“2007・第三届中国健康住宅理论与实践(大连)论坛”于4月23-24日在大连香格里拉大饭店举行, 本次论坛盛情邀请了中外住宅设计与住宅健康的专家到会参加,大会同期举办高峰主题演讲与论坛;项目参观和互动交流。以下为中国建筑科学研究院研究员杨善勤发言。

  杨善勤:各位朋友大家好,我是搞建筑节能研究和应用的,我今天讲的题目是生态环境和节能问题。。在健康住宅的诸多条件中,是一个必须具备的条件。如果一个住宅,里面的热环境不好。能耗又很大,住在里面冬天很冷,夏天很热,这样的住宅是很不舒适的。

  1 适宜的室内热环境并符合节能要求是健康住宅的必要条件

  随着我国国民经济的发展,人民生活水平的提高,人们对自己居住环境的健康问题日益重视,健康住宅的建设日益受到关注。在构成健康住宅的诸多条件中,适宜的室内环境并符合节能要求,是健康住宅的必要条件。很难想像,室内冬冷夏热、热环境差、采暖和空调降温能耗又很高的住宅,能被称为健康住宅。但是,在现实生活中,这种住宅仍然大量存在。我们努力推行健康住宅的理念,加快健康住宅和节能建筑的建设,有助于加速这种状况的改变,于国于民都是有利的。

  2 什么是室内热环境?适宜的室内热环境包含哪些条件?

  2.1 室内热环境。影响人体冷热感觉的主要因素有:室内空气温度、相对湿度、气流速度、周围壁面平均辐射温度[tg=(t1・F1+t2・F2+……+tn・Fn)/(F1+F2+Fn),它决定周围壁面与人体之间的辐射换热量]人体活动量和衣着热阻。前4个因素属于影响人体冷热感觉的室内环境因素,故统称为室内环境。

  室内空气温度、相对温度、气流速度对人体的冷热感觉能够产生影响,这一点容易被人们所感知、所认识,但周围壁面平均辐射温度的高低,对人体的冷热感觉也能产生影响,往往不易被人们所感知、所识识。例如在冬季的采暖房屋中,人们常常关注室内温度是否达到要求,而并不注意单层玻璃窗以及外墙和屋顶因保温不足、内表面温度过低对人体冷热感觉产生的影响。实践经验告诉我们,室内空气温度虽然已达到要求,但在有大面积单层玻璃窗或保温不足外墙和屋顶的房间中,人们仍然会感到冷,而在室内温度虽然不高、但有地板、顶棚或墙面辐射采暖房间中,人们仍然会感到温暖。在夏季自然通风的房间中,人们常常关注室内空气温度的高低,而忽视屋顶和西、东向外墙因隔热性能差而引起的内表面温度过高地人体冷热感觉产生的影响。事实上,在顶层和有、东外墙的房间中,在自然通风情况下,室内空气温度与其他房间相比,通常是稍高或接近,但由于屋顶和西、东向外墙内表面温度过高,人们仍然会感到很热。这时,如果室内空气相对湿度高,气流速度又小,则更会感到炎热难忍。

  2.2 适宜的室内热环境。适宜的室内热环境是指室内空气温度、相对湿度、气流速度和周围壁面平均辐射温度适当,使人们易于保持热平衡,从而有益健康的室内热环境。研究结果和实践经验表明,在围护结构保温隔热达到一般水平条件下,冬季采暖时,室内空气温度为18~22℃,相对湿度为30%~60%,气流速度小于或等于0.1m/s;夏季空调降温时,室内空气温度为24~28℃,相对湿度为40%~70%,气流速度小于或等于0.3m/s,这样的室内热环境是适宜并有益于健康的。应该指出,在我国绝大部分气候区,要实现这种适宜的室内热环境,单靠建筑措施(如自然通风、围护结构保温隔热、窗户遮阳等)是不够的,而必须依靠建筑措施和设备措施(如采暖、空调设备)共同工作才能解决问题。

  3 节能建筑有利于创造适宜的室内热环境

  《健康住宅建设技术要点》2004年版2.4.1条,对冬季采暖时的室内空气温度,相对湿度下限,和夏季制冷时的室内空气温度、相对湿度上限,作出了规定,而对气流速度和壁面温度未作规定。但2.4.2条规定,外围护结构保温隔热性能应符合相应地区节能设计标准的要求。2.4.3条规定,采暖致冷系统的运行效率和能效比应符合相应地区节能设计标准的要求。为什么按节能设计标准建造的节能建筑有利于创造适宜的室内环境?这是因为:

