能耗的消耗,高效利用资源,使用可再生能源,减轻社会的经济负担。
本文就住宅建筑的节能技术措施进行简要的研究与分析。
关键词:住宅建筑;节能技术;措施当前城市建设的速度逐渐加快,人们的居住环境以及条件也越来越好,住宅建筑的数量增多、规模扩大,尤其是近些年来,城市人口以及土地资源紧张,高层建筑也纷纷出现。
在能耗行业中,建筑业是位居榜首的,因此在建筑施工中,减少能耗就成为首要解决的问题,当今建筑行业发展中,提倡绿色环保,强调节能减排,这也是今后建筑行业发展的趋势。
一、住宅建筑节能遵循的原则1、依据节能要求建设住宅建筑节能施工需要选择合适的节能技术,使其与当地的气候环境以及地理条件等相适应。
夏热冬冷地区,在住宅建筑设计上,优先考虑采用墙体自保温、建筑遮阳等措施;施工中,优先使用人工照明,并充分利用自然光[1]。
2、使用节能材料住宅建筑施工中需要使用节能材料,原来使用的实心粘土砖用蒸压加气混凝土砌块或节能型烧结页岩空心砖等节能墙体材料代替。
同时积极使用节能环保的门窗,比如断桥铝合金窗框、低辐射Low-E玻璃等,使室内环境得以改善。
二、夏热冬冷地区住宅建筑节能技术措施1、屋面节能技术措施住宅建筑中,屋顶是外围护结构,在室内外温差传热中能量消耗是最大的。
夏天室外的气温要明显高于室内,通过屋顶,温度传向室内,使得室内温度升高。
冬天室外的温度也是通过屋顶对室内产生影响的。
因此提高屋顶的保温以及隔热性能,能够在很大程度上减少能耗。
首先,可以在屋顶设置通风的隔热层,将其放在防水层上面,并增加通风的屋脊以及通风口。
在通风层的阻挡下,光线无法直接照射到屋面上,通风层的隔热效果能够顺利实现,并实现节能的效果。
浅析夏热冬冷地区建筑节能设计方法及途径摘要虽然科技日新月异,新能源发展脚步不断加快,但传统化石能源依然是世界的主角。
依据我国“十四五”建筑行业发展规划,为按期完成“碳达峰”、“碳中和”目标,在能源和环境危机不断困扰下,如何节能减排,推动绿色可持续发展已经成为我们的重大发展方向。
在这一大趋势下,建筑节能成为减少能耗,节约资源的重要措施。
本文以华中夏热冬冷地区比较典型的湖南地区为例,结合当前地产建设中建筑节能设计及技术现状列举典型案例,利用BECS2018节能设计软件建立能耗模型,通过对案例的计算来探讨在湖南的气候条件下节能设计的方法和措施,得出一系列适合在夏热冬冷地区的建筑节能设计方法和途径。
关键词:夏热冬冷;湖南地区;建筑节能第一章绪论1.1夏热冬冷地区的气候特点按照国家标准《民用建筑热工设计规范》(GB 50176),我国气候区划分为严寒地区、寒冷地区、夏热冬冷地区、夏热冬暖地区及温和地区共五个。
夏热冬冷地区主要指长江中下游及其周边地区,包括上海、江苏、浙江、湖北、湖南、安徽等14个省(直辖市)的部分地区。
这些地区人口稠密,社会经济较为发达,普遍气候特点均为夏季酷热,冬季湿冷。
以本文中为例的湖南省就是夏热冬冷地区中较为典型的代表。
湖南省位于我国华中地区,为大陆型亚热带季风气候。
受东亚季风环流影响,湖南春季气温多变,夏季酷热,秋季短且降温剧烈,冬季寒冷,春夏多雨,秋冬干旱;地处北纬24o-30o之间,太阳入射角较大,辐射较强,气温较高,全省年平均气温在18o C左右。
冬季因受季风控制,气候寒冷,1月平均气温多在4-7o C之间,极端最低温时可达到-9o C;而夏季因受到副热带高压控制,7月平均气温可达到30o C,甚至还出现过43o C的极端高温天气。
另,湖南省全年平均湿度可达到69.6%,湿度过高导致建筑室内外温差小,人体舒适度极差。
因此,在空气湿度较大,加之夏热冬冷的气候条件下,如何利用建筑节能设计以改善建筑物理环境成为湖南地区一个十分重要的论题。
夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准一、墙体节能设计1、利用反射节能太阳能板夏热冬冷地区的居住建筑墙体设计一般采用复合墙体的设计,其中外加一层反射式节能太阳能板,能够帮助居住建筑抵御外界的高温热浪,从而达到节能的效果。
2、采用循环节能夹层壁体采用循环节能夹层壁体,可以增加空气在墙体内部的循环,达到保温、减热、补偿温差的效果,一方面可以避免室内快速升温,另一方面可以有效地抑制室内快速降温。
3、采用双一体结构外墙外墙如果采用双一体结构外墙,可以有效减少室内热量流出,从而起到节能的效果。
二、室内节能设计1、设计低光反射度的室内饰面夏季采用低光反射度的室内饰面,可以有效地减少室内的日照,减少热量的反射,从而实现节能的效果。
2、设置室内黑网空调和防晒百叶窗室内黑网空调能够帮助房间的冷热量散发更加均衡,同时可以抑制热量反射。
室内装置防晒百叶窗同时也能帮助保护室内居住者,使室内温度能够稳定。
3、设置通风系统设置通风系统,是实现节能的重要方法,夏季在早晚和晚上可以控制通风从而把室内的空气进行循环,从而节约能源。
三、其他节能设施1、自动照明节能系统自动照明节能系统可以在不同时间开启或关闭灯光,精确控制开关时间,从而有效降低照明能耗。
2、节水节能系统夏天采用节水节能系统,可以通过遥控自动控制用水,帮助节约用水,实现节能减排。
3、太阳能节能系统太阳能节能系统可以有效地吸收太阳光能量,通过蓄热、集热等方式以及太阳能发电技术等节能手段,实现合理的能源利用并有效节能减排。
四、总结夏热冬冷地区的居住建筑节能设计,一般采取的措施包括墙体、室内、太阳能节能系统等多种措施,能够有效实现节能减排目标,为构建低碳生活做出贡献。
夏热冬冷地区节能型居住建筑设计摘要:通过对夏热冬冷地区的热气候特点及建筑热环境现状分析,阐述这一地区居住建筑节能的重要性和建筑设计对居住建筑节能的影响,重点从建筑单体及建筑围护结构设计方面探讨夏热冬冷地区节能型居住建筑的设计方法与要点。
关键词:建筑节能;夏热冬冷;居住建筑;节能设计为了在全国范围内推广建筑节能工作,国家建设部于2001年7月颁布并于同年10月1日实施了《夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准》(JGJ134-2001),目的是提高和改善该地区的居住环境质量,全面实现建筑节能50%的第二步战略目标。
1 夏热冬冷地区的气候特点夏热冬冷地区指的是长江流域及周围共180万km2的地区,包括上海、重庆两直辖市和安徽、浙江、湖北、湖南、江西5省全部及四川、贵州东部、江苏、河南南部、福建省北部、陕西、甘肃南端、广东、广西北端,涉及西南地区东部和长江中下游流域的16个省市。
夏热冬冷地区的热工气候指标是最热月的平均气温为25℃~30℃,最冷月的平均气温为0℃~10℃;据统计夏热冬冷地区全年气温高于35℃的酷热天气有15~25d,温度低于5℃的天数多达两到两个半月,最热天气温可达41℃,最冷天气温可至-18℃,而且湿度高达70 %~80 %,形成夏天闷热、冬季湿冷的气候特点。
2 夏热冬冷地区的建筑热环境现状相对寒冷地区和炎热地区的居住建筑而言,这一地区建筑的围护结构既没有良好的保温措施又不重视夏季隔热,建筑的热工性能普遍较差。
近些年由于社会经济的发展和人民生活水平的提高,居住条件的改善完全依赖居民自行安装空调采暖或降温,1998年上海住宅空调的安装率就已经超过了70 %,现在已经存在一户多台空调同时运转的情况。
巨大的空调能耗导致该地区缺电、缺煤,冬、夏用电高峰季节频繁出现拉闸限电现象,居民用于能源的支出也大幅度增加,实际上建筑室内的热环境改善却非常有限,能源严重浪费。
