王华鹏++葛振轩

摘 要：本文通过分析夏热冬冷地区的气候特征和空调建筑的使用情况，指出在夏热冬冷地区空调建筑节能的现实意义，并且提出了空调建筑的节能措施。

关键词：夏热冬冷地区； 空调建筑 ；建筑节能

一、夏热冬冷地区空调建筑节能的现实意义

我国幅员辽阔，我国国家标准中将全国划分为五个热工气候分区，即严寒地区、寒冷地区、夏热冬冷地区、夏热冬暖地区和温和地区。长江流域的主要城市，包括上海、南京、杭州、合肥、南昌、武汉、长沙、重庆、成都等均属夏热冬冷地区。这一地区气候的共同特点是：夏季气温高，最热月平均气温25℃～30℃，最高气温达40℃以上；空气湿度大，相对湿度经常在70%～80%甚至更高，加剧了酷暑和严寒对人体健康的威胁，给人的感觉是夏季闷热和冬季阴冷，对生活和工作造成十分不利的影响。

随着经济发展和生活水平提高，空调开始进入长江流域城市的商场、办公楼、旅馆、饭店、影剧院等公共建筑以及居民住宅，造成该地区城市的非工业用电急剧增加，照此发展下去势必会影响该地区经济的可持续发展。以重庆市为例，1999年初每百户居民的家用空调器拥有率已达到50%，随着繁华路段商业街的改造，全市大型商场、饭店、影剧院等公共场所的空调普及率已超过90%。由于空调器采暖比普通家用电暖器舒适、安全、美观、热效率高及使用方便，因此空调器的类型已从夏季单冷式转为夏冬两季均可使用的冷暖式空调。空调建筑在该地区已不是局部和单季现象，采取节能措施势在必行。

空调建筑的节能建材，如中空玻璃、镀膜玻璃、塑料门窗以及各种类型的墙体与屋顶绝热材料等，随着人们对其节能效果的认识，市场将被看好。空调建筑的节能研究成果不仅可以推广到整个地区，而且由此形成的新型节能建材产业也具有广阔的市场。

二、夏热冬冷地区应提高建筑节能的标准

建筑节能技术法规和标准规范，如《民用建筑节能设计标准（采暖居住建筑部分）》（JFJ26-95）、《民用建筑热工设计规范》（GB50176-93）、《采暖通风与空气调节设计规范》（GBJ19-87）等。但是，这些标准有如下特点：起点低，与发达国家相比仍有很大差距；节能重点在严寒和寒冷地区，冬冷夏热地区民用建筑按《热工规范》执行，其中对围护结构的保温隔热只是规定了最低限度。一些位于夏热冬冷地区的省市根据当地的气候特征和实际需要，制订了具有地方特色的建筑节能标准，但是在大量的实际工程中，这些节能标准往往也没有得到很好的实施；实施后节能效果如何也有待时间的检验。

我国建筑节能的差距还很大，以37cm砖墙多层住宅为例，与气候条件相近的发达国家建筑进行比较，单位能耗外墙是发达国家的4～5倍、屋顶为2.5～5.5倍、外窗为1.5～2.2倍，门窗空气渗漏为3～6倍。加上其它因素，我国住宅采暖能耗约为发达国家的3倍。夏热冬冷地区是我国人口最密集的地区，大中城市相对集中，这些城市夏季有明显的“热岛效应”，全国有名的“火炉城市”均位于该地区；冬季易受北方寒潮袭击，但又不属于供暖地区，阴冷难耐。该地区的年竣工建筑面积、空调普及率及空调建筑数量都增长较快。

三、夏热冬冷地区空调建筑节能的主要措施

1.设备措施

住宅一般是人员进入室内才启动空调，各户使用情况不同，用电分开计量，因此适于安装单个房间空调器。高层办公楼、大型商场、高级宾馆等为了维持较稳定的室内温湿环境和使用、管理方便，都采用中央空调。传统的设计方法要求空调建筑的室内环境必须维持在一个比较狭窄的温湿度范围，比如温度在25℃～30℃之间，相对湿度在50%～70%之间。近年来大量空调建筑的使用已带来所谓空调建筑综合症的问题，即长期生活在空调建筑中的人出现疲劳、易感冒、恶心等症状。这一方面是由于空调建筑室内小气候过于稳定，人体适应环境变化的能力降低了；另一方面是由于空调建筑的密闭性强，缺乏空气流通，室内空气品质差。

而不需要维持非工作区的温湿度，这样采用区域性动态空调的方法来降低建筑空调能耗。

2.建筑措施

建筑措施是指利用建筑的造型、朝向、围护结构保温构造、外窗遮阳构造以及建筑空间的通风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。

（1）设有空调系统的建筑，其空间布局应十分紧凑，尽量减少建筑物外表面积和窗洞面积，这样可以减少空调负荷。设置空调应尽量避免东、西朝向房间，尤其是有东、西向窗户的房间，以及平屋顶的顶层房间。

窗墙比是窗洞口与墙的面积比值，增大这两个比值不利于空调建筑节能，应尽量减少空调房间两侧温差大的外墙面积及其薄弱环节窗的面积。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。窗墙比由0.4减小为0.3，每平方米建筑面积年冷暖耗电量可减少5kWh。如果在设计时忽视空调建筑的体型系数和窗墙比，就会给建筑节能留下隐患。

（2）设置遮阳设施，考虑空调设备的位置。空调建筑的节能效果与空调设备的位置有很大关系。空调设备的位置应该能有效地引导气流和扩散辐射热，空调室外机应安装在通风良好，最好无太阳直射的地方。对设置单个房间空调器的建筑，在外墙上设置空调室外机，其位置应与遮阳设施统一考虑，这样既便于安装空调室外机，又保证了建筑立面的协调统一。

（3）增强建筑外围护构件的隔热性能。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。

门窗是外围护构件节能的重点，利用节能材料制造的门窗可大大提高热工性能，比如塑料门窗不仅气密性好，而且热阻大，并可降低噪音，减少灰尘。另外，还要提高门窗气密性，防止空气对流传热。窗户可加密封条，防止缝隙进风，但应处理好室内换气。公共建筑的入口门可设门斗或设空气幕。

（4）利用太阳能装置与空调相结合降低空调建筑能耗。夏热冬冷地区的大部日照较为充分，这对夏季防止太阳辐射有一定影响，然而对太阳能的合理利用有助于降低空调建筑能耗。

四、结语

1.根据夏热冬冷地区的特点，利用建筑结构的蓄热、隔热能力，避免了全年室温的波动变化。

2.冬季运用太阳能来预热吸入的室外空气，降低空调机组的负荷；夏季则利用屋面下的空气间层进行通风隔热。

3.根据采暖和降温的不同特点，冬季暖风由房间下部进入，夏季冷風由房间上部进入，分别由位于进气口的自动调节阀来进行控制。

另外，建筑总体规划对微气候的影响也不可忽视，建筑群的布置应注意有利通风和减少建筑物之间的热辐射；对城市河道、湖泊的充分保护和合理利用可以改善城市“热岛效应”；建筑周边绿化对抵御夏季太阳辐射，改善空气品质和美化环境都有重要作用。

参考文献：

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[2]杨善勤编，民用建筑节能设计手册，中国建筑出版社，1997 455-577.

[3]董卫、王建国编，可持续发展的城市与建筑设计，东南大学出版社，1999 343-356.

[4]周若祁等编，绿色建筑，中国计划出版社，1999 33-36.

[5]夏云、夏葵编，节能节地建筑，陕西科学技术出版社，1994 23-40.