摘要：本文介紹杭州高科技企業孵化器二期節能技術方案設計過程，探討夏熱冬冷地區建筑節能技術設計及應用展望。

　　關鍵詞：生物科技評職論文發表,核心期刊,夏熱冬冷地區,辦公,建筑節能

　　引言：據統計，我國建筑能耗占社會總能耗的27.6%，隨著經濟的發展和人民生活質量提高，這個比例還會不斷增長。我們正在以中國和世界上前所未有的規模和速度建造高耗能建筑。強調節能、低污染、低耗能的綠色建筑順應時代的要求而生，加強建筑節能是解決我國房屋建設的戰略機遇期的重要措施。

　　杭州高科技企業孵化器二期建筑設計力求結合夏熱冬冷地區氣候特點,從建筑的選址、采光、遮陽、保溫、隔熱、蓄熱集熱、采暖與制冷、通風與防風等方面進行考慮,形成良好的室內外辦公環境。

　　1 工程概況

　　杭州市高科技企業孵化器二期位于杭州市下沙經濟開發區內，屬于夏熱冬冷地區，總用地面積約35141㎡，總建筑面積：155449.77㎡，地上建筑面積: 123623.25㎡,2#主樓地上24層為辦公綜合樓，3#副樓地上11層為辦公綜合樓及附屬用房。

　　2辦公建筑的空間組合設計及其節能設計思路

　　杭州市高科技企業孵化器二期主樓按功能需求設計成“工”字型。該類型空間體形系數較大，主要采用自然采光和機械通風;在設備使用上，大空間采用中央空調，單元式空間采用小型分體式空調。而五到二十四層為外廊式單元空間，該類建筑體型系數大，采用自然采光和通風，主要采用小型分體式空調。工字型的體型便于形成半圍合的中庭空間，這是對傳統院落建筑空間變形，創造宜人錯落的趣味景觀，美化工作環境，同時可實現自然通風，調節室內熱環境，為建筑內部提供充足的光線。多種空間形式的組合，對于目前倡導的“綠色建筑”、“生態建筑”來講，都是一種有利的空間節能設計思路。

　　3 圍護結構節能因素與優化設計

　　辦公建筑是耗能較大的建筑，因而我們在建筑設計中應最大限度地提高室內外環境的舒適性，盡可能減少其能源的消耗。而本次設計建筑位于夏熱東冷區，一般在這個區域的辦公建筑空調的能耗幾乎占了總能耗的50%，而且全年空調耗冷量和耗熱量都與窗墻比呈線性關系，而且當中的20%~50%是由外圍護結構傳熱所消耗的。顯而易見，外圍護結構的設計對于建筑在運行中耗能是一個主要因素。外立面都為石材結合玻璃幕墻圍護結構，設計時我們必須同時考慮通風和日光的需求，并提供適合于當地氣候的熱濕保護。

　　3.1適宜的窗墻比

　　夏季白天通過窗戶進入室內的太陽輻射熱也比外墻多的多，窗墻面積比越大，則采暖和空調的能耗也越大。從節約建筑能耗的角度出發，必須限制窗墻面積比。

　　夏熱冬冷地區，人們普遍有長時間開窗使房間通風的習慣，所以在設計中我們在滿足采光和通風的情況下，確定適宜的窗墻比。整體來說，外墻朝南時能耗最低，因此應該在南向開窗，東西向不宜開窗。設計中東南西北各向的窗墻比分別為2#主樓：0.42、0.68、0.53、0.62，3#副樓：0.45、0.62、0.30、0.58，均小于窗墻比限值0.70。由于采暖耗電量與空調耗電量都隨窗墻比的增加而呈梯形狀躍升，一定窗墻比范圍內耗電量不變，所以適當加大開窗面積，既有利于采光也不會增加采暖和空調的總耗電量。

　　3.2優化外圍護墻體的保溫隔熱性能

　　我國建筑節能規劃目標中，建筑圍護結構承擔其中47.2%的節能任務。根據建筑節能標準要求，我們選用導熱系數小、強度高的建筑材料，如新型的混凝土小型空心砌塊作為圍護結構的墻體材料，平均傳熱系數為0.95W/(M2.K)。設計采用強度高的承重材科和導熱系數小的輕質保溫材料進行復合。在辦公建筑設計中，我們目前這種復合保溫墻體是節能建筑中立用普遍、技術成熟的圍護結構做法，其構造主要分為外保溫、內保溫和夾心保溫3種。具中外保溫做法效果妝奸，是目前常見一種保溫構造做法。其中外保溫構造不僅冬季保溫性能好，還能防止冷熱橋的產生，而且夏季隔熱性能優良，目前項目使用就有聚苯顆粒保溫砂漿。

　　3.3“雙層皮”幕墻處理

　　在辦公建筑中，外窗和幕墻占房間總耗熱灼30%左右。玻璃幕墻是建筑物熱交換、熱傳導最活躍、最敏感的部位，是傳統墻體失熱損失5～6倍，幕墻的能耗約占整個建筑能耗的40%左右，故幕墻的節能有極其重要的地位。

