均匀保温方案

不均匀保温方案

30

80

30

80

30

0

30

20

74.5

43.4

　　　　　　　　　表4 均匀和不均匀方案下顶层房间的耗热量指标（w/m2）及相对耗热量（%）

　　

保温方案

房间朝向

总和

南向

北向

东南

西南

东北

西北

耗热量指标
(w/m2)

均匀

13.9

15.4

20.5

20.4

21.5

22.2

114

不均匀

15.9

15.5

19.7

19.6

19.8

19.6

110

相对耗热量指标
（%）

均匀

1.0

1.1

1.5

1.5

1.5

1.6

　

不均匀

1.0

0.97

5 夏季耗冷量分析
　　北京夏季室外气象条件的特点是白天的外温高于室温，太阳辐射强烈，从而导致热量由室外向室内传递；而夜间外温则基本处在较舒适的温度范围内。鉴于室外气象条件的特点，住户一般白天拉窗帘，夜间开窗通风，因此，在模拟分析住宅夏季热状况时，应考虑夜间通风，本文设定夜间通风的换气次数为4次。类似于耗热量指标的分析，图4给出在基本状况下，研究对象不同楼层、不同朝向房间的耗冷量指标。图5表示出各个朝向外墙及屋面单独保温(30mm厚的聚苯板)后，对应于各自的基本状况，顶层各房间耗冷量指标的相对变化幅度。
　　

　　　　　　　

　　　　图4 基本状况下的房间耗冷量指标　　　　　　　　　　　　　图5 不同朝向外围护结构的保温效果
　　
　　很明显，顶层房间的耗冷量指标要远大于中间层和底层的房间，而不同朝向的耗冷量指标的差异则很小，但房间耗冷量指标随朝向的变化趋势与耗热量指标相似。南向房间的耗冷量指标最小，东北、西北、东南及西南向房间的耗冷量指标则较大，北向房间的介于其中。由于太阳辐射对住宅夏季热状况是非常不利的因素，而南外墙由于南向阳台底板对太阳直射的遮挡作用，使得其接受的太阳辐射热最少；东、西向外墙的夏季太阳辐射得热最高，北向介于其中。因此，外围护结构接受太阳辐射热的增加相应会提高对其保温性能的要求，故满足冬、夏季住宅节能所要求的外墙保温性能相同。这与图5所示的结果基本一致。不同房间相比较，东外墙和西外墙的保温效果最明显。而同一房间相比较，各房间均是屋面保温后，耗冷量指标降低的幅度要远远大于其它外墙，这是由于屋面所接受的太阳辐射热构成了顶层房间夏季得热的主要部分。因此，与冬季状况不同的是为了满足夏季的住宅节能，应加大顶层房间屋面的保温热阻值。
　　 图5还表明外墙保温后，部分房间的耗冷量指标反而有所增加。这是由于围护结构保温性能的增加不利于夜间室内向室外散发热量。因此，应加大室内、外的夜间通风换气，以充分利用室外的低温环境降低室温而达到减少能耗的目的。图6表示在相同的保温状况下，分别对应于不同的夜间通风条件，顶层各房间夏季耗冷量指标相对于基本状况的变化幅度。
　

　　　　　　　　　

　　图6 不同夜间通风状况下的保温比较　　　　　　　　　　　图7 顶层房间耗热和耗冷指随屋面保温性能的变化
　　
　　 图6表明：加大夜间通风后，各个房间的耗冷量指标降低幅度都得到明显增加。故为了满足住宅的夏季节能要求，除增强外围护结构，尤其屋面的保温性能外，应着重加大室内、外的夜间通风换气。
　　 但在上一节的分析中得出：住宅屋面的保温性能存在一个临界值，超过这个临界值，房间的耗热量指标反而会加大。因此，冬夏季不同的室外气象条件对屋面保温性能的要求是相互矛盾的。图7表示同在外墙不均匀保温的条件下，顶层南向房间的耗热量指标及耗冷量指标，随屋面保温性能的变化趋势。
　　从图7可看出，住宅房间耗冷量指标随屋面传热系数线性变化增加的趋势十分明显，而房间耗热量指标虽然随屋面传热系数的加大而降低，但降低的幅度非常小。因此，屋面保温性能对住宅夏季耗冷量指标的影响要比对冬季耗热量指标的影响大，故屋面的保温性能应主要根据夏季的室外气象条件决定。

6 结语
　　住宅建筑外围护结构保温性能的确定，应根据其朝向及面积大小采取不均匀分布的原则，其中外墙的保温性能主要由冬季的室外气象条件决定，而屋面保温性能的确定应主要保证降低顶层房间夏季耗冷量指标的大小，信捷职称论文写作发表网，同时综合考虑顶层房间冬季耗热量指标的变化。由于本文仅以一个住宅建筑方案作为研究对象，故对住宅建筑围护结构保温性能的定量还有待于今后更深入的研究。