夏热冬暖地区住宅围护结构隔热构造技术及其效果评价

夏热冬暖地区住宅围护结构隔热构造技术及其效果评价

发布日期：2007-12-17

一、夏季建筑热环境状况

根据《民用建筑热工设计规范》GB50176-93,夏季防热要求的重点是围护结构的隔热设计，评价围护结构隔热性能好坏的主要指标是围护结构内表面温度，即在房间自然通风情况下，建筑的屋顶和东、西外墙的内表面最高温度，应满足下式要求[1]：

θi.max≤t e.max

按此规定，我国炎热地区主要城市夏季气候参数的计算见表1：

表1 炎热地区主要城市的夏季气象参数

注：t e.max为夏季室外计算温度最高值；

φ（%）为夏季室外平均相对湿度；

I H(W/m2)为夏季水平方向太阳辐射照度日总量。

由上表可知，夏热冬暖和夏热冬冷典型地区的夏季室外计算温度最高值均在35℃以上。

夏热冬暖地区的热湿特点：夏热时间长，高温高湿气候持久，大部分地区每年从5月上旬至10月中旬近半年时间温度超过25℃，相对湿度在60%以上，城市居民普遍在这一区间使用空调。

人体热反应认为[2]：围护结构内表面温度的最高值如果不超过人体皮肤平均温度，约33-35℃较为合理，高于此值，人们将感受到明显的热辐射，尤其在36℃以上，身体的热感极其明显。

因此，该地区居民和办公建筑等无不不惜耗费大量电能借助空调降温。

空调状况：目前为止，该区建筑设计已完全按照有空调的标准设计，商品住宅的空调安装比率近100%。

城市供电：至1999年12月底，广东省电网的总装机容量达到3033.37万 KW,居全国各省市（区）之首。但2000年6月5日上午全省电力负荷创历史最高记录，高达1417万KW，供电系统缺额130万KW，迫不得已对20个市采取限电措施[4]。另一方面，空调房间内被称为空气维生素的负离子浓度减少，引起失眠、易怒和精神紧张等症状，称为“空调病”[2]。

夏热冬暖地区夏季室内热环境不容乐观，对其改善已不仅是解决热舒适问题，更重要的是保护身体健康和保证正常的工作和学习效率。

二．夏季建筑热环境较差的主要原因

夏热冬暖地区夏季热环境较差，首先是气候条件所至；其次是通风方案不当，对于不用空调的住宅，以持续自然通风为降温主措施，效果不尽如人意；其三是围护结构隔热性能不良。夏热冬暖地区外墙普遍采用180mm厚墙[3]，因造价限制，大多数的外墙是采用红砖或灰砂砖，其热阻值如表2。架空通风屋面虽有一定的隔热效果，到炎热夏天，其内表面最高温度仍高达39℃左右；窗户是隔热的薄弱环节[3]，空调能耗有一半是通过窗户和阳台门的得热引起的，目前广泛使用的单层窗的隔热性能和气密性都很差，热阻值见表3，此外，近年来，建筑物窗户面积有增大趋势。

表2 180mm墙热阻比较

表3 窗户热阻和传热系数

三、建筑节能构造及施工

《住宅设计规范》GB 50096-1999和《广州市住宅设计试行规范》规定：夏热冬暖地区住宅建筑的屋顶和西向外墙应采取隔热措施，西朝向的外窗宜做遮阳处理，但均未对隔热措施做具体规定，令设计人员难以操作实施。我们对该地区墙体、屋面及窗的隔热处理做了如下尝试：

1．屋面隔热采用20mm厚聚苯乙烯泡沫板作为屋面隔热层，聚苯乙烯泡沫板重量轻，隔热与防水效果均好，具体措施详见图一、二。

2．外墙隔热

外墙隔热做内隔热，采用400x400隔热棉及铝箔空气间层为隔热层，铝箔质轻且隔热效果好，对发展轻型墙体很有意义。具体措施详见图一。

3．窗隔热

采用单框双层玻璃铝合金窗，外层玻璃为浅绿色吸热玻璃，窗扇平开式，起兜风作用，内层为低辐射玻璃，推拉式保证室内使用方便（发明专利号：00237895.7）。该窗能有效阻挡60%的太阳辐射进入室内。

墙体及屋面的部分施工步骤见如下图.

四、建筑热环境质量实测

为了掌握夏热冬暖地区在高温高湿的典型天气下，有、无隔热措施的室内热状况，选取6月间连续阴雨天气进行测试，因为5、6月是广州降水最集中、暴雨最多的时段，相对湿度最大，亦是夏季最炎热的初端。被测试的隔热房间采用上述隔热措施。

1．测试时间：2000年6月9日9：30至6月11日18:30连续57个小时。

2．测试对象：广州华南理工大学东区教工住宅区一栋九层住宅，该住宅一梯两户，前后楼间距约0.7H, 住宅现场周围未清理但小区内绿化状况较好，周围树木仅能遮挡到五层，六层以上无遮挡。本次被测对象为该楼九层两个东（无隔热）、西（有隔热）对称的房间，尚无人居住，视野开阔。测点布置平面图详见图3。

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/u7oq.html