摘要：随着社会经济与科学技术的发展推动，人类逐渐在住宅建筑中考虑生活的舒适性与人文性的需要，但是造成全球变暖现象日益严重，因此需要进行节能优化设计。而我国大部分地区为夏热冬冷地区，本文就对该地区的住宅节能优化设计进行了分析，以供参考。
关键词：夏热冬冷；住宅；能优化设计
1、建筑节能的概述
建筑节能，在发达国家被广泛称“为提高建筑中的能源利用率”，在保障提升建筑本身的人文性舒适性的基础上，合理而科学地使用能源，提升能源利用率它具体指在规划设计改造及使用等过程中，认真执行运用节能标准，采取节能式的建筑技术建筑工艺建筑设备建筑材料及建筑产品，提高建筑本身的保温隔热功能和采暖供热等方面的运转效率，加强能源消耗的科学管理，利用新能源等环保资源，在保障建筑内人们热环境需求的基础上，减少建筑物供热制冷制热照明供应等方面的能耗。
2、节能优化设计的必要性
人类历史以来，住宅建筑作为抵挡恶劣自然气候天气的一种掩体存。在近代工业革命后，随着社会经济与科学技术的发展推动，人类逐渐在住宅建筑中考虑生活的舒适性与人文性的需要。所以，近代以来，各种新式的建筑类型采暖采光等设备相继出现，并使人们的居住环境日益人性化舒适温暖如春然而，这些是建立在大量耗费能源的基础上的，于是，环境污染气候变暖等世界性难题相继出现并引起了人们的深刻反思。20世纪后期，随着科技的进一步发展与环保思想的深入人心，在能源与环境问题成为世界与时代难题的同时，“环保”“节能”意识及观念逐渐出现并成为了人们关注的热点。
近年来，虽然我国国民的节能意识有所上升，国家政策法规也在加大鼓励与支持力度，然而，由于建筑节能的技术与手段还不够健全，许多地区的建筑能源消耗依然很大，并且建筑节能标准远低于西方发达国家。因此，建筑节能的紧迫性在当今的我国极具时代意义，任重而道远。而我国建筑节能工作的主要问题则是人们节能观念意识薄弱与缺乏具备节能设计能力及责任心的人才。
2、夏热冬冷地区气候特征与热环境状况
我国的夏热冬冷地区多，占我国国土的大部分地区，主要分布在我国东部中部地区。该区域最热月的室温均为25℃～30℃，相对湿度均为80%左右。夏季的气候特点是高温高湿，较多晴日，由于太平洋副热带高压深入长江内陆，整个长江地区呈现高温少雨、晴日少风的源于：论文标准格式范文www.808so.com
“火炉”景象。同时，夏季也是晴雨天气相对较多、较为舒适的时节，此时，虽然气温上升迅速，但夜间也降得明显，雨前闷热雨后凉爽宜人。夏季我国第三种天气便是持续阴雨。此时，昼夜温差小，天气湿度较大，感到闷湿不适，室内也宜细菌蔓延。
夏热冬冷地区的冬季则在最冷月份室温均为0℃～10℃，平均湿度80%左右，南方此时气温虽比北方高，但差距不大并且光照条件明显不如北方，同时，光热条件自东向西逐渐减弱，西南川蜀地区地处西部又加上受到地形影响，整个冬季天气阴沉雨雪绵绵，晴日更少。
西伯利亚高气压控制亚欧内陆，此季，西伯利亚寒潮可直接南下肆虐我国大部分地区，直接致使降温降雪天气。
总体而言，夏热冬冷地区冬季不如严寒极地之冷，夏季也比赤道酷热地区爽朗，已经是人类最为适宜的气候地区。住宅建筑的节能设计需要立地区的实际气候变化需要，不断满足人们的实际生活舒适需求，在此之上尽力完成节约消耗、环境保护之功效。根据不同的功能住宅建筑空间组成不同，人们在其中的活动内容不同及作息时间段不同等适当调整设计。
3、夏热冬冷地区住宅节能优化设计
1）住宅节能优化设计的基本思路
住宅节能优化设计在夏热冬冷地区的应用应根据本区域气候的特征而定，于是，设计涉及到夏季隔热、冬季保温、过渡时节除湿及自然通风等方面的自然因素考虑。所以，在进行住宅围护结构的设计时，除夏季的隔热效果是围护结构设计解决热工设计的关键之处以外，鉴于冬季自然状况，设计时还需考虑冬季的保温作用，另外，该地区的空调采暖运行的方式、自然通风和室外热作用间的关系等方面也需要参。考该地区现有的大多数住宅是砖混式结构，即:外墙为砖墙或者是混凝土轻型空心砖块室内外抹灰。
