發(fā)展適宜的建筑節(jié)能技術(shù)，科學(xué)對(duì)待“被動(dòng)房”等節(jié)能概念
對(duì)人體健康影響最大的環(huán)境因素是溫度和濕度。室內(nèi)環(huán)境溫度影響人的抵抗力,，人體對(duì)外界溫度的變化有一定的適應(yīng)能力，身體可以通過體溫調(diào)節(jié)保持平衡,，但這種調(diào)節(jié)是有限的,，室內(nèi)的溫度過高或過低，都會(huì)影響到人的體溫調(diào)節(jié)功能,。溫度過高會(huì)造成散溫不良引起體溫升高,，血管擴(kuò)張、脈搏加速,；溫度過低,，又會(huì)使人代謝功能下降，脈搏和呼吸減慢,，皮膚過緊,，皮下血管收縮，呼吸道抵抗力下降,。
環(huán)境的熱舒適性在未加處理時(shí)變得非常明顯,。當(dāng)一個(gè)地方的熱條件滿足需求時(shí)，我們的身體與環(huán)境保持平衡狀態(tài),，能夠正常地進(jìn)行活動(dòng),。另一方面，當(dāng)一個(gè)地方太熱或太冷時(shí),，我們的情緒和身體會(huì)很快發(fā)生變化,。當(dāng)熱平衡不穩(wěn)定時(shí)，即當(dāng)身體產(chǎn)生的熱量與身體從環(huán)境中失去的熱量不等時(shí),，就會(huì)產(chǎn)生對(duì)熱環(huán)境的不滿,。
“有關(guān)人員進(jìn)行了24項(xiàng)關(guān)于溫度與工作表現(xiàn)之間關(guān)系的研究，分析表明,，與21°C到23°C之間的基準(zhǔn)線相比,，30°C和15°C時(shí)的工作表現(xiàn)降低了10％ ，證明了熱舒適性對(duì)辦公人員可能產(chǎn)生的影響,。最近的一項(xiàng)研究表明,，在受控環(huán)境中，溫度較低時(shí)工作表現(xiàn)會(huì)降低4％,，而在溫度較高時(shí),，工作表現(xiàn)會(huì)降低6％?！?/p>
保護(hù)我們免受天氣影響是建筑的主要功能之一,。這可以通過主動(dòng)式手段（例如使用暖氣或空調(diào)設(shè)備）或被動(dòng)式手段（例如運(yùn)用太陽(yáng)輻射、通風(fēng)和有利于建筑的材料）來達(dá)到,。雖然制冷和暖氣技術(shù)的出現(xiàn)改善了室內(nèi)條件,，但它們也造成了一些不適合其建成環(huán)境的建筑物的出現(xiàn),，導(dǎo)致其在制冷、制熱,、保證內(nèi)部舒適性等方面的成本十分高昂,。如果沒有在當(dāng)?shù)貧夂蚍矫娴脑敿?xì)說明，裝有玻璃幕墻的辦公樓就會(huì)把復(fù)雜的空調(diào)系統(tǒng)的任務(wù)要求降低至維持內(nèi)部溫度恒定,。
建筑物的外表皮是一個(gè)十分重要的部分,，因?yàn)樗洚?dāng)了外部和內(nèi)部氣候之間的過濾器，并且其在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該充分考慮當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件,。在溫暖地區(qū),，外表皮通常需要盡可能增強(qiáng)建筑物的通風(fēng)，同時(shí)設(shè)置寬敞的窗戶和陰影區(qū)域,。相反，在寒冷地區(qū),，外表皮傾向于引導(dǎo)陽(yáng)光進(jìn)入內(nèi)部,，從而保持建筑物內(nèi)的熱量。熱流總是從最熱的表面流向最冷的表面,，并且當(dāng)外表面和內(nèi)表面的溫度不同時(shí)發(fā)生傳遞,。
一些研究涉及到建筑物中能量損失的主要形式。一般來說,，墻壁的能量損失接近35％,，門窗25％，屋頂25％,，地板15％,。這些熱量損失的方式為對(duì)流、傳導(dǎo)和輻射,。熱量損失不可避免,，但建筑師有責(zé)任控制熱量損失的速度?？梢酝ㄟ^使用適當(dāng)?shù)慕ㄖ牧虾图夹g(shù),，來建立和維護(hù)具有高水平隔熱性能的防水建筑外表皮。