  在节能建筑中,为了节约采暖和空调降温能耗,除了应采用高效节能、便于调控和计量的采暖和空调系统之外,还应加强围护结构(包括屋顶、外墙、门窗和地面等)的保温、隔热和门窗的气密性。根据国家现行有关标准的规定,符合节能要求的采暖居住建筑,其屋顶的保温能力(用传热阻Ro表示)约为一般非节能建筑的1.5~2.6倍,外墙的保温能力约为一般非节能建筑的2.0~3.0倍,窗户的保温能力约为一般非节能建筑的1.3~1.6倍。节能建筑一般都要求采用带密封条的中空双玻窗或双层窗,或中空三玻窗。这种窗户的保温性能和气密性要比一般窗户好得多。在这种采暖居住建筑中,采暖能耗仅为一般非节能建筑的一半,甚至更低,但冬季室内温度可保持18℃~22℃,甚至更高,而且因为围护结构的传热阻较大,能使内表面保持较高的温度,从而避免了内表面结露、长霉,并使室内热环境得到显著改善。在我国夏热冬冷和夏热冬暖地区,已分别了2001年和2003年颁布实施节能50%的节能设计标准,对围护结构和采暖空调系统分别作出了规定。执行这些规定,不但能够节约采暖和空调能耗,而且能够显著改善室内热环境。

  4 如何创造适宜的室内热环境并符合节能要求?

  4.1 要因地制宜,抓住重点。为使建筑设计《包括热工设计、节能设计等》与地区气候相适应,《民用建筑热工设计规范》GB50176―93将全国划分成5个热工设计分区,并提出了相应的设计要求,即:

  严寒地区,必须充分满足冬季保温要求,一般可不考虑夏季防热;

  寒冷地区,应满足冬季保温要求,部分地区兼顾夏季防热;

  夏热冬冷地区,必须满足夏季防热要求,适当兼顾冬季保温;

  夏热冬暖地区,必须充分满足夏季防热要求,一般可不考虑冬季保温;

  温和地区,部分地区应考虑冬季保温,一般可不考虑夏季防热。

  4.2 要采取综合措施,而不仅仅是围护结构的保温隔热或采暖、空调设备。无论是保温还是防热措施都应是综合措施,如建筑物的群体布置(朝向、间距、层次安排、高低错落等等)和单体设计(体形、窗墙面积比、围护结构保温隔热、窗户遮阳等等)应有利于冬季日照、夏季自然通风和避免西、东向日晒等等。实践证明,对于夏季防热而言,采取环境绿化,自然通风、围护结构隔热和窗户遮阳这4项综合措施是有效的。

  4.3 要全面理解、认真执行国家和地方现行节能设计标准和相关标准,应在强制性条文和主要指标上达到或优于现行节能设计标准的规定。

  5 若干成绩和存在问题

  5.1 若干成绩

  5.1.1 在已通过验收的9个健康住宅项目中,绝大多数项目在室内热环境和节能方向的主要指标已达到或优于国家现行节能设计标准的规定。其室内热环境和节能方面的长期效果尚有待用户体验和使用验证,但近期效果已显示情况良好,用户、开发商和当地建设主管部门都比较满意。

  5.1.2 外墙和屋顶绝大多数采用外保温构造,其材料、构造和施工质量都比较到位,保温、隔热和外观效果较好。

  5.1.3 窗户广泛采用中空玻璃塑钢窗,或中空玻璃断热型铝合金窗,虽然有些中空玻璃空气层太薄(仅6或9mm),有些断热型铝合金框料还有待改进,但总体来说,其保温、隔热和隔声效果较好。

  5.1.4 在夏热冬暖地区,海口、厦门和深圳等地的健康住宅项目,其地理位置处在北回归线附近,属于低纬度地区,在建筑物群体布置,建筑物朝向上采取接近南北向,有利于自然通风,并避开了大量主要房间的西、东向日晒,并在建筑物南、北向,采用挑出阳台、隔板、或局部外廊,是一种适合地区气候特点,方便用户使用和有效的遮阳形式。

  5.2 存在问题

  5.2.1 夏热冬暖地区个别项目外墙热工性能指标稍差,有待今后改进。

  5.2.2 有些项目窗墙面积过大,对室内热环境、节能、住户私密性、窗户擦拭、建筑造价等等都不利。应按节能设计标准,从功能要求出发,严格控制窗墙面积比。固定窗面积过大,可开启窗扇面积又过小,不利于通风和窗户擦拭。气密性较高的节能建筑,其通风换气设施,以及窗户的通风换气与隔声如何结构等问题还待解决。

  5.2.3 西、东向窗户和外墙有效和可行的遮阳方式和产品尚待研发。