因此夏热冬冷地区居住建筑节能政策的强制执行是经济和社会发展的必然选择,是发展节约型社会的重要途径,是改善人居环境质量的必由之路[1]。
夏热冬冷地区居住建筑节能设计近年来,随着我国经济建设的快速发展,城市建筑的数量越来越多,建筑工程所消耗的资源、能源也逐渐增多。
在资源、能源危机日益严重的今天,节能型的建筑设计受到了越来越多的关注和喜爱。
笔者针对夏热冬冷地区气候特征,从总体规划、建筑平面布局、围护结构、建筑遮阳等来探讨该地区居住建筑节能设计。
标签:居住建筑;节能;环保;设计1 建筑节能设计理念建筑的节能设计是长期的、持续的和发展的过程,不是绝对,一次就可以达到最理想的状态。
针对我国建筑节能工作发展状况,就现阶段的建筑节能设计提出以下设计理念。
(1)重视气候环境因素,争取有利条件,避免不利因素,使建筑尽可能顺应自然,满足人们对建筑室内环境的需求,从方案阶段就为建筑节能创造条件。
根据不同地区的气候特点决定建筑节能设计,要重视自然通风和采光,兼顾气候因素和建筑采暖和空调系统的运行特点。
(2)针对现有常规设计、常规材料及构造在能耗上的薄弱环节进行改进,使建筑节能在经济条件许可的条件下适度超前。
(3)在设计实践中贯彻节能设计思想,关注新技术发展,循序渐进地向无污染、超低能耗的建筑发展。
2 建筑平面节能设计(1)建筑的选址,首先要争取日照。
人类生存、身心健康、热工效率均与日照有着密切的关系。
对于居住内部空间而言,争取日照包括争取更长的日照时数、更多的日照量和更好的日照质量三个方面。
住宅的规划设计,基地应选择在向阳的地段。
“坐北朝南”是我国北方民居的建筑朝向定式,對于严寒和寒区住宅朝向,应以南北向为主,,对争取日照有利。
为了满足要求的日照间距,各地区应该针对所处地理纬度、日照卫生标准及城市环境条件确定日照间距标准。
冷空气对建筑物围护体系的渗透均对建筑物冬季防寒保温带来不利的影响,尤其严寒和寒冷地区,住宅建筑应该选择避风基址建造,采用错列布局避免“风影效应”,以建筑物围护体系不同部位的风压分图作为进行围护体系的建筑保温、建筑节能设计、开设各类门洞口和通风口的设计依据。
有关夏热冬冷地区居住节能建筑的通风与遮阳优秀设计夏热冬冷地区是指夏季较为炎热,冬季较为寒冷的地区,例如内蒙古、西北地区等。
在这样的地区居住,需要考虑如何在夏季保持良好的通风,降低室内温度;在冬季则需要减少冷空气的渗透,提高室内的保温性能。
优秀的通风与遮阳设计能够有效降低居住建筑的能耗,并提供舒适的居住环境。
一、通风设计1.采用传统重力通风设计在夏季,利用室内外温差可以采用传统的重力通风设计,通过正负压力差、热空气上升、冷空气下降的原理实现通风。
例如在建筑的顶部设置通风口,并在底层设置通风口和采光窗,利用自然风力实现室内的通风,提供室内空气的新鲜度。
2.采用机械通风设计在一些特殊情况下,传统重力通风无法满足需求时,可以考虑采用机械通风设计。
通过安装通风扇、通风机等设备,强制循环室内空气,提升通风效果。
可以根据居住建筑的不同空间和功能需求来设置通风设备,例如厨房、卫生间等地方需要更强的排风能力。
3.采用遮阳设施在夏季,户外的阳光直射会使室内温度升高,增加空调负荷,因此需要采用有效的遮阳设施。
可以在房屋外墙设置遮阳板、百叶窗等,并结合建筑立面朝向和太阳轨迹,合理调节遮阳板的开启角度。
此外,可以设置园林景观等,通过绿化物的阻隔降低室外的热量辐射。
二、遮阳设计1.外部遮阳外部遮阳是指在建筑外部设置遮阳装置以减少太阳辐射进入室内。
瓦楞铝板、铝合金百叶窗等是常用的外部遮阳材料,可以在窗户边缘或阳台上设置,同时也能起到装饰建筑的作用。
可以根据太阳高度角和方位角合理安排遮阳装置的角度和位置。
