南方地区高层住宅建筑节能设计

南方地 区高层住宅建筑节能设计
‘
李 志海
（ 圳 市博 艺奇 建 筑设 计 有 限公 司 ， 东 深圳 ５ ８ ０ 深 广 １ ０ ０）
摘要 ： 在我 国南方地 区一般通过 室内安装 空调 设备 来采暖 ，而对 于建筑 节能却有 些忽视 。在 可持 续发展 的建筑
设 计 中，创 造舒适 、健康 、可持续的人居 环境是 建筑 师首要 考虑 的理念 ，文章对 南方建筑节 能设 计进行探讨 。 关 键词 ：南方 建筑 ； 能设计 ；围护结 构 ； 节 体形 系数 ；窗墙 面计 比 中图分 类号 ： ＴＵ７ １ ６ 文 献标 识码 ： Ａ ’文章 编号 ： ０ ９ ２ ７ ２ １ ） ７ ０ ４ — ２ １ ０ — ３ ４（ ０ ２ — １ ９ ０ １
南 。有 资料 显 示 ，一 位 东 西 向 建筑 物 比 南 北 向 建筑 空
构的热工性能 ，特别是提高其 隔热性 能也就 自然 成为
建筑 节 能 的主 要 途径 。 南 方地 区 只 有 少 数 工 程 使 用 了新 型节 能墙 材 ， 建 筑 所 采 用 外 窗 玻 璃 中大 多数 为 不节 能 的透 明 玻 璃 ， 窗
导 （ 图３ 见 ）。
（ ）窗墙面 积 比：窗墙面积 比定义 是外 窗洞 口 ２
的 面积 与 房 间立 面单 元 面积 之 比 。形 象地 说 ， 窗墙 面 积 比就 是 直观 的 开 窗 面 积 的 大 小 ， 这 也 是 节 能 设 计 中
３ 图 ４
需要考虑 的因素 。一般 而言，外窗的传热系数要大于
耗 电是 该 地 区 建 筑 能 耗 最 主 要 的部 分 ， 改善 外 围护 结
耗热量都会带来影 响，因此 ，在建筑物选址和布置 时 需对 夏季 风 向和太 阳辐 射热 等 各种 因素进 行综 合考
虑 ，建 筑 物 平 面 布 置 应 采 用 南 北 向或 接 近 南 北 向 ， 并
利于 自然通风 。另外 ，主要房 间应避 免朝西 ，尽量朝
技 术发展，住宅 建筑 的多样化使建筑形变得复杂 ，如 喜欢多而大的窗 口，墙体 的凹 凸面也 多，在这种情况 下 ，稍有 不慎 ，建筑 的体 形系数就大于 ０ ４ ． ，施工 中 要注意适当控制 。若 由于种种原 因导致建筑体形系数
超 过 了规 定 的 ０ ３ ，就 必 须用 加 强屋 顶和 外 墙保 温 的 ．５ 措 施 来 弥 补 ，主 要 是 要 建 筑 指 标 的总 量 在 规 定 最 大 限 以 内也可 以 。如 图１ 示 ： 所
高建筑的抗风压性能。外保温的保温层多为轻质多孔材 料，剪力强度较低，所 以高层建筑外保温系统 中饰面层 不宜采用面砖 。对建筑外墙所受 热辐射 的有效 防护措 施，是选择某些在炎热条件下具有吸收和辐射性能的材 料。外立面色调应该越浅越好 （ ）。 图２
２ ．屋 面 的 设 计 。我 国 南 方 地 区 在 夏 季 太 阳 辐 射 和 室 外 气 温 的综 合 作 用 下 ，从 屋 项 传 入 室 内 的 热量 要
比从墙体传入室 内的热量 多得多 ，因此 ，建筑屋面 的
＿ ●
１ ２
隔热节能尤为重要 。使用复合节 能墙体材料 ，通 常该 材料 由绝热材料与传统墙体材料或某些新 型墙体材料 复合而成 。同时利用植物培植基质材料 的热 阻与热惰
性 ，可 以降低 内表面温度 ，从而减轻 了对顶楼 的热传
维度 理论 ，建筑 平面形式对建筑能耗降低也有很大影
响 。 一般 认 为 ， 圆 形 平 面 由于 其 具 有 最 小 表 面 积 ，其
观 效果 ，住 宅开 窗面 积越 来越 大 ，窗扇 可 开启面 积
相 对 较 小 ，结 果 导致 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 过 多 ，无 法 满
外墙承受风荷载较大 ，墙体部分会产生很大负风压 （ 吸
【 ４ １黄 险峰．夏热冬 暖地 区建筑围护结构 节能策略 Ｕ＿大众 ］
科技 ，０ ７（ ） ２０ ，１．
力），再加上外保温材料 自重作用，容易产生脱落。在
设计 时，应尽可能提高粘结面积 ，采用无空腔，减少空 腔，并在此基础上做好补充的机械固定防护措施 ，以提
外保 温 由于 受风 荷载 的作用 特别 是 高层 建筑 ，建筑
［ 雷丽珍．浅谈夏热冬暖地 区居住 建筑的建筑节能设计 叶 ２ 】
深 圳 土木 与 建 筑 ，０６ （ ｌ ２ ０ ，４
［ 赖 家彬． ３ 】 夏热冬暖南区居住 建筑节能的思考 卟 住 宅科技 ，
２ ０ ，２ ． ０８（ ）
浊 空 气 ；另 外 ，尽 量 减 少 使 用 人 工 采 光 ，充 分 利 用 自
足居住建筑热环 境的最 低要求 ，因而影响室 内的热舒
适性 。在深圳 ，建筑耗 能量 己占全市总耗 能量 的１３ ／