這時(shí),，需要強(qiáng)調(diào)隔熱能力和熱惰性的概念,。隔熱能力減少了寒冷季節(jié)的熱量損失和炎熱季節(jié)的熱量增多。礦棉,、陶瓷纖維,、聚苯乙烯泡沫塑料和聚氨酯等隔熱材料通常具有許多孔隙，孔隙中的空氣或其他氣體為熱絕緣體,。它們有助于減少熱量損失和得熱,。在這篇文章中我們已經(jīng)討論了如何計(jì)算傳熱系數(shù),，即U值。這個(gè)數(shù)值告訴我們與透過外表皮的能量相關(guān)的隔熱水平,。如果計(jì)算結(jié)果數(shù)值很低,，則外表面隔熱性能良好，如果數(shù)值很高,，則表示外表面隔熱性能有缺陷,。另一個(gè)重要的概念是熱惰性，這是材料保留熱量并緩慢向環(huán)境傳熱的特性,。具有較強(qiáng)熱惰性的材料對(duì)大氣溫度的變化的反應(yīng)有所延遲,。對(duì)于白天和夜晚之間具有較大熱量波動(dòng)的地區(qū)來說，熱惰性與之緊密相關(guān),。在沿海地區(qū)和氣溫日較差較小的地方,，采用熱惰性較低的材料就足以防止高溫進(jìn)入空間。
墻體
為了減少建筑內(nèi)外的熱交換,，很有必要使用礦棉等隔熱材料,，并將其整合到立面系統(tǒng)中。石膏也可以提高熱舒適度,。智能膜有助于提高氣密性同時(shí)控制濕度,，而涂層可以隔熱并在天氣惡劣時(shí)提供保護(hù)。
屋頂
將隔熱材料與屋頂結(jié)合始終是一種值得推薦的做法,，這樣可以提高建筑內(nèi)部的舒適度,。在推薦使用高熱惰性材料的地區(qū)，最好使用隔熱材料制成的大塊厚板,。在可以使用低熱惰性材料的地區(qū),，內(nèi)側(cè)可以使用輕質(zhì)材料，但屋頂仍然應(yīng)該包含隔熱材料,。一項(xiàng)被廣泛使用并經(jīng)過了檢驗(yàn),，證明效果優(yōu)異、成本低廉的技術(shù),，是將瓷磚涂成白色或使用淺色瓷磚,，以便能夠反射太陽(yáng)光線。
地板
雖然經(jīng)常被忽視,，但地板的隔熱對(duì)于減少地面與建筑物之間的熱交換非常重要,。此外還有必要指出，墻壁或地板覆蓋材料的選擇將影響室內(nèi)居住者對(duì)溫度的感知,。
門窗
根據(jù)建筑物的不同類型,，窗戶和立面中的玻璃可以允許太陽(yáng)輻射進(jìn)入環(huán)境，也可以保存居住者或室內(nèi)暖氣系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量，或者也可以將熱量排出,。簡(jiǎn)而言之,，太陽(yáng)輻射的控制可以歸納為以下幾種類型：
透過或阻擋自然光線;
透過或阻擋太陽(yáng)熱量;
允許或阻止內(nèi)部的熱量損失;
允許內(nèi)外部之間的視覺聯(lián)系。
在研究透明圍護(hù)結(jié)構(gòu)的性質(zhì)時(shí),，考慮短波和長(zhǎng)波是十分重要的,。短波包括可見光和紅外線。長(zhǎng)波是熱源發(fā)出的紅外輻射,。窗戶具有減少熱量損失的能力（u值）與增加或減少太陽(yáng)得熱的能力,，關(guān)鍵是要在二者之間找到一個(gè)良好的平衡點(diǎn)。此時(shí),，G值（太陽(yáng)因子）十分重要,，它代表了射向玻璃并直接和間接傳播到環(huán)境中的太陽(yáng)輻射的百分比。G值為1.0表示所有太陽(yáng)輻射全部透射,，而G值為0.0表示窗口沒有太陽(yáng)能的傳輸,。也就是說，在寒冷氣候中,，較高的G值有助于提高有效的太陽(yáng)得熱,，同時(shí)降低采暖需求。在氣候炎熱的國(guó)家,，較低的G值有助于控制不必要的太陽(yáng)得熱，以降低制冷需求,。在下圖中,，我們展示了一些玻璃的特性。
成功的設(shè)計(jì)選擇會(huì)影響居住者的生活條件,，并且每種材料都可以在通常的設(shè)計(jì)策略中發(fā)揮作用,。最終的選擇不僅應(yīng)該在能耗方面最優(yōu)，還應(yīng)該保證使用者的舒適,，這也是為什么建筑師需要了解一些現(xiàn)象背后的理論,，以及特定材料的性質(zhì)如何通過復(fù)雜的方式影響建筑的性能。
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