摘要：按照“十三五”规划目标，我国各省市都开始相继制定和出台了一些节能改革方案，但是由于各地的气候、地理以及建筑结构的差异导致了相应的节能工作很难开展。传统的建筑节能大多建立在北部城市偏多，而对于我国南部夏热冬暖地区的建筑节能研究就很少，建筑节能工作相比于北方建筑来说处于一个落后的局面，部分地区仍然处于试点，不成规模[1]。本文主要针对夏热冬暖地区的住宅建筑，对现有的建筑进行节能分析；提出合理的经济可行的节能方案，响应“规划”提出的节能改造方案，以推动我国的建筑节能工作的进行。
关键词：夏热冬暖；建筑节能；可行性方案
1.1我国建筑能耗现状
随着我国的国力增强，人民生活水平的不断提高，越来越多的建筑楼层拔地而起，城市化建设也超乎人们的预期在发展。然而在快速的发展过程中，会遗留许多的历史性问题，这些问题亟待我们去解决[2]。
据统计，我国目前已经完成建造的建筑总面积已经超过了500亿㎡，在这500多亿㎡的建筑中，只有仅仅8％到10％的建筑可以称之为绿色节能建筑，而城镇化快速发展的今天，城镇节能建筑却仅仅只是占所有建筑面积的18％[3]。虽然近几年，我国狠抓建筑节能，不仅在不断加强能源立法，同时也颁布了大量的建筑节能法规，力求在后续的城镇化建设避免出现高耗能建筑。但是，在早期的住宅建筑中，仍然有很大一部分建筑是建成于节能法规相对薄弱的时期，这个时期的建筑成为了高耗能建筑，大大的加速了我国能源危机[4]。因此对于建筑的节能研究，找出一种切实可行的节能方案是迫在眉睫的。
1.2夏热冬暖地区气候特征
我国夏热冬暖地区位于我国北纬27°以南，东经97°以东的部分区域，包括了海南，广东广西大部、福建南部、云南小部分以及香港、澳门、台湾等[5]。由于冬季寒冷时间短，夏季非常漫长，常年高温高湿，雨量充沛。因此该地区的气候特征十分特殊，而针对于当地的建筑节能研究，要因地制宜的选择合适的节能方案进行。
1.3夏热冬暖地区建筑节能工作的重心
我国夏热冬暖地区由于常年高温高湿，所以针对该地区，其建筑节能工作的重心应当偏向于夏季隔热隔湿，过渡季节隔湿。由于常年的高湿气体，建筑窗户的气密性要求必须严格[6]。尤其是其“回南天”时期，室外湿度常常达到90％到98％，大量的湿空气入室不仅会对室内空气品质有影响，还会给室内木质家具的寿命带来危害，损害了居民的经济财产。
而对于夏季的隔热，在一年的最热月时如图1-1；其气候温度最大可以达到35℃，不仅如此由于夏热冬暖地区偏向赤道侧，夏季太阳辐射强度要远远高于其他地区，因此，有效的阻止室外太阳辐射热以及温度传导是夏热冬暖地区建筑节能的工作重心。
图1-1
2.1夏热冬暖地区建筑节能研究
对于建筑的节能研究，首先考虑的是室内与室外相连的媒介作用，这些直接与外部接触的结构可以很大程度的将外部温度传递到室内，影响建筑能耗。对于外围护结构的节能研究能帮助建筑控制其室内能耗，减少能源消耗。
2.2窗户在建筑能耗中的影响
窗户对于建筑能耗影响非常巨大，针对于门窗，在整个建筑立面内，窗户的整体面积远远大于门的面积，因此有效的提高窗户的隔热隔湿性能，不仅能直接的减少能源消耗，同时也能间接的减少了空调设备的冷热负荷节省能耗。进行民居建筑窗户的节能研究对于整个建筑节能工作影响重大。
窗户的能耗占整个围护结构总能耗的40％，尤其是在夏热冬暖地区，其既要具备出色的隔热能力，也要具备良好的气密性。对于窗户的节能研究一下作详细分析。
2.2.1窗户的启闭
窗户的启闭方式一般有三种，即平推窗、对内对外开窗和固定窗。一般而言，对于夏热冬暖地区早期的住宅建筑而言，大多采用的是对外开窗，这种开窗模式，不仅导致窗户整体气密性偏差，而且会有一定的危险性。另外对外开窗，其启闭密封性不好，随着年久失修，这些不符合规范的住宅建筑耗能量更加庞大。