怎样确立该地区的护结构的热工设计标准，要考虑以下几方面:
（1)该地区的住宅建筑造价取暖设备社会等方面的环境费用以及国家对该区域的住宅建筑提出的节能标准要求；
(2)该区域住宅详细的规划设计体形窗墙比和对于自然通风的组织等；
(3)建筑在该地区气候环境条件下的热过程特征状况，尤其是夏季的高温条件下，对于围护结构热稳定状况的考验特征等。建筑围护结构的构造与热工参数表见表1
表1建筑围护结构的构造与热工参数表
2）灵活性设计应对冬夏气候矛盾
适合这一地区特色的合理住宅节能设计必须是以气候环境、建筑处于的场所环境以及居住人的具体情况而考虑设定的。夏季高温多雨、冬季严寒干燥是这一地区的主要特点，冬夏季节气候变化大、南北受太阳辐射条件及季风等因素影响以致光热、温度、湿度差距亦是悬殊。所以在这一地区冬夏气候矛盾的情况下，如何灵活设计夏热冬冷地区住宅节能以适应四季变化则是问题的关键，需要我们在总体的环境布置、空间的建筑结构、造型的处理等方面综合考虑，此外强化运用技术与自然环保资源采暖节能，创造舒适的居住环境。总体住宅布局上，要考虑气候环境的特征合理布局住宅建筑的朝向、建筑间距与小区绿化问题等，以达到夏季良好通风、降温散热、遮阳避暑，冬季利用光照阻挡寒风保暖等效果；建筑间距对于散热通风十分关键，应根据地区的夏季较多东南风、冬季西北风及夏冬太阳光照不同等特点而设计。此外，住宅区域内的植被绿化工作对于建筑不同季节的热环境影响明显，也应该充分利用。
总之，灵活性的设计需要对住宅护结构根据当地的气候变化做出适当的调节。于是，住宅设计将被动建筑体和附加住宅设备相结合，使构造更加舒适节能而环保。
3）地下的冷热源及相变制冷技术
夏热冬冷地区年均温度是18℃左右，已经是人类适宜的温度。鉴于地表温度的变化在地下土壤中逐渐锐减及变化相对滞后的特性，所以在冬季，地下浅层的温度较地表高，在夏季则相反。于是，可以说，地下浅层是一个很好的冷热源。所以我们可以将空气输入地下浅层埋藏的管道中，然后经过加热或者冷却输往室内，如此将室内冷热负荷与地下冷热源进行灵活互动，利于改善我们的室内热环境。
相变制冷技术则是利用了太阳能蒸发多孔材料水分的原理来冷却建筑的外表层。研究曾表明，此法效果明显，夏季建筑表层受强烈辐射温度达50℃以上，使用后可使其降低近1/2的温度，利于室内温度与湿度的调节。
4）植被绿化调节温度
住宅建筑小区的植被绿化对于区域内的气候具有一定调节的良好作用，在当代城市住宅环境调节与保护中具有重要意义。植被绿化是利用了植物的光合作用、从地面吸收水分及叶面蒸发、蒸腾的作用对环境进行调节温度与湿度。植物有利于降低建筑护结构的外表面温度，调节室内热环境，降低室内空调的能耗，达到能源节约与生态保护的双重效果。此外，住宅区绿化还利于改善小区的环、境丰富小区生活、减少住宅区空气与噪声污染降、低温室效应及调节碳氧平衡的多重作用。住宅区植被绿化调节温度示意图如图1所示。
图1住宅区植被绿化调节温度示意图
结语
总之，在社会经济与科学技术不断发展进步的今天，人们的环保节能意识与追求舒适生活环境的观念也在不断提高。于是，又在科技日新月异的时代下，我们需要驾乘时代进步的风帆，实现夏热冬冷地区住宅节能的优化设计，不断提升我们的节能技术水平及应用。如此，我们的居住环境才会真正的实现可持续化的舒适。在我国人口众多能耗巨大，经济与社会发展面临资源短缺与环境压力的今天，加快住宅的优化节能设计更具深远的现实意义。
参考文献:
常婧莹. 建筑节能的重要性及建筑的节能设计[J]. 河南建材, 2010(3):41-42．
何伟骥. 夏热冬冷地区太阳能利用与建筑整合设计策略研究[D]. 杭州:浙江大学，2007．
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。
夏热冬冷地区住宅节能优化设计分析
更新时间：2024-02-18
作者：用户投稿
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