强 ，深 圳住 宅 能耗水 平远 远 高于全 国重要 城市 的水
平 ，２ １ 深 圳 已建 和 新 建 住 宅 在 空 调 期 的平 均 能 耗 每 ００ 平 方 米 高 达 ５ 瓦 ， 高 于 １ 月 起 全 市 开 始 施 行 的 《 圳 ５ Ｏ 深 市 居 住 建筑 节 能设 计 规 范 》 ２ ．瓦 规 范 标 准 。 ７５
计 。笔者 根据 目前南方 的节能现状 ，认为适合南方城
市 住 宅 节 能 设计 的 一 般 技 术 及 建 议 策 略 分 析 有 以下 几 个方面：
（ 建筑物布置及体型系数 一） １ ．建筑朝 向。近年 来 ，随着城 市生活 中空调机
２１ ｏ 中 新 术 业 １ ９ ０ ９ｏ 闽高 技 企 １ ４
暖，而对 于建筑 节能却有些忽视 。于是 ，空调等 电气
设 备 的 大 量使 用 导 致 能 耗 现 象 十 分 严 重 。改 革 开 放 以
来 ，经 济快速 发展 ，人 民生活水平显著提高 ，尤其 是 近十几 年来，该地区居住建筑使用空调机 日趋普遍 ， 其 中经 济发达城市 ，如深圳市 ，空调器早 已超过户均 １ 台，而且一户３ 台以上 的也为数不少 。可 以看 出空调
窗户太小会影响外窗的正常采光 、通风 ，从一定程度
上 减 少 了能 量 的 获 取 ，而 且 大 多 用 户 也 不 喜 欢 太 小 的 窗 户 。因 此 ，需 要 综 合 考 虑 各 方 面 因 素 。 向南 方 这 样
夏热冬暖地区南区建筑节能需要考虑的主要措施 。另
外 为 防热 ， 设计 时应 将 提 高 窗 的热 工性 能和 遮 阳控 制
３ ．外 窗 的设 计 。外 窗 是 轻 质 、 薄 壁 、 透 明 的 构
件 ，是建筑保温 、隔热 、隔声的最薄弱 环节；在建筑 耗热量 当中，外 窗的传热耗热量 与空气渗透耗 热量相
加 约 占５％ 由此 不 难 看 出 ，外 窗是 节 能 的 重 点部 位 。 ０， 提 高 外 窗框 材 的 隔 热性 能 ，降低 玻璃 的遮 阳 系 数 ，加 强外 窗 的气 密 性 能 ， 同 时 合 理地 缩 小 窗 墙 面积 比， 是
同朝 向墙 体 的传 热 系 数 ， 从 而 在 很 大 程 度 上 决 定 了室 内 外 温 差 。 也 就 是 说 ， 窗 墙 面 积 比 越 大 ， 建 筑 物 的 冷 、 热 耗 量 也 就 越 多 。可 以看 出 ，如 果 单 单 考 虑 节 约 能 耗 ，窗 墙 面 积 比 当然 是 越 小 越 好 ，但 实 际 工 程 中 ，
面积与其体积 的比值 。在其他条件不变 的情况下 ，体
形系数越大 ，建筑物 能耗越厉害 ，所 以，从节 能角度 考虑 ，建筑物体形系数越 小越好 ；一般来说 ，条式建 筑物体形系数要 限制在０ ３ 以内，对于 点式建筑物 ， ．５ 其体形系数也是要 限制在０ ３ 之 内。随着 审美观念和 ．５
一
、
南方城 市节 能现 状
在我 国南方地 区一般通 过室 内安装空调设备来采
的普及 ，建筑的朝 向越来越不被重视 。为 了提高住房 的容积率 以及景观效果 ，涌现 了很多东西 向建筑 ，对 建筑能耗提 出了更高要求 ，因此 ，在建筑节 能的考虑 中，建筑物 的朝 向是首要 因素 。
首先 ，建筑 物 朝 向对 太 阳辐 射 的热 量 和 空气 渗 透
的气候条件 ，先考虑采光和通风条件 ，再考虑节能需
要 ， 从 而 确 定 适 当 的 窗 墙 面 积 比 。实 际 上 ，关 于 窗 户 能 量 获 取 有 关 于 气 候 带 、窗 户 朝 向 、太 阳强 度 、 日照 率 等 因素 。根 据 南 方 冬 暖 夏 热 的气 候 特 点 ，北 、东 、 西 向窗墙 比应 小 些 ，南 向可 大 些 。
（ 责任 编辑 ： 叶小 坚）
ｌ ０ 盔中闺 新技 企 ２ １ ｏ ５ Ｉ ， 高 术 业 ０ ９ １
然光线 。此时也须结合建筑物实 际需要 ，寻找最佳 的
能 量平 衡 ，取 得 最佳 的节 能 效 果 。
二 、南方 建筑 节能设 计一般 方案
一
３ ．建筑物体形。 （ ）体形系数 ：体形 系数 的定 义是建筑 物外表 １
般而言 ，建筑物 的热工节能设计主要包括三项
内 容 ： 即 建 筑 物 布 置 、 形 体 设 计 以及 为夏季 防热、降低空调负荷的重 点 （ 见图４ ）。
三 、 结 语
我 国已将建筑节 能工 作作为一项基 本 国策 ，可见 其重要性 。积极推进建筑 节能不仅可 以改善人 民生活 和工作环境 ，也保 证我国经济的持续稳定 ，另外 ，有 效地控制 了环境污染 ，减少温室气体排放 ，缓解地球
变 暖 的趋 势 ，具有 重 要 的生态 意 义 。ｏ
参考文献
［ 陈波． 浅谈 高层 建 筑设 计 与节 能 啪．科技 创新 导 报 ， １ ］