2.内部遮阳内部遮阳是指在窗户内设置遮阳装置以减少太阳直射进入室内。
例如百叶窗、窗帘和窗纱等,可以根据实际需求选择不同材质和颜色。
通过调整遮阳装置的开合程度和位置,可控制室内的光照强度和日照面积。
3.自动遮阳系统自动遮阳系统是指根据室内温度、湿度和光照强度等参数,通过传感器控制遮阳装置的开合程度和位置。
该系统可以根据不同的房间需求和时间段自动调节遮阳装置的状态,以实现最佳的遮阳效果。
论夏热冬冷地区住宅建筑设计节能体现摘要:为了降低能源消耗,城市住宅节能设计是必不可少的。
文章根据夏热冬冷地区的建筑气候特征和建筑节能对住宅功能的要求,提出了住宅建筑设计中应把握的节能措施和强化隔热构造的观点,提出了一些建议。
关键词:住宅建筑;夏热冬冷;建筑节能;构造措施abstract: in order to reduce energy consumption, city residential energy saving design is indispensable. according to the hot summer and cold winter zone climate characteristics and construction of residential building energy functional requirement, and put forward the architectural design of residence should seize the energy saving measures and strengthen heat insulation structure’s point of view, and put forward some suggestions.key words: residential building; hot summer and cold winter; building energy efficiency; structural measures 中图分类号:tu2 文献标识码:a文章编号:0 前言一个国家的发展,离不开能源的消耗,而现在人类不断增长的能源消耗和传统经济增长方式带来的自然资源枯竭和环境恶化,已经使人类生存受到威胁。
对我国而言,煤炭和水力资源比较丰富,但其可开采量和可开发量的人均水平,确均低于世界人均水平的一半,石油和天然气就更少。
能源短缺已经成为制约我国经济社会发展的瓶颈,而建筑耗能在国家全部能耗中占有相当大的比重。
千方百计做好建筑节能丁作是节约能源的关键。
对建筑业来讲建设节能型建筑,降低建筑能耗已经是当务之急。
建筑节能设计,其目的就是通过一定的建筑构造做法,选择合适的建筑材料,达到减少能耗,节约热量、冷量、电能、燃料等目的,同时也要保证一定的舒适程度。
1.夏热冬冷地区气候分析夏热冬冷地区是根据我国建筑气候特征分布而划定的一个区域,处于我国寒冷地区与炎热冬暖地区之间,大致属于长江中下游一带,包括上海、重庆两直辖市及四川、湖北、湖南、江西、安徽、浙江六省,城乡人口约5.5亿,国民生产总值约占全国的48%,历来是我国人口最密集、经济文化较为发达的区域。
该区域气候显著的特征是:夏季炎热气闷,冬季阴冷潮湿。
最热月平均气温25℃~30℃,最高气温达40℃以上;冬季气候寒冷,日平均温度小于5。
c的天数约20~80 d。
冬夏两季空气湿度大,相对湿度经常在70%~80%,对生活和工作造成十分不利的影响(表1)。
表1夏热冬冷地区气候条件表1夏热冬冷地区气候条件能源缺乏对于我国已经成为一个非常重要的问题,而在所有的能源消耗中,建筑能耗所占的比例一般在50%以上。
