摘要：本文介紹杭州高科技企業(yè)孵化器二期節(jié)能技術(shù)方案設(shè)計過程，探討夏熱冬冷地區(qū)建筑節(jié)能技術(shù)設(shè)計及應(yīng)用展望。

　　關(guān)鍵詞：生物科技評職論文發(fā)表,核心期刊,夏熱冬冷地區(qū),辦公,建筑節(jié)能

　　引言：據(jù)統(tǒng)計，我國建筑能耗占社會總能耗的27.6%，隨著經(jīng)濟的發(fā)展和人民生活質(zhì)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(guī)模和速度建造高耗能建筑。強調(diào)節(jié)能、低污染、低耗能的綠色建筑順應(yīng)時代的要求而生，加強建筑節(jié)能是解決我國房屋建設(shè)的戰(zhàn)略機遇期的重要措施。

　　杭州高科技企業(yè)孵化器二期建筑設(shè)計力求結(jié)合夏熱冬冷地區(qū)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(fēng)與防風(fēng)等方面進行考慮,形成良好的室內(nèi)外辦公環(huán)境。

　　1 工程概況

　　杭州市高科技企業(yè)孵化器二期位于杭州市下沙經(jīng)濟開發(fā)區(qū)內(nèi)，屬于夏熱冬冷地區(qū)，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(shè)計及其節(jié)能設(shè)計思路

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

　　3 圍護結(jié)構(gòu)節(jié)能因素與優(yōu)化設(shè)計

　　辦公建筑是耗能較大的建筑，因而我們在建筑設(shè)計中應(yīng)最大限度地提高室內(nèi)外環(huán)境的舒適性，盡可能減少其能源的消耗。而本次設(shè)計建筑位于夏熱東冷區(qū)，一般在這個區(qū)域的辦公建筑空調(diào)的能耗幾乎占了總能耗的50%，而且全年空調(diào)耗冷量和耗熱量都與窗墻比呈線性關(guān)系，而且當(dāng)中的20%~50%是由外圍護結(jié)構(gòu)傳熱所消耗的。顯而易見，外圍護結(jié)構(gòu)的設(shè)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(jié)合玻璃幕墻圍護結(jié)構(gòu)，設(shè)計時我們必須同時考慮通風(fēng)和日光的需求，并提供適合于當(dāng)?shù)貧夂虻臒釢癖Ｗo。

　　3.1適宜的窗墻比

　　夏季白天通過窗戶進入室內(nèi)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(diào)的能耗也越大。從節(jié)約建筑能耗的角度出發(fā)，必須限制窗墻面積比。

　　夏熱冬冷地區(qū)，人們普遍有長時間開窗使房間通風(fēng)的習(xí)慣，所以在設(shè)計中我們在滿足采光和通風(fēng)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(yīng)該在南向開窗，東西向不宜開窗。設(shè)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(diào)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(nèi)耗電量不變，所以適當(dāng)加大開窗面積，既有利于采光也不會增加采暖和空調(diào)的總耗電量。

　　3.2優(yōu)化外圍護墻體的保溫隔熱性能

　　我國建筑節(jié)能規(guī)劃目標中，建筑圍護結(jié)構(gòu)承擔(dān)其中47.2%的節(jié)能任務(wù)。根據(jù)建筑節(jié)能標準要求，我們選用導(dǎo)熱系數(shù)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(jié)構(gòu)的墻體材料，平均傳熱系數(shù)為0.95W/(M2.K)。設(shè)計采用強度高的承重材科和導(dǎo)熱系數(shù)小的輕質(zhì)保溫材料進行復(fù)合。在辦公建筑設(shè)計中，我們目前這種復(fù)合保溫墻體是節(jié)能建筑中立用普遍、技術(shù)成熟的圍護結(jié)構(gòu)做法，其構(gòu)造主要分為外保溫、內(nèi)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(gòu)造做法。其中外保溫構(gòu)造不僅冬季保溫性能好，還能防止冷熱橋的產(chǎn)生，而且夏季隔熱性能優(yōu)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(dǎo)最活躍、最敏感的部位，是傳統(tǒng)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(jié)能有極其重要的地位。