目前最佳的建筑窗户启闭方式是固定窗加平推窗模式，这种模式在继承了固定窗密封性能好的优势下，也继承了平推窗的优势，既不影响采光也不影响通风，最为重要的是，其良好的密封性能能减少大量的湿空气入室，适合夏热冬暖地区窗户节能需要。
2.2.2窗框材料
窗框材料的选择是非常重要的节能环节，常见的窗框材料有木窗、铝合金窗、钢窗、塑料窗等。在夏热冬暖地区，早期的高耗能建筑大多采用的铝合金窗框，也有80年代之前的建筑使用木窗，木窗具有良好的隔热性能，但因为材料本身不耐腐蚀性，以及木窗容易受潮腐烂，尤其在夏热冬暖地区，高湿环境下，木窗的使用效益就更低了。而随着经济的发展，铝合金窗框材料被普遍使用，其具有耐腐蚀性以及耐高温，因此被广泛运用到了早期的住宅建筑中，但是铝合金窗框材料其传热系数高达6.4W/（㎡·K），传热系数越大，阻止温度传递的能力就越弱，因此铝合金材料的窗框并不是优良的窗框材料。
塑料窗的问世大大的解决了这个矛盾，在拥有了良好的耐腐蚀性性能下，其有较低的传热系数，隔热能力出色，适用于夏热冬暖地区特殊的气候条件。
2.2.3窗玻构造
窗户玻璃占据整个窗户80％到90％的面积，太阳的热传导和热辐射很大一部分都是透过窗户进入到室内的，因此对于窗户玻璃的选择，对于整个窗户的节能来说至关重要。常见的窗户玻璃有：单玻材料、双玻材料、中空镀膜玻璃以及太阳能玻璃等。早期建筑大多采用的单玻结构，通过归纳总结以下是各玻璃组合形式的传热系数如表2-1所示：
表2-1 几种主要类型玻璃窗的传热系数
玻璃层数越多，在玻璃中填充稀有气体，能实现降低窗户的传热系数的功能。在夏热冬暖地区的窗户节能研究中，由于考虑多层玻璃的可行性以及经济性，故单独使用双层中空玻璃即可有效隔热。
2.3节能方案的选择
综上研究所得，在进行夏热冬暖地区的节能改造时，对窗户进行充分分析，找到了一种切实可行的窗户节能方案，即将原有的单玻铝合金窗户的窗框材料换成现有的塑料窗框，再进行工艺性改造，更新升级成为双玻塑料窗，这种窗型的优点在于高度的耐腐蚀性以及较强的气密性，适用于夏热冬暖地区高温高湿环境下；另外对此套方案进行经济性分析，以塑窗和双玻的市场价定位双玻塑窗加工艺费用在200元/㎡之间，一家高耗能建筑窗户全部更换成双玻塑料窗，其成本费用大约在1000元左右，而节能效益较原有的单玻铝合金窗提高了一倍多；不仅如此，双玻塑料窗使用寿命高达40到50年，因此，采用半封闭式启闭方式的双玻塑料窗具有良好的节能效益，适用于夏热冬暖地区节能改造需要。
参考文献：
[1]建设部建筑节能中心，促进我国建筑节能工作的建议[R]. 2006
[2]王立雄. 建筑节能[M]. 北京：中国建筑工业出版社，2004
[3]孙凤明. 发展绿色节能住区的尝试[J]. 工业建筑，2004，（2）
[4]Sam C.M.Hui. Low energy building design in high density urban cities. Renewable Energy[J] .2001，（24）：627～640
[5]Energy Information Administration. International Energy Outlook 2001[R]. 2001
[6]临川. 小城镇住宅建筑节能设计与施工[M]. 北京：中国建材工业出版社，2
论文作者:张磊,周正财
论文发表刊物:《防护工程》2019年第1期
论文发表时间:2019/4/24
标签：建筑论文; 窗户论文; 节能论文; 地区论文; 建筑节能论文; 窗框论文; 材料论文; 《防护工程》2019年第1期论文;