　　在這次設計中采用的窗玻璃是6mm高透光Low-e玻璃。這種玻璃對可見光保持較高的透過率，而對紅外長波段透過率幾乎為零。此外，由于鍍上Low-e膜的玻璃表面具有很低的長波輻射率，可以增加玻璃表面輻射換熱的熱阻，從而具有良好的保溫性能。在杭州這個夏熱冬冷地區，如果人體再受到陽光的直接照射，將會感到炎熱難受。在玻璃幕墻上設置遮陽系統，可以最大限度減少陽光的直接照射，從而避免室內過熱，是炎熱地區建筑防熱的主要措施之一。在考慮到辦公使用者舒適度后，我們在玻璃幕墻外設置遮陽(如右圖)，以達到減少能耗的要求。計中已經把外遮陽系統作為一種活躍的立面元素，加以利用，甚至稱之為雙層立面形式。這種具有 “動感” 的建筑物形象不是因為建筑立面的時尚需要，而是現代技術解決人類對建筑節能和享受自然需求而產生的一種新的現代建筑形態。在閉窗的情況下，有、無遮陽，室溫最大差值達2℃,平均差值1.4℃。而且有遮陽時，房間溫度波幅值較小，室溫出現最大值的時間延遲，室內溫度場均勻。因此，遮陽對空調房間可減少冷負荷，所以對空調建筑來說，遮陽更是節約電能的主要措施之一。

　　4 采用屋面綠化，利用綠化中庭，創造舒適環境

　　2#主樓南北側為大片玻璃幕墻，為有效地抵御及緩解外部氣候的影響，在 3層以上設計有通高兩層室內綠化中庭。綠色中庭把綠化系統引入室，員工在工作之余，可在此休息、交流。同時中庭還有兩項重要的功能：首先，由于中庭內種植大量植物，可以遮擋日曬、隔離污染、提供新鮮氧氣、改善空氣濕度，形成—道綠色屏障。其次，由于中庭上部大窗的設置，促進室內空氣的流通，冬季關閉，中庭成為—個全封閉的大暖房;過度季節，窗戶微開，室內空氣流通，可改善工作間小環境;夏季中庭成為一個巨大的涼棚，對工作間起到良好緩沖作用。(如右圖)

　　2#主樓東西兩側在5層以上設計有交錯的室外綠化平臺，在增加辦公場所趣味性同時更好緩解東西曬給室內溫度帶來的影響。

　　多層次的綠化空間也是這次建筑設計最有特色地方之一。

　　5 利用自然通風降低建筑外墻負荷

　　房間負荷的形成是房間在各種外擾、內擾及建筑維護結構的熱工特性等因素綜合作用下的必然結果。外擾主要包括室外氣候參數如室外空氣溫度、太陽輻射、風速及鄰室溫度;內擾則主要是室內設備、照明、人員及通風等熱濕源和空調冷熱源等。在通常情況下，房間內的負荷變化受房間空調制冷量(或供熱量)、圍護結構傳熱、通過玻璃直接進入的太陽輻射、通風與空氣滲透得熱、室內人員散熱、設備散熱、照明散熱傳熱等因素影響。在上述多種影響因素中，維護結構傳熱就可以通過自然通風技術進行改善，從而降低建筑負荷，起到建筑節能的目的。2#主樓設計在溫和天氣如春冬過渡季節直接對流通風，實現基本零能耗;而在熱而無風的日子盡量設計利用煙囪效應、風塔效應引風入內。

　　6 利用自然采光和新型照明燈具降低照明系統電耗

　　盡可能開敞辦公室的天然太陽光利用。2#主樓南北兩側3層中的“光廊”亦可以引入自然的天空光線，提高大空間的照度。南向采光有較長時間和較高的照度,同時在夏季有較少的得熱,而在冬季能獲得較多的太陽輻射熱,是建筑的最佳朝向。朝北主要是依靠天空中的漫反射光來采光,照度雖然不如南面,但是采光的均勻度好,日光照射特別強的地區適合選擇北面為主朝向。

　　7蓄水隔熱屋面

　　利用水生植物遮陽，反射和吸收太陽輻射，以及利用蓄水的蒸發來提高隔熱效果;條件允許時在屋頂上覆土，做植被屋面。上面種密葉植物，利用植物遮陽，覆土作為隔熱層提高隔熱性能。

　　8 新能源技術

　　2l世紀建筑應大力開發利用太陽能、風能、水能和生物能等綠色能源，實現一定程度上的能源自給自足，保護未來的生態和環境，為將來的發展提供優良的基礎。太陽能是自然界中的最充分、最便捷的可供利用的綠色能源，應優先選用被動式太陽能技術，而主動式太陽能技術的采用則作為補充。被動式太陽能利用在設計時屋頂安裝一些裝置直接利用太陽能，如太陽能轉變成熱能，為辦公樓洗手間提供恒溫熱水;也可在外圍護結構的空氣層中填以高效熱反射材料，達到保溫隔熱的目的;還可利用太陽能收集器或其他裝置將太陽能進行收集、貯存和轉換。

　　9結論

　　可持續性綠色建筑強調建筑環境與自然環境的協調共存，有機結合，要從土地開發、建筑布局、建材選擇、建筑使用及維護以及建筑拆除的整個生命周期中，體現出對自然資源的索取少，能源消耗小，對環境影響小，再生利用率高的新特征。在杭州高科技企業孵化器二期設計中總體來說，我們采用簡單合適的設計策略，盡量適應杭州這個夏熱冬冷地區環境的特點，依靠自然力來滿足舒適性要求。

　　參考文獻：

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