冬冷夏热地区生态节能建筑的应用探讨.doc

一、冬冷夏热地区的气候概 一个月之久，最热月份14时气温达 32℃～33℃，最低气温也超过28℃， 可谓热浪滚滚，热风横行。最冷月平 均气温为2℃～7℃，大多在2℃～5℃ 之间。冬季日照时间较短，相对湿度 仍然很高，达73％～83％。整个冬季 往往是雨雪连绵，阴沉寒冷。该地区 夏天平均气温偏高于南方地区，冬天 大; 建筑外遮阳较少，大量热辐射经 由窗户进入室内，加大空调制冷的负 荷，加剧能源消耗; 屋顶又多以平屋 顶为主，向室内传热量较外墙更为严 重; 门窗的气密性不好，冷空气渗透 严重。目前，我国建筑耗能量占全国耗 能的近30％，而且还在不断攀升。 在人民生活水平日益提高的今天， 述 冬冷夏热地区处于我国寒冷与炎 热地区之间，属于过渡地带，大致为陇 海线以南，南岭以北，四川盆地以东， 大体上可以说是长江中下游地区，涉 及16个省、市、自治区。其中上海、杭 州、南京、合肥、南昌、武汉、长沙、 冬冷夏热地区生态节能建筑的 应用 重庆、成都九个城市最具代表性。 上述地区的建筑气候特征表现为: 夏季闷热，冬季湿冷，气温的日差较 小，年降水量大，日照偏少。春末夏初 多阴雨天气，常有大雨和暴雨出现。该 地区主要气候要素的代表性数据为:1 月平均气温为0℃～10℃，7月平均气 温为25℃～30℃，日平均气温稳定等 于或大于25℃的日数为40～110天; 年 平均相对湿度为70％～80％，年降水 量为 1000 mm～1800mm; 年日照数 为1000 h ～2400h。最热月份平均温度 为25℃～30℃，而且以28℃～30℃居 多; 由于纬度较低，又多连续晴天，夏 天太阳辐射相当强烈，多数地方高于 35℃的酷热天气，可以持续半个月至 探讨 ■ 谢兴保 王 琨 平均气温又偏低于南方地区，冬冷夏 热气候特征甚为明显。 空调已在人们的日常生活中得到普及， 然而冬天取暖夏天制冷使得能源消耗 急剧上升。以武汉地区为例，夏天要拉 闸限电，不同行业要调整上班时间来 避免用电高峰，分区轮休，才能缓解整 个城市的用电紧张《。长江日报》2004 年 5 月 12 日报道目前湖北省缺电量 1000万千瓦，在武汉日缺电量高达200 万千瓦时。由此可见，能源消耗的严重 性尤为突出。另外，空调降温使得室内 热量被“搬到”室外，加剧热岛负效应， 凝结水被排到室外，然后被蒸发，增加 室外湿度，加剧湿热感。 该地区雨水和太阳能资源极为丰 富可是在目前的建筑设计中，建筑的 传统构件如屋顶，墙，散水等只考虑其 二、目前冬冷夏热地区的建 筑现状 在如此不良的气候条件下，长期 以来，该地区建筑的隔热保温状况基 本没有得到改善，在有些情况下，甚 至反而有所降低。多层建筑的外墙多 年来主要采用240mm实心粘土砖墙， 保温隔热性能并未得到改善;该地区 窗户普遍采用单层玻璃窗，尤以铝合 金为多;近年来由于商品住宅的购买 者大都希望自己的住宅更加通透明 亮，使得居住建筑的窗墙比也不断增 大，单层窗的温差传热量也随之加  Construction Technology ·建筑技术· 排水功能而未考虑大量雨水的回收， 也未考虑太阳能的利用。粗略估算一 下:以居住建筑为例，设全国25000万 户，每户屋面，墙面，散水等日照面积 共50平方米，按中等太阳辐射强度，每 年每平方米得太阳能544万kJ,取50％ 的反射率，那么反射浪费的太阳能达 34000 万亿 kJ，合 94000万 kWh电力， 按中高水平，若每户每年用电3000度 计，则该一年浪费的太阳能转化的电 力可供25000万户12年的用电总量。基 于这种可持续能源的浪费，很有必要 提出生态建筑和节能建筑并着手研究 和推广。 区的生态节能建筑的可行性发展的需 求。 3.1 太阳能 太阳能作为一种无污染的绿色能 源，在能源危机的胁迫下，在当前全球 可持续发展战略的倡导下，大范围的 开发、利用已是大势所趋。 3.1.1 太阳能热水器 太阳能热水器目前正以其经济性、 无污染、可靠、耐用、节能而倍受人们 的关注,并且越来越广泛应用于生产、 生活、科研领域。 光下可获得1kw功率的电力，可满足 家庭照明。目前，我国已有多处可生 产太阳能电池板，但仍需提高效率， 降低成本，方可达到推广应用的民用 商品化水平。 图 2 太阳能电池板（德国） 3.2 雨水 对于冬冷夏热地区具有得天独厚 的资源优势,其年降水量在1000mm～ 1800mm,雨水资源极为丰富。以武汉地 区为例，每年梅雨季节、长江汛期都 会降落大量雨水。雨水作为一种自然 资源具有污染轻，水中有机物较少， 总硬度小等特点，经过简单处理后便 可用于生活杂用水，工业用水，这要 比回收利用生活污水更便宜。如果能 将这一优势充分运用到建筑设计中， 将回收的雨水用于冲洗厕所或灌溉花 草树木，将经过