目前,该区域能源紧张已表现得越来越明显,加上20世纪60~80年代修建的住宅保温隔热性能不是很好,势必造成该地区夏天空调和冬天采暖能耗急剧增长,而且,还将持续大幅度地增加。
表1可以看出,按居住的舒适感角度要求,夏热冬冷地区的主要矛盾是如何应付夏季的高温酷暑,其次是要注意住宅冬季的保暖。
本文从住宅建筑设计的角度出发,研究该区域住宅节能,探讨技术上可行、经济上合理以及社会和环境可以承受的建筑技术措施。
3 建筑空间设计的节能措施建筑空间设计的节能措施是指利用建筑的造型、朝向、围护结构、保温构造、外窗遮阳构造以及空间布局的通风等来进行节能降耗设计。
合理的建筑措施应该在夏季有效地组织通风和减少太阳辐射,防止室内过热和潮湿。
在冬季有效地利用太阳能和对外墙、外窗进行保温,提高室内温度。
从建筑设计手法来分析,有采用空调设备和不采用空调设备两种情况。
3.1 不采用空调设备的建筑设计手法不采用空调设备时,利用自然界的物质和环境的物理性能,以建筑空间组合设计的手法来防止恶劣的室外热环境对室内的影响,并组织良好的通风条件,以创造出适合人居住的微气候条件,形成舒适的室内热环境。
这种手法有以下五种。
(1)“通”——组合的空间布局能通畅地疏导气流,从而降低室内气温和蒸发热量,使人体感到舒适。
通风有水平通风、垂直通风、水平兼垂直通风三种。
水平通风有利于形成良好的穿堂风,门窗应对位,避免气流的转折和“缩颈”,使气流通畅、均匀。
垂直通风如风管、风塔、高层建筑的中庭等形式,利用空气的风压或热压进行灌风或抽风。
天井、管式及竹筒式住宅,则是水平通风、垂直通风兼而有之的形式(图l~4)。
图 1平面布置适应冬冷夏热地区图 2平面布置不适应冬冷夏热地区图 3夏热冬冷地区利用地形白天与夜晚水平兼垂直通风图 4夏热冬冷地区住宅利用中庭、屋盖水平兼垂直通风(2)“敞”——建构开畅的空间,如畅厅、畅廊、畅阳台、高层中开洞的空中花园等形式。
一方面可通畅地组织室外气流;另一方面可减少太阳辐射对室内的影响,夜间也有利于热量向室外散发。
(3)“阴”——建构某些太阳辐射难以达到的阴空间,如天井式住宅、竹筒式住宅、骑楼、廊檐、下沉式庭院、架空的底层半室外绿化,乃至高层建筑的中部引入绿化开敞空间、设置凹入深度的入户过渡空间等,使户外处于隐蔽的地位,接受的太阳辐射热相对较少,空间的气温较低,从而形成阴凉的空间环境(图5)。
图 5高层建筑“阴”空问手法利用(4)“隔”——将住宅中主要使用空间与受热辐射较大的部位隔离开来,如东西向墙面太阳热辐射强度大,为保证卧室、起居室等主要使用空间的热环境条件,将辅助空间如厨房、卫生间、楼梯、电梯间、储藏室等布置在东西向墙与主要居室之问,使两者隔离。
此外,厨房是室内主要的热源,为避免厨房热源对居住空间的影响,可采用凸厨式的布置,以“隔离”手段使其远离居室。
(5)“避”——住宅内的居住空间特别是起居室图5高层建筑“阴”空问手法利用和主卧室,应尽量避免东西向,尤其是西向。
因西向晒时,太阳高度角低,射入室内深度大,西晒时间长,夜间难以退凉,使居住者难以入眠。
如平面组合中难以避免西向卧室,也应采取凹口或锯齿形墙面,使其改变开窗朝向,避免西向开窗。
3.2 采用空调设备的建筑设计手法在夏热冬冷地区,夏季使用能源驱动制冷机来降低室内温度;冬季以空调机或其他采暖器制热以提高室内温度。
在湿度高的季节,还可以用除湿机除湿,以保证室内湿度合适。
为了节省空调设备的耗能,建筑空间设计的措施是控制体型系数和窗墙面积比。
(1)降低体形系数。
所谓体形系数就是建筑物与室外大气表面接触的外表面积与其所包围的体积的比值。
由于室内外有温差,建筑的外表面积越小,空调的能耗越小。
夏热冬冷地区与北方采暖地区相比,体型系数对全年建筑能耗的影响要小一些,不宜限制过死,但也不应超过0.3~0.4。
