夏热冬暖地区住宅建筑节能措施
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该地区夏热时问长(一般4~10月)。高温高湿气 候持久,气温的年较差和日较差都较小。大部分地区 从每年5月上旬至10月中旬近半年的时间温度均 为10℃以上,基本不用采暖。1月份平均气温在10 ℃左右,7月份平均气温为25~29℃,全年最低气温 在20℃以上的天数达到200天以上,太阳辐射强烈, 日照时间长,冬季日照率普遍在35%以上,海南还超
2节能措施
2.1 自然通风 2.1.1 自然通风的条件
自然通风的实现也要结合当地的气候条件以及 区域布局情况,设计建筑自然通风之前应先详细考察 当地的风场、温度场、大气稳定度、大气相对湿度、大 气污染状况等,同时由于风环境与建筑设计两者之间 相互影响和制约,也要考察建筑群的规划布局、空间 构式、朝向、间距等【3】。高层建筑比多层建筑更有优势,
ponents in the hot summer and warm winter zone for energy-saving.
Key words:energy-saving;natural ventilation;external sunshade
O 引言 夏热冬暖地区包括我国南方沿海的广西、广东、
2007年第4期(总第35卷第194期) No.4 in 2007(Total No.194,V01.35)
建筑节能
■节能技术 ENERGY-SAVING TECHNOLOGY
夏热冬暖地区住宅建筑节能措施
唐平安-, 凌云2, 曹荣光3 (1.深圳市鹏城建筑集团有限公司,深圳518040;2.香港华艺设计顾问(深圳)有限公司,深圳518031
因为高层建筑周围空气清洁,由于远离地面,通风流 畅,尘埃密度低。有关资料表明,随着楼层的增高,空 气质量为清洁的数量增加,二者呈正相关。因此,高层 建筑尤其是办公楼更应有效利用自然通风,但高层建 筑应考虑风速过高带来的影n1甸[41。 2.1.2 自然通风的必要性
调查发现住户对空调房间感觉舒适的占93.2%, 不舒适的占6.8%。感觉不舒适的首要原因是换气不 足。住户对室内空气感觉潮湿的占6.6%,感觉适中的 占88.4%,感觉干燥的占5%。住户对住房的满意率为 80.7%,不满意率为19.3%。不满意的原因除周边环境 和面积外,自然通风不好是重要原因,住宅布局次之。 90%的住户觉得客厅空气好,另外10%觉得客厅空气 不好【”。
海南、台湾、福建5省区和香港、澳门特别行政区。该 地区亚热带季风海洋性气候特征明显,既没有严寒和 寒冷地区那样的寒冬,也没有夏热冬冷地区那样的高 温酷暑。
收稿日期:2006.12.29
[5]国家行业标准JGJl34--2001.夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准 [s】.中国建筑工业出版社,2001. (JGJl34—2001.Design Standard for Energy Efficiency of Resiential Buildingsin in Hot Summer and Cold Winter Zone[S】.China Building In— dustrial Press,2001.) 【6】国家行业标准JGJ75--2003.夏热冬暖地区居住建筑节能设计标准 【s].中国建筑工业出版社,2003. (JGJ75—2003.Design Standard for Energy Efficiency ofResidential Build— ingsin in Hot Summer and Warm Winter Zone【S].China Building Indus-
作者简介: 唐鸣放(1957-),女,四川成都人,博士,教授,建筑节能与 热环境研究方向。 单位地址: 重庆市沙坪坝北街83号重庆大学建筑城规学院(400045) 联系方式:023-65121769;E-mail:tmf@cqu.edu.ca
万方数据
过了50%。同时,夏热冬暖地区受海洋影响,白天风 大,从海洋吹向陆地;夜间风速略低,从陆地吹向海 洋,台风来袭时甚至可达12 m/s。昼夜温差较小,夏 季也只有4~5℃,气候条件优于夏季闷热、冬季阴 冷潮湿的夏热冬冷地区[1】。
夏热冬暖地区社会经济发展水平较高,空调安装 率、使用率高。其建筑节能的重点是降低夏季的空调 能耗。经分析,在现有建筑能耗的基础上节能50%是 可能的[”。
1 节能现状
能耗惊人,热环境较差。目前,该地区夏季降温能 耗主要是空调用电。据统计,深圳市每百户居民家庭 空调器的拥有量1990年1.2台,1991年2.5台,到 1994年底己达40台,现在很多新建楼宇已是户户有 空调,不少户甚至3~4台。使用空调带来的能耗相当 惊人,空调能耗已占全市用电量的1/3,而且峰谷耗电 差达到2:1,造成住宅区供配电系统容量和投资显著 增大。若在住宅小区建设中不重视这一点,夏季高温 天气各户空调的运行将对供配电系统的正常工作造 成严重冲击,这方面的教训不少。广州某住宅小区供 配电系统年年增容改线,但未赶上空调器的增长速 度,年年高温天气不能正常供电。严重时,1 h跳闸断 电数次,入户电压不足180V,别说空调器,就连日光 灯也不能启动。大量电能损耗在线路上,危及电路安 全,火险频繁,住户十分不满圆。
