【摘 要】我國幅員遼闊，氣候復(fù)雜。各地進行的節(jié)能減排運動如火如荼，節(jié)能措施也呈現(xiàn)出多樣化，新型化的局面。與此同時，不同地域、不同類型建筑又存在著較大的地域差別。作者在實際工作中總結(jié)出夏熱冬暖地區(qū)中小學校教學樓這一特定建筑的節(jié)能要點，提出相同建筑類型節(jié)能措施的推廣。針對本地的氣候條件，采取合理的節(jié)能措施。

【關(guān)鍵詞】夏熱冬暖；教學樓；建筑節(jié)能設(shè)計

隨著我國社會主義市場經(jīng)濟的快速發(fā)展，城市化的程度也在不斷的提升，建筑行業(yè)也得到了飛速的發(fā)展，而建筑能耗帶來的能源問題日益突出，目前我國的建筑大多數(shù)都是高耗能建筑。數(shù)據(jù)表明，在我國，建筑能耗目前約占我國所有行業(yè)能源消耗總量的40%，并呈現(xiàn)加劇上升的態(tài)勢。在這種形勢下，節(jié)能就成為了擺在我們面前的重要課題，節(jié)能不僅能有效的減輕對國家對能源供應(yīng)的壓力，也能夠促進循環(huán)經(jīng)濟的發(fā)展。而建筑節(jié)能是各種節(jié)能方式中最直接、最有效的途徑，也是執(zhí)行可持續(xù)發(fā)展的重要的一環(huán)，符合節(jié)約能源，保護生態(tài)環(huán)境的國策，更是目前全世界建筑發(fā)展的總趨勢。基于此，我國建筑的節(jié)能減排降耗形勢已迫在眉睫。改革開放時期的那種粗放式的發(fā)展模式已完全受到制約。可持續(xù)發(fā)展在人們的生活中越來越受到重視，人們對建筑的節(jié)能減排也逐漸形成普遍共識。

從氣候類型上看，我國的夏熱冬暖地區(qū)屬于亞熱帶季風氣候和熱帶季風氣候；從地理位置上看，我國的夏熱冬暖地區(qū)是指位于北緯27°以南，東經(jīng)97°以東的地區(qū)，主要包括福建南部、廣東大部、廣西大部、臺灣、海南、香港和澳門等省級行政單位。該地區(qū)長夏無冬，年平均氣溫較高，氣溫年較差和日較差都比較小。由于有海陸風的調(diào)節(jié)，居民已習慣該地氣候，不感到悶熱。由于該地區(qū)太陽輻射烈，日照較少，最冷月平均氣溫高于10℃，最熱月平均氣溫達到了25℃以上，降雨量大，相對濕度高，熱帶風暴和臺風頻繁光顧。針對夏熱冬暖地區(qū)特定的氣候特點，我們在長期實踐工作中總結(jié)出了一套針對中小學教學樓建筑的節(jié)能措施，并且發(fā)掘具體問題中的有待改進的問題。

夏熱冬暖地區(qū)的建筑要達到的基本要求是：針對該地區(qū)的氣候特征，夏季建筑物的設(shè)計要達到防熱、防雨、通風的效果，而冬季的保溫可不予考慮。

在結(jié)合當?shù)叵臒岫臍夂蛱攸c，我們對中小學教學樓總結(jié)出如下的節(jié)能設(shè)計：

1 教學樓樓址的選定

教學樓的樓址的選定，應(yīng)該從校園的整體布局出發(fā)，使教學樓為整個校園增添色彩，還要考慮到教學樓的采光、通風、防潮的因素。教學樓良好的采光、通風及防潮要求會減低教學樓的能耗，要盡量多的借助外部環(huán)境來達到節(jié)能的初衷。如果教學樓樓址的選定不考慮這些因素，不僅會影響到學校的文化氛圍，也會使教學樓節(jié)能的效果無法實現(xiàn)。

2 教學樓的朝向設(shè)計

通過對教學樓的朝向設(shè)計可以達到節(jié)能的目的。在每年的4月份到9月份，該地區(qū)盛行東南風和南風，每天中午12點到下午16點，太陽直射教學樓，此時建筑得熱率最高。因此，在設(shè)計中小學教學樓的方向時，既要考慮到教學樓的通風條件，又要考慮到教學樓的太陽西曬。結(jié)合我國所處的具體位置，相同建筑面積的建筑物，南北朝向比東西朝向節(jié)約能耗，因此在進行建筑設(shè)計時，要盡量把教學樓的朝向設(shè)計成南向、南偏東或南偏西少許角度。

3 教學樓間距的設(shè)計

在教學樓的設(shè)計時，也要考慮臨近建筑之間或教學樓本身兩個部位之間的距離，間距太小，不能達到采光、通風、抗震等要求，不利于通風，就會增加教學樓的能耗，而間距太大，又會不利于節(jié)約土地資源。在教學樓節(jié)能設(shè)計中，采光間距是決定樓間距的主要因素。采光間距的標準是對于成排布局的教學樓，應(yīng)該滿足滿窗日照的要求，當教學樓的朝向為正南時，相鄰建筑的間距應(yīng)該是前面建筑的1.2到1.5倍，滿足這個采光要求的間距，通風的條件也同時達到了。