　　在這次設(shè)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(qū)，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(shè)置遮陽系統(tǒng)，可以最大限度減少陽光的直接照射，從而避免室內(nèi)過熱，是炎熱地區(qū)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(shè)置遮陽(如右圖)，以達到減少能耗的要求。計中已經(jīng)把外遮陽系統(tǒng)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(xiàn)代技術(shù)解決人類對建筑節(jié)能和享受自然需求而產(chǎn)生的一種新的現(xiàn)代建筑形態(tài)。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(xiàn)最大值的時間延遲，室內(nèi)溫度場均勻。因此，遮陽對空調(diào)房間可減少冷負荷，所以對空調(diào)建筑來說，遮陽更是節(jié)約電能的主要措施之一。

　　4 采用屋面綠化，利用綠化中庭，創(chuàng)造舒適環(huán)境

　　2#主樓南北側(cè)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(shè)計有通高兩層室內(nèi)綠化中庭。綠色中庭把綠化系統(tǒng)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(nèi)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(shè)置，促進室內(nèi)空氣的流通，冬季關(guān)閉，中庭成為—個全封閉的大暖房;過度季節(jié)，窗戶微開，室內(nèi)空氣流通，可改善工作間小環(huán)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(cè)在5層以上設(shè)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(nèi)溫度帶來的影響。

　　多層次的綠化空間也是這次建筑設(shè)計最有特色地方之一。

　　5 利用自然通風(fēng)降低建筑外墻負荷

　　房間負荷的形成是房間在各種外擾、內(nèi)擾及建筑維護結(jié)構(gòu)的熱工特性等因素綜合作用下的必然結(jié)果。外擾主要包括室外氣候參數(shù)如室外空氣溫度、太陽輻射、風(fēng)速及鄰室溫度;內(nèi)擾則主要是室內(nèi)設(shè)備、照明、人員及通風(fēng)等熱濕源和空調(diào)冷熱源等。在通常情況下，房間內(nèi)的負荷變化受房間空調(diào)制冷量(或供熱量)、圍護結(jié)構(gòu)傳熱、通過玻璃直接進入的太陽輻射、通風(fēng)與空氣滲透得熱、室內(nèi)人員散熱、設(shè)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(jié)構(gòu)傳熱就可以通過自然通風(fēng)技術(shù)進行改善，從而降低建筑負荷，起到建筑節(jié)能的目的。2#主樓設(shè)計在溫和天氣如春冬過渡季節(jié)直接對流通風(fēng)，實現(xiàn)基本零能耗;而在熱而無風(fēng)的日子盡量設(shè)計利用煙囪效應(yīng)、風(fēng)塔效應(yīng)引風(fēng)入內(nèi)。

　　6 利用自然采光和新型照明燈具降低照明系統(tǒng)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(cè)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(qū)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(fā)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(shù)

　　2l世紀建筑應(yīng)大力開發(fā)利用太陽能、風(fēng)能、水能和生物能等綠色能源，實現(xiàn)一定程度上的能源自給自足，保護未來的生態(tài)和環(huán)境，為將來的發(fā)展提供優(yōu)良的基礎(chǔ)。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(yīng)優(yōu)先選用被動式太陽能技術(shù)，而主動式太陽能技術(shù)的采用則作為補充。被動式太陽能利用在設(shè)計時屋頂安裝一些裝置直接利用太陽能，如太陽能轉(zhuǎn)變成熱能，為辦公樓洗手間提供恒溫?zé)崴?也可在外圍護結(jié)構(gòu)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(zhuǎn)換。

　　9結(jié)論

　　可持續(xù)性綠色建筑強調(diào)建筑環(huán)境與自然環(huán)境的協(xié)調(diào)共存，有機結(jié)合，要從土地開發(fā)、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(xiàn)出對自然資源的索取少，能源消耗小，對環(huán)境影響小，再生利用率高的新特征。在杭州高科技企業(yè)孵化器二期設(shè)計中總體來說，我們采用簡單合適的設(shè)計策略，盡量適應(yīng)杭州這個夏熱冬冷地區(qū)環(huán)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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