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1、南方地區建筑節能的新思考土木工程學博士 陳振基按照GB 50176-93民用建筑熱工設計規范的分區，夏熱冬暖地區位于我國北緯27以南，屬于華南地區。北部和湖南省、江西省交界處有南嶺山脈，是長江流域和珠江流域的分水嶺。避開冷冰冰的“夏熱冬暖”的定語，用比較“文化”的定語，這個地區就是過去熟知的嶺南地區。其氣候特點是：濕熱、風雨、無冬、陰冷。1、南方地區節能存在的誤區這個地區的建筑節能和北方地區大不相同，北方有什么第一階段節能30%，第二階段節能50%的說法，那是指在當地19801981年住宅通用設計能耗水平的基礎上節約30%或50%。南方地區80年代根本沒有人工制冷（空調），今天也就沒有比那時節2、能多少的問題。那時居民夏天忍受著酷熱的煎熬，現在生活條件好了，家家戶戶使用空調，時間長達半年。這些城市空調用電占夏季用電總量的三成以上，以至一到夏天，全省電力供應告急，工業不得不讓電，且情況日趨嚴重。因此，南方的建筑節能形勢實際上比北方還要緊迫。遺憾的是，南方節能受北方的影響太甚，北方的一套節能概念被套用到南方來，適用于北方的墻體保溫技術被搬到南方來。近幾年南方的建筑節能工作收效甚微，不能不說是這種指導方針的后果。其實嶺南地區根本不存在墻體保溫問題，這里的氣候特點多年來早已形成了一套獨特的經驗，問題是現在被丟失了，千篇一律的現代建筑把適應當地氣候的傳統方法扼殺了，又被北方的技術誤導了。今天要想3、把夏季空調用電降下來，恐怕要更換概念，重新審查2003年版的夏熱冬暖地區建筑節能設計標準，認真研究嶺南建筑特點，揚長避短，提出傳統方法和現代技術融合的節能措施，才可以扭轉目前的局面。千萬不要把北方地區建筑節能不可或缺的保溫搬到南方來。道理很簡單，十冬臘月由北方來到南方的客人，誰不把棉衣塞在箱子里，輕輕松松享受冬季溫暖陽光的撫摸？而炎炎夏日來的客人，則不得不一日淋浴三次，切身體會為什么南方人把這稱為“沖涼”。 所以，GB 50176-93民用建筑熱工設計規范規定，這個地區的設計要求是：“必須充分滿足夏季防熱要求，一般可不考慮冬季保溫”。接近三十年前出版的華南工學院亞熱帶建筑研究室的研究成果建筑防4、熱設計就把防熱概念定位于：隔熱、通風、遮陽、綠化四方面，15年后制定的民用建筑熱工設計規范國家標準第3.3.1條也寫道：“建筑物的夏季防熱應采取自然通風、窗戶遮陽、圍護結構隔熱和環境綠化等措施”，兩者可謂“英雄所見略同”。應該說，這要比夏熱冬暖地區建筑節能設計標準滿頁規定的各種系數簡單明白，易于操作得多了。說到墻體節能，我看有三個誤區要解決。一是不要搬用北方的保溫概念，特別不要學嚴寒或寒冷地區的方法，做什么外保溫。深圳市有個權威機構，出了本外墻隔熱構造圖集，其實就是把聚苯板貼在墻的外面，改個名叫外墻隔熱而已。發布以后連主編單位自己都不敢采用。嚴重地說，提倡外保溫就是把南方已經很熱的建筑物外面再5、用棉衣包起來，不讓熱量散失出去，那是幫倒忙；二是薄薄的隔熱層做在里面已經解決問題，也不要把北方地區顧慮的因素套用到南方來，當內隔熱的反對派。個中道理我在墻材革新與建筑節能2007年第5期已經分析了，這里不再贅述。三是不要把精力過多地化在墻體上，忽略了窗戶的重要性。大家都知道，窗戶的傳熱系數大約是墻體的34倍，比如單框單玻塑料窗的傳熱系數為4.7 W/(m2K)，單玻鋼窗的傳熱系數更高達6.4 W/(m2K)，而夏熱冬暖地區建筑節能設計標準規定的外墻傳熱系數則是1.5 W/(m2K)。沒有遮陽隔熱的話，窗戶拉了節能的后腿，使建筑物難以達到規范要求，怪不得有人講，窗戶設計得越大，從窗戶往外扔的空調6、費就越多。不嚴格限制外窗的面積和窗戶的傳熱系數，尤其是留戀于早被國外拋棄的玻璃幕墻建筑，空調耗電量是降不下來的。2 南方建筑節能措施先說遮陽。這是隔熱的第一關，就是避免太陽的輻射。傳統的方法是利用外廊、陽臺、挑檐、百葉窗來擋住太陽直曬。