自然通风不仅可以有效改善室内空气品质,提高 室内的热舒适性,在夏热冬暖地区还可以最大限度地 减少空调的使用时间,因此,建筑节能的关键技术之 一是自然通风。 2.1.3设计
室内舒适性指标如表1所示。而亚热带湿润季风 气候7月份平均气温为25~29℃,在室外气温不高 于29℃的情况,气流组织合理,室内通风良好的情况 是可以达到比较舒适的水平的,从而最大限度地减少 空调的使用时间。现场实测调查表明,外门窗关闭,既 不通风又不开空调时,即便室内温度在26℃左右, 人也感觉闷热,室内舒适性差。而在自然通风状态下, 只要室内温度不超过29℃,相对湿度不超过80%,都 会感觉比较舒适,即使有些微热感,也不觉得难受,不 会影响人的正常工作和学习【1J。
G 2而薏可kg/s
(1)
式中:
G——通风量,kg/s, Q——室内显热量,kJ,
1.0l——干空气定压比热,kJ/kg·K, k——室内温度,℃,取29℃, 如——进风温度,℃,取28℃。
根据此式可求得近似送风量,但误差不大。计算
得到通风量为4103 m3ffl,按1.0 m/s风速计算通风面
积为1.14m2。
in the hot sumlner and warm winter zone for energy-saving.Natural ventilation can improve the indoor air quality
maximumly.And ofresidential buildings and shorten air-conditioning hour
Abstract:Buildings energy consumption is very high in summer ofhot summer and warnl winter zone,SO it is the emphases to reduce the
consumption building energy
万方数据
L29
15 m2卧室或客厅为例,有两面外窗,按室内有3人计 算,室内热源包括:人员显热51 W*3,电视65 W,冰
箱93 W,经计算得到围护结构传热量为2666 W,其 中(外墙传热系数按2.5 W/(m2·K),屋顶传热系数按 1.0 W/(m2·IO,外窗传热系数按4.54 W/(m2.IO计算), 可以根据式(1)‘7l计算出除去室内余热所需的风量。
非休息日家庭白天有人的占79.4%,多为老年人 和小孩。休息曰全天有人的占88.5%,白天没人晚上 有人的占6.8%,白天有人晚上没人的占2%。虽然家 庭都有空调,但白天住户多喜欢开窗,采用自然通风 的方式降温,尤其是老年人。白天不用空调的原因,不 是因为节省电费等经济原因,而是感觉到开窗自然通 风比关窗开空调更舒适卫生【”。
3.北京市建筑工程研究院,北京1000391
摘要: 夏热冬暖地区夏季能耗较高,其建筑节能的重点是降低夏季的空调能耗。自然通风可以为居住建筑改善空气品质,并最大限度
的减少空调使用时间,改善室内热环境:而建筑外遮阳技术也可以有效降低空调能耗,同样可以减少空调使用时间。在夏热冬
暖地区自然通风和建筑外遮阳技术是建筑节能的关键技术和重要组成部分。
2.2外遮阳技术
2.2.1遮阳的作用
据图1外窗逐时负荷的变化曲线,可以看出通过
外窗的传热主要是太阳辐射热,传热部分温差不大,
因此外窗外遮阳是夏季节能的另一个重点。
1R0n
阳,可使室内空气最高温度降低1.4℃,平均温度降 低0.7℃;使室内各表面温度下降1.2。c[”,从而延长 自然通风的时间,减少使用空调的时间,达到更优地 节能效果。 2.2.2建筑遮阳的类型与分析
TANG Ping-an
1,LING Yun 2,CAO
3
Rong-guang
(1.Pengcheng Constructive Group,Ltd.,Shenzhen 5 1 8040,China;
2.Hong Kong Hua Yi Designing Consultants(Shenzhenl Limited Company,Shenzhen 5 1 803 1,China; 3.Beijing Institute ofBuilding Engineefing,Beijing 100045,China)
该地区阳光强烈,但开发商只考虑景观效果,住 宅开窗面积越来越大,窗扇的可开启面相对较小,结 果通风效果较差,而且未能充分考虑遮阳设计,造成 进入室内的太阳能量越来越多,不仅提高了室内温 度,还带来了严重的阳光辐射。
可见夏热冬暖地区的能耗主要是夏季的空调用 电,节能主要是指夏季的节能。而改善外墙热工性能 对于冬季采暖节能效果明显,夏季空调的节能效果远 小于冬季。由于夏热冬暖地区冬季一般不采暖,建筑 节能的重点是提高夏季室内热环境质量和降低空调 能耗。因此,自然通风和窗口外遮阳技术应作为夏热 冬暖地区建筑节能的关键技术并进行重点研究和开 发应用。夏热冬暖地区建筑节能设计的主要精力也应 放在自然通风设计和窗口外遮阳设计上。