广州地区教学楼光热环境和节能措施综合评价

摘　要：岭南地区独特的气候特点决定了该地区的节能设计手段与我国其它地区并不相同。教学建筑在使用上有着与其他公共建筑显著不同的特点——在最冷月以及最热月基本无人使用，在工作日的使用时间长，使用过程中人员热扰大。指导本地区的节能设计，应充分考虑地域气候特征，充分利用气候资源。

关键词：教学楼；热环境；热舒适感觉；节能措施评价
建设节约型校园对于我国建设节约型社会具有重要的试验和创新价值。校园建筑节能是建设节约型校园的重要步骤。本文通过对高校校园建筑的发展趋势，以及广州地区校园建筑热环境、光环境特征的总体分析，归纳了校园建筑功能、美学、文化、环境舒适等多方面需求。建筑师既不可只考虑美观而忽视建筑节能和热环境舒适性，也不可单纯强调热环境舒适性而降低建筑的文化内涵。
　　要实现在校园建筑设计中实现功能、文化等需求与节能、舒适需求的有机协调，一个重要问题是如何在建筑设计过程中进行科学的设计决策，以将技术方法与建筑设计要素有机结合，并针对校园建筑的文化、功能特点进行优化设计。因此不能单纯依靠新技术的应用来加以解决，而需要从设计策略、设计程序、设计观念等多个层面对现有建筑设计决策过程进行分析和改进。
　　近些年来，我国高校新校区的建设呈现出一派前所未有的蓬勃发展景象，高校新校区的建设一方面带动了所在地区的发展，另一方面，也难免对其所在地区的生态产生影响。在人与自然和谐发展大力提倡的今天，高校新校区生态方面的规划和设计受到了众多专家学者的关注。“大学校园是城市设计的实验室”，对高校校园建筑热环境及相关设计策略的分析，不仅对改善高校建筑环境质量和建筑节能具有重要意义，同时也可作为城市建筑节能的实验性研究。在高校校园建筑新建或改造项目中，建筑方案设计与建筑节能新技术的结合还很不够，建筑设计还主要集中于建筑形式的创新和建筑空间的塑造方面。建筑节能工作还仅限于进入扩初阶段以后通过新设备和新材料的应用来保证建筑的相关性能，而很少在概念设计或方案设计阶段就加以综合考虑。 近年来，人们在室内的时间越来越多，建筑室内环境问题己日益成为全社会关注的热点问题。然而大部分研究只是针对办公楼等空调建筑，对教育建筑室内环境的研究少之又少。
　　现代教学建筑的设计已趋于系统化、成熟化。根据现代教学的特点和教学方式的不断改进，组团式成为教学建筑的主要布局方式，采用统一的柱网、模数化的开间的通用教室也越来越常见。各教学楼通过连廊相接，公共交往空间的塑造也成为现代教学建筑设计的重点之一。同时在当前的经济条件和管理条件的限制下，大部分教室没有空调设备，或空调设备不运行。
　　1)教学建筑在使用上也相当具有特殊性，主要表现在：
　　2)一年中有寒、暑两个假期，在最冷月以及最热月基本无人使用。
　　3)工作日的使用时间较长，包括学生上课时间以及自修时间，因此一般考虑早晨7点～晚上10点都有人在室内。
　　4)人员热扰大。与建筑类型相似的办公建筑相比，教学建筑的内部人员热扰要大很多，这会导致建筑内部温度升高幅度较大，增大空调的冷负荷。
　　5)对光环境质量要求高。教室内要求有足够的天然采光，但要避免因为阳光直射而产生的眩光；而由于绝大部分的教学建筑不会采用昂贵的玻璃幕墙作为建筑外墙，其窗墙面积比一般不超过0.5。
　　在国内，很多高校在校园建筑的新建和改造项目中积极应用各种绿色建筑相关技术，其中，清华大学、同济大学、山东交通学院和山东建筑工程学院分别结合本校研究特色进行校园节能示范建筑。四个学校的示范建筑都综合应用了多种绿色节能技术，技术涵盖了建筑设计、围护结构保温、室内环境控制、能源综合利用、采光照明技术和自动控制与测量技术。
　　但国内对校园低能耗建筑物理环境的研究还不多，其中有万澧等对上海高校校园建筑热环境性能分析和建筑设计策略进行了研究；胡帆等对长沙地区高校教学楼低能耗优化设计进行了研究；曾琦芳对高校新校区生态网络系统构建方式进行了研究；陈洋等对中国高校生态可持续教育模式进行了探索和研究；齐百惠等对岭南地区夏式遮阳方式进行了模拟研究和评价；郑智娟等对岭南地区教学建筑进行了节能设计分析等。
　　国内对建筑热环境舒适度的实测研究比较多，但是针对校园建筑的热环境实测相对较少，其中夏博等在2002年对西安高校夏季热舒适环境进行了现场实测；葛翠玉等在2003年对西安建筑科技大学图书馆夏季温湿度进行了现场测试;杨薇等在2005年对长沙某大学校园建筑春季室内热舒适进行了现场调查。从方法上看，葛翠玉等以室内温度作为热环境主要指标进行测试和分析;夏博和杨薇等都对室内热环境相关物理环境参数进行了现场实测结合主观问卷调查，计算室内热舒适度PMV-PPD值，从而对建筑热环境水平进行评价。
　　对国外来说，从20世纪后半叶，开始涌现出一批优秀的建筑师，以伦佐皮亚诺为代表的绿色派，诺曼福斯特为代表的高技派，以及后来的杨经文，托马斯赫尔佐格等等，不管其采用的方式手段如何，他们都在实现一个目的，那就是用生态设计的思想，让我们的建筑，减少能耗，节约资源,适应自然。其中马来西亚的杨经文和印度的查尔斯·柯里亚，为热带地区生态建筑的发展做出了杰出贡献。
　　总的来说，未来的高校教学建筑设计，应该通过理论分析和实证研究，从设计策略、设计程序、设计观念等多个层面对高校校园建筑热环境设计的一般规律进行总结；应该提出要实现建筑设计与建筑节能技术一体化，不仅需要具体的技术支持，同时需要更新现有的建筑设计观念，并对现有建筑设计方法进行研究和改进，以适应未来绿色校园的发展要求。
参考文献:
[1] 万澧，宋德萱.上海高校校园建筑热环境性能化评价与建筑设计策略初探—以同济大学C楼为例[D].同济大学硕士论文.2008.
[2] 胡帆，曹麻茹.长沙地区高校教学楼低能耗优化设计研究[D].湖南大学硕士论文.2006.