嶺南傳統建筑和東南亞低層建筑都有挑出很遠的檐口，將半個墻面的陽光遮住，上海金陵東路、廣州老街和東南亞地區廣泛流傳的懸挑騎樓都為臨街底層擋去了太陽直曬，使得屋里清涼多了。傳統建筑窗戶的遮陽本可以給建筑師提供很大的創作空間。各種材料、各種圖案、不同方向的花格、漏花和百葉，擋住了夏日熾烈的陽光，特別是可以活動的百葉窗，減少輻射而不擋光。還有可以上下卷起的竹簾（現在已經7、發展到塑料簾了），都是遮陽的好辦法。現代建筑不設計那些挑檐、外廊，對于窗戶也是面積和玻璃越開越大，以求立面“簡潔”、“透亮”。于是光滑平整的墻面和無遮無掩的窗戶100%接受了太陽的輻射，被熏烤的人們不得不借助冷氣來降溫，空調電耗終于逐年增高。夏熱冬暖地區建筑節能設計標準雖然注意了這個問題，引入了一個外窗的綜合遮陽系數，開列了一系列數字和公式，卻把本來普通工匠都明白的傳統遮陽方法搞得很玄妙，實際上淪為空談。南方潮汕耕農下地時常戴一種竹編的斗笠，上半部是空的，輕便又散熱。時至今日，珠江三角洲城鄉還可以見到勞動婦女戴這種竹帽，四周還用花布圍起作帽裙，遮陽又招風。可見鄰近北回歸線的嶺南地區，為了遮擋強8、烈的太陽輻射，民間早有妙招，這些難道不可以給我們建筑師一些啟發嗎？其次說通風。這可是現代建筑物的“軟肋”。城市規劃日益提高的容積率，建筑物朝向的被動性，高層建筑的多向布局，無不限制了家家戶戶都可以享受自然通風帶來的舒適。再說現代建筑壓低的層高，也限制了通風的效果。看來除了人工通風，難以解決節約空調的難題。但是傳統建筑利用天井造成空氣流動的原理或許也可供高層建筑設計參考。高層建筑平面上總有凹進部分，可惜現在認為這里難見陽光，常集中布置上下水管。其實這也是一個天井，處理得好，難道不可以成為涼風的源頭嗎？再說隔熱。這里先介紹南方地區特有的屋面隔熱。北方屋面常在防水層下面做一層絕熱層，防止頂層房間受屋9、面導熱升高溫度。南方屋面卻不同，除了傳統建筑物中的坡屋頂外，像北方一樣的平屋頂主要做成架空屋頂，利用十幾厘米高的架空通道通風散熱，是很好的隔熱方法。南方外墻的隔熱有一項技術可能對我們有所啟發，那就是沿海地區的蠔殼墻面。用廢棄的蠔殼砌在外墻表面，既可形成大比例的陰影，光滑的蠔殼表面又反射了太陽的輻射。今天固然沒有辦法大量收集廢棄的蠔殼，但可以利用特殊的反射性涂料，將照射到墻面的能量反射出去，減少墻面因吸收太陽輻射導致溫度升高。這種涂料過去用在航天飛行器上，價格不菲。現在國內外有許多低價的高效能反射涂料問世，應該可以試用。問題是反射涂料和絕熱材料的試驗方法不同，連美國ASTM都沒有完整的規范，這倒10、給我們留出了創造空間，或許可以走出一條新路子。外墻隔熱關鍵在于窗戶。傳統建筑窗洞不大，上設窗楣，可以遮陽，窗戶分上下兩部分，上部可以上翻，相當于氣窗，幫助通風換氣，下部平推窗扇，可以依風向而導入自然風。最重要的是嶺南傳統建筑常用百葉窗，起到遮陽、防曬、隔熱、導風的作用。可惜這些民間的方法，在現代建筑中全被忽視了。中東地區有一種通風式幕墻系統，該系統在墻體外有一層作為飾面層的金屬板，距離保溫材料表面幾厘米，成為空氣間隙，上下與外界空氣連通，造成對流，以此降低太陽直曬對墻面的熱沖擊。現代建筑設計中，不注意當地氣候特點，照搬簡單的設計手法，使得光滑無遮的墻面“照單全收”了熾烈的陽光照射；被地塊位置限11、制的朝向和“見縫插針”建造的高樓犧牲了自然通風的可能；盲目抄襲的玻璃幕墻和落地大玻璃窗更是故意在那里耗能。面對非理性的建筑設計上的錯誤，不去認真研究傳統建筑中前人的經驗，一廂情愿地要求老百姓節能節電，我看是難以生效的。綜上所說，南方地區的建筑節能其實不完全是技術問題，更多的是設計觀念問題，我們要認識到北方地區的圍護結構保溫并不適用于南方地區，有必要借鑒傳統，提出新的觀念。當前，現代化常常被當成是時代進步的標志，趨同化的現代建筑模式已經沖淡了優秀的傳統文化，包括建筑文化。南方的建筑師要學習嶺南建筑的傳統經驗，結合南方地區地理氣候和居民生活的特點，更新利用大窗戶造成立面“玲瓏剔透”的創作觀念，把新材料和新技術用于南方地區建筑節能，創造當地特有的節能技術，也為今后節能標準的完善奠定基礎。