4 教學樓的體形系數(shù)設(shè)計

教學樓的體形系數(shù)是指教學樓與室外大氣接觸的外表面積與其所包圍的體積的比值。外表面積中，不包括地面、樓梯間隔墻和戶門的面積①。從此可以看出，如果建筑物的體積相同，體型系數(shù)越大，單位建筑空間的能耗就越高。數(shù)據(jù)表明，體型系數(shù)如果每增大0.01，能耗就增加2.5%左右，因此，為了達到減少能耗的目的，建筑體型系數(shù)最好設(shè)計在0.3以下。

一般情況下，在選擇合理的體型系數(shù)方面主要采取下列方法：調(diào)整建筑面寬、調(diào)整進深、調(diào)整建筑物的層數(shù)等。另外，建筑物的形體越復(fù)雜、越不規(guī)整，其體型系數(shù)就越大。因此，在建筑設(shè)計中要對建筑物各部位的尺寸進行綜合考慮，有效降低體型系數(shù)，從而達到降低能耗的目的。

5 屋面設(shè)計

屋面設(shè)計是熱工節(jié)能的重點工程，特別是屋面和東、西外墻的傳熱系數(shù)K指在任何情況下都應(yīng)滿足標準的規(guī)定性指標 。針對教學樓屋頂導(dǎo)熱系數(shù)小及建筑的標準高的屋面，所采用的保溫材料應(yīng)該是密度小，而且傳熱系數(shù)小，這樣可以減輕屋面的重量，所以，夏熱冬暖地區(qū)的教學樓屋面可以選用聚苯乙烯泡沫塑料板等來作為保溫隔熱的材料。把隔熱體放在屋面外，使建筑擁有良好的保溫隔熱效果，也消除了“熱橋”效應(yīng)，還增加了教學樓的壽命。

6 外圍護結(jié)構(gòu)設(shè)計

外圍護結(jié)構(gòu)設(shè)計對于教學樓的節(jié)能設(shè)計至關(guān)重要，可以采用淺色或光滑的裝飾材料作為外圍護結(jié)構(gòu)的表面。這樣設(shè)計，可以降低外墻對太陽熱量的吸收量，在選用結(jié)構(gòu)的材料和形式時，要充分考慮到材料的導(dǎo)熱系數(shù)，加大熱惰性的指標。比如，教學樓的屋頂可以設(shè)計成花園屋頂?shù)榷喾N形式。

7 外門窗及遮陽設(shè)計

外窗是教學樓能耗散失的最薄弱的部位。當門窗設(shè)計的面積比較大，其不恰當?shù)谋壤龝?dǎo)致能耗增加，室溫過高，就會加大空調(diào)的能耗。而實際情況是部分偏遠落后地區(qū)由于經(jīng)濟原因，許多中小學生日常使用最頻繁的教學樓夏日都無法安裝制冷設(shè)備，因此，自然條件的應(yīng)用就很重要了，由于教學樓日常使用中外門窗經(jīng)常是保持常開狀態(tài)，通風成為建筑使用時采取的重要而有效的手段。

外門窗設(shè)計主要考慮如何減少傳熱量、減少太陽能輻射等方面的問題。減少傳熱量是為了避免教室內(nèi)外溫差過大而引起的熱量傳遞導(dǎo)致能耗過大，所以要盡可能減小窗戶的傳熱系數(shù)，比如，可以使用中空玻璃窗或者采用單框雙層玻璃窗等設(shè)計方法。夏熱冬暖地區(qū)太陽能輻射相當強烈，為避免太陽強烈的輻射給制冷制備帶來過多的能源耗能，要選擇傳熱性能較低、熱反射效果好的玻璃來達到節(jié)約能效的目的。

大面積的透明玻璃窗外形美觀大方，室內(nèi)明亮，但是在夏季，太陽輻射會大量的進入窗戶。為了達到節(jié)約能源的目的，需要我們認真做好教學樓的遮陽設(shè)計，做好了外窗的遮陽設(shè)計，就可以大大降低教學樓的能源消耗。針對夏熱東暖地區(qū)夏季炎熱的氣候特點，夏季太陽高度角最高，輻射量最大，在南向或接近南向的外窗上設(shè)計水平遮陽板的方法最實用，通過設(shè)置水平遮陽板可以達到阻止太陽光透過外窗過度進入室內(nèi)的效果。

建筑若為了單純追求外形的美觀，采用全玻璃幕墻，是極錯誤的想法，這是因為全玻璃幕墻具有反光和吸熱的特點，會造成建筑能源消耗過高，玻璃幕墻建筑能耗是普通建筑的4倍，也會產(chǎn)生大量的光污染，這些光污染會直接影響人們的健康。

綜上所述，夏熱冬暖地區(qū)中小學教學樓建筑節(jié)能設(shè)計，既要考慮到教學樓大開窗和常開門的特點，也要考慮到地區(qū)經(jīng)濟的現(xiàn)實情況，針對不同的地區(qū)經(jīng)濟現(xiàn)狀，應(yīng)該采取不同的建筑節(jié)能設(shè)計，才能因地制宜，使節(jié)能設(shè)計更具有實際操作性。中小學教學樓建筑節(jié)能要根據(jù)社會經(jīng)濟的發(fā)展而逐步提高，把工作做得更加具體，使得建筑節(jié)能真正地體現(xiàn)它實際的經(jīng)濟效益、環(huán)境效益及社會效益。

參考文獻

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注釋

①引自《民用建筑節(jié)能設(shè)計標準》1995