如果在设计时忽视住宅的体型系数,就会给建筑节能留下隐患。
(2)缩小窗墙面积比。
所谓窗墙面积比是窗户洞口面积与房间立面单元面积之比值。
关于窗墙面积比的确定,基本原则是依据这一地区不同朝向墙面冬、夏日照情况(日照时间长短、太阳总辐射强度、阳光入射角大小),冬、夏季季风影响、室外空气温度、室内采光设计标准以及开窗面积与建筑能耗所占比率等因素,综合考虑确定,一般控制在0.2~0.5之间。
普通窗户(包括阳台门的透明部分)的保温隔热性能比外墙差得多,经窗户传递的热量比同面积的墙体传递的热量要大2~4倍,尤其是夏季白天通过窗户进入室内的太阳辐射热也比外墙多得多。
所以,窗墙面积比越大,则采暖和空调的能耗也越大,窗面积适当减小,可减小空调的能量耗损。
单层金属窗的夏季空调负荷是同面积240砖墙的5倍,全年能耗是36倍。
窗墙面积比由0.4减小为o.3,每平方米建筑面积年冷暖耗电量可减少5kwh。
但窗面积过分减小,会影响采光系数,因而要协调两者的关系。
对于干热地区,窗户可以小一些,对于湿热地区,为通风去湿,窗面积宜大,这也需要协调二者的矛盾。
对夏热时间较长地区的建筑,首先要创造良好的自然通风降温条件,尽量减少采用空调的时间。
要达到自然通风的条件好,往往建筑体形系数大,窗墙面积比也大,这恰恰又和启动空调时对建筑体形系数和窗墙面积比的要求相反。
如何才能做到两者兼顾,是应深入研究的问题。
从原则上讲,应以室外环境宜人时的自然通风条件好为主,因为需要空调的天数毕竟较少,而且使用时也不是全天候都在启动空调。
再者,为保证主要的居住空间如卧室、起居室的室内热环境条件,在建筑设计中,采取重点保护策略,对节能是有意义的。
4 强化隔热的构造措施在住宅的内外空间布局和环境确定之后,如何强化外围护结构的隔热构造,就成为实现良好室内热环境的关键。
要使屋盖、墙体、门窗等建筑部位具有良好的热工性能,即传热系数小、热稳定性高以及门窗的气密性好、夏季太阳辐射热透过率小和热发射性能好等。
4.1 屋盖、墙体的隔热构造利用物质的传热、隔热、对流、辐射、反射、蒸发等物理性能,来设计围护结构的构造,可以提高热阻,减小传热系数,从而减少室外热环境对室内影响。
特别是建筑的屋盖和东西向墙体是受太阳辐射最多的部位,设计中应其重点处理。
这些构造按其物理性能,可分为以下几种型式。
(1)材料热阻型。
增加墙体及屋盖材料热阻以隔断室外热量传人室内,采用绝热材料对墙、屋顶、门窗等进行绝热,如玻璃棉、聚苯乙烯泡沫塑料、膨胀珍珠岩、加气混凝土等,以减少围护结构的传热系数。
选用轻制复合材料的外墙板,既有好的隔热性能,又占有较少的面积,轻质隔热材料的屋盖,既可隔热,又可减轻荷载,有明显优越性。
(2)空气间层型。
利用空气导热系数小的物理性能,在墙体和屋盖构造中,加入空气间层,以提高其隔热性能。
(3)通风问层型。
若将空气间层设计成通风问层,利用风力或热空气上升使间层中受热的空气产生流动排除热量,可以达到比设置封闭的空气间层更好的隔热效果,如经常采用的隔热板架空屋面、双层瓦通风坡顶、外挂轻质板的通风墙等,均属于这种构造。
(4)遮挡辐射型。
阳光的热辐射是室内外热环境温度增高的主要原因,采取挑檐和各种形式的遮阳,能有效地减少阳光的辐射热对围护结构的影响。
对屋盖和墙体采用能随太阳高度角和方位角而变化的活动遮阳,对阻挡太阳光的辐射更为有效,如图6所示。
图6计算挑檐挑出距离的简便方法(5)蒸发降温型。
利用水或植物的水分蒸发,带走热量而降温,如蓄水屋面、水雾喷淋墙面、攀援植物墙面等。
(6)反射型。
利用材料、色彩的反射性能,将太阳的辐射热反射出去,从而达到降温效果,如天棚铝箔隔热层、铝箔墙体隔热层等。