夏热冬冷地区围护结构节能措施探讨

张鹏程

摘要：探讨了夏热冬冷地区的气候特征和该地区建筑节能现状，夏热冬冷地区环境的特点决定了该地区建筑围护结构的节能设计有其自身的特点，建筑的热过程需考虑冬夏两季不同方向的热量传递，并从不同的方面考虑节能的可能性，Z，LN提出该地区围护结构的节能措施。

关键词：夏热冬冷；围护结构；节能

夏热冬冷地区的范围，大致为陇海线以南，南岭以北，四川盆地以东。该地区包括上海、重庆二直辖市，湖北、湖南、江西、安徽、浙江五省全部，四川、贵州二省东半部，江苏、河南二省南半部，福建省北半部，陕西、甘肃二省南端，广东、广西二省区北端，亦即涉及16个省、市、自治区。夏热冬冷地区的建筑气候特征，表现为夏季闷热，冬季湿冷，气温的日较差小，年降水量大，日照偏少。

1.夏热冬冷地区围护结构节能现状

长期以来，夏热冬冷地区建筑的隔热保温状况基本上没有改善，多层建筑的外墙主要沿用24cm实心黏土砖墙，即使采用其它墙体材料，也以24cm的砖墙作为参照对象。普遍采用单层玻璃窗，窗墙面积比有增大趋势。建筑外遮阳较少，门窗气密性不好，冷空气渗透严重。屋顶以平屋顶为主，架空屋面对夏季隔热有一定效果，采用较多。

2.节能措施

2.1墙体的节能措施

外墙体和门窗需要一定的热阻和热惰性，以发挥保温、隔热和蓄热作用，减少室温的波动。

2.1.1保温墙体。在节能建筑外墙设计中，复合材料保温墙应用比较广泛。它是用高效的保温材料和装饰材料一起使用，建成复合的节能外墙，分为内保温墙、外保温墙和夹芯保温墙三种（如图1所示）。这样的墙体不仅厚度小，还可以增加房屋的使用面积，且保温性能好，更有利于节能。

夏热冬冷地区需要制冷时的室内外温差比采暖时要小得多，春秋夏三季的夜间，室外气温比室内低，此时保温性能太好而散热性能缺乏，会造成多余的冷负荷，这对于节能反而会造成相反的效果。需要注意的是，对节能效果来说，外保温层厚度并不是越厚越好，推荐厚度为25mm。

2.1.2双层玻璃幕墙。外墙中设计缓冲层空间能有效的减少建筑能耗并创造出舒适宜人的内部工作环境。双层（或三层）围护结构是当今建筑节能所普遍采用的一项先进技术，被誉为“可呼吸的皮肤”。在冬季，双层玻璃之间形成一个阳光温室.增加了建筑内表面的温度，有利于节约采暖。在夏季，利用烟囱效应进行通风，排走玻璃之间的热空气，达到降温的目的。

2.1.3绿化墙体。建筑外墙表面覆盖植物能够改善建筑外表的微气候，可以为建筑遮阳，并可利用植物的蒸腾作用降温和调节湿度。据实测，建筑西墙种植爬山虎，在植被遮蔽90%的状况下，外墙表面温度将降低8.2℃。

2.2窗户的节能措施

2.2.1建筑朝向及窗墙面积比。建筑朝向影响窗户的太阳辐射得热量，窗墙比既影响太阳辐射得热量，又影响窗户自身传热能耗量，建筑外窗面积越大，夏季太阳辐射得热量越大，同时建筑外窗比墙的传热系数大得多，考虑到采光性和经济性，必须控制窗墙面积比。

2.2.2隔热与热阻。窗户玻璃的遮阳系数与太阳辐射得热量成正比，玻璃遮阳系数越小，透过窗户进入室内的太阳辐射热量越少。窗户的热阻与窗户自身的传热能耗成反比，热阻越大，传热系数越小，窗户自身的传热能耗越小。

2.2.3内外遮阳。采取窗户的遮阳措施，减小窗户的综合遮阳系数是减少夏季太阳辐射热产生的制冷能耗的主要方法，主要指在满足建筑立面设计要求的前提下，增设外遮阳板、遮阳篷，阻挡夏季太阳辐射热。夏季透过窗户进入室内的太阳辐射热构成了空调负荷的主要部分，设置外遮阳是减少太阳辐射热进入室内的一个有效措施。冬季透过窗户进入室内的太阳辐射热可以减小供暖负荷，所以设置活动式外遮阳是比较合理的。

2.2.4气密性。提高窗户的气密性，减少窗户缝隙，是减少窗户空气渗透能耗的主要方法。可采用以下措施：通过提高窗用型材的规格尺寸、准确度、尺寸稳定性和组装的精确度以增加开启缝隙部位的搭接量，减少开启缝的宽度；采用气封条，提高外窗气密水平；改进密封方法。

2.3屋面的节能措施

屋面的热量损失在围护结构总的热损失中所占比例不大，但屋面的保温隔热性能对顶层住户的影响显著。因此屋顶的保温隔热措施也应足够重视。

2.3.1屋面形式。屋面形式有坡屋面、绿化屋面、蓄水屋面、通风保温屋面等。

2.3.2屋面保温。屋顶保温的形式根据保温层在屋顶中的位置有两种：（1）保温层位于防水层之下。保温材料可采用发泡式聚苯乙烯板，发泡式聚苯乙烯导热系数和吸水率均较小，且价格便宜，但密度小、强度低，不能经受自然界各种因素的长期作用，宜位于屋顶防水层的下面。（2）保温层位于防水层之上，又叫倒置式保温屋顶。保温材料可采用挤塑式聚苯乙烯板，而挤塑式聚苯乙烯板具有良好的低吸水性（几乎不吸水）、低导热系数、高抗压性和抗老化性，其优越的保温性，具有明显有效的节约能源作用，是符合环保节能的新型保温材料。

3.结语

面对夏热冬冷地区建筑围护结构的节能设计及实践中存在的问题，有必要实施节能设计的基本策略，而实施节能设计基本策略也同样是一个系统工程，需要进行整体化、系统化努力，从建筑设计到材料设备选型，再到施工、运行管理，各方面各环节都需要综合考虑，才能实现真正有效的节能。夏热冬冷地区围护结构节能设计应该在技术标准和技术规范分析的基础上，结合围护结构自身特点从技术、经济、社会三个个方面考虑，提出夏热冬冷地区围护结构的节能措施。