陜北地區中小學校建筑節能策略研究

摘要：通過實際的調研與走訪，探討適應陜北地區這一特定寒冷氣候區的中小學校建筑節能的策略。

關鍵字：陜北地區 中小學校 節能策略

1.陜北地區地形地貌及環境氣候特征

陜北地區屬寒冷地區，這一氣候區的建筑以冬季保溫為主。又與處于寒冷地區的其他地區有所不同又不同與其他寒冷地區，這主要有陜北地區所處的地理位置和氣候特點有關。陜北地區位于我國的西北地區的黃土高原，地形地貌復雜，氣候因處中溫帶區，基本上都屬于中溫帶干旱大陸性季風氣候，因此，夏季雨水不多，集中在6月中旬到8月份，冬季偏干旱，多沙塵。

2.陜北地區中小學校現狀調研

在2012年夏季的6-7月份和冬季的12月底，筆者以陜北地區的楊家嶺希望小學、招安鎮中學等學校進行了平面測量，繪制建筑平立剖面圖，并進行了室內外的溫度測量和隨機的問卷調查。如下圖所示：

從圖中，我們可以看出，學生認為夏季最熱月份主要集中在6-8月份，以7-8月份為主，夏季所能接受的溫度為22℃-30℃之間，以26-30℃為主，在6-7月份，通過開啟北向走廊的窗戶、開啟電風扇等一些了措施，基本上能滿足學生對是內環境舒適度的要求，7-8份學校放假，利用“惡性氣候調節期”避開了高溫期，因此，夏季隔熱不是節能考慮的重點；冬季最冷月主要集中在11月到來年的1月份，冬季所能接受的溫度為16-20℃，對此，學校必須采取采暖措施才能達到要求，因此，冬季保溫是這一地區節能的重點。這一結果和建筑氣候分區對建筑基本要求相符合，寒冷地區建筑應滿足冬季保溫，夏季部分地區兼顧防熱。

3.陜北地區中小學校建筑節能策略研究

建筑的節能策略是指“為了使中小學校建筑能達到節能的目的而采取的一系列的方法與措施，這一措施可能是前期基地規劃的一個細小改變，也可能是設計施工中的體形系數或者某個技術構造的改變，也可能是后期維護中的一個管理方法的改變”。

3.1選址及總體布局與建筑節能

前期場地設計在建筑的節能策略中是個不可忽視的重要環節，在以往的中小學校建筑設計中，我們往往只是重視建筑單體的節能設計，而很少考慮到前期場地設計對建筑節能的影響。

陜北地區的中小學校建筑場地的選址于布局主要從基地所處的地理位置、周圍的遮擋情況、環境氣候特征、適應陜北地區的地面植被生產幾個方便考慮。比如陜北夏季炎熱而少雨，可以在場地的南向流出一定面積的空地，種植綠色植被，既能起到這樣的作用，又能改善室外微氣候，是一舉兩得的方法。在樹種的選址上，也以陜北常見的槐樹、柳樹、白楊樹等落葉樹種為主。夏季遮陽，冬季不影響采光。總體設計常用的手法如下：

3.2建筑單體設計中的節能策略

建筑單體的節能策略主要是從建筑的形體設計、建筑的內部空間、建筑的色彩等方面入手。建筑的形體設計主要考慮建筑造型規整，考慮到寒冷地區建筑節能以保溫為主，建筑形體的規整可以有效的降低建筑的體型系數。體形系數每增大0.01，耗熱量指標約增加2.5%。所以控制建筑的體型系數可以有效的提高節能效率。利用建筑空間節能主要是指利用現有國家規范中對建筑場邊間距要大于25米的要求，結合庭院空間的設計手法改變室外微氣候環境來達到節能。

建筑色彩對建筑節能的影響是一個全新的概念，一般來說，暖色調（紅色，橘黃色等）的房間能給人溫暖的感覺，讓人的感覺比房間的實際溫度高出1℃至2℃。以相反的，冷色調（綠色、藍色）的房間讓人心里平靜，會產生寒冷的感覺，使得房間的心理溫度比實際的溫度會底1℃至2℃。

3.4建筑材料與節能

合理的利用建筑材料，既能達到節能的目的，又可以有效的控制建筑造價，以毛寺生態小學、阿里蘋果小學等為例，在建筑的設計過程中，創造性的應用當地的地方性材料來達到節能和控制造價：

陜北地區因地處黃土高原，生土技術的利用有著很大的應用前景，浙江大學的王竹老師、西安建筑科技大學的劉加平老師等以陜北的窯洞等居住建筑為研究對象，對生土技術很有研究，可以借鑒到中小學校建筑等公建的設計中來。可以采用陜北夯土墻的形式夯筑，也可以做成生土磚進行砌筑，都能達到很好的節能和節省投資的效果。其他材料比如鋼材，可以回收利用，對基礎也沒有太大的限制，從長遠角度看是一種節能的材料。再比如LOW-E玻璃則是另一種很好的節能材料，在窗墻比相同的情況下，節能效果非常突出。

3.4后期維護與管理中的節能策略

建筑在后期的投產使用過程中有很大的能耗需求，合理的采用節能設備并科學的利用可再生能源來平衡建筑后期使用過程中對能耗的需求對節能有著很大的作用。陜北地區夏季炎熱、干旱，綠色植被少，在太陽光的照射下室外溫度很快就會超過人體舒適的溫度。在對陜北地區幾所學校的調研走訪中，通過和校長的實際交談中，每年用于改善室內熱環境的費用，楊家嶺小學是4-6萬，招安鎮中學是7-10萬，調研的學校也愿意把每年用于維護舒適的教學環境的費用用在教學設施（室外空間環境和教學主體）的改造上，通過改造而達到舒適的環境。所以在陜北地區的建筑節能中對可再生能源的利用有著廣闊的前景，利用淺層地熱能的地源熱泵技術，利用太陽能采暖、太陽能空調等都可以橫好的達到節能。

在建筑的照明系統中，改變傳統照明系統，采用節能燈具，也能達到能好的節能效果。

4.結論

建筑節能不是簡單的進行節能計算，做外保溫，節能是一個整體，一個系統，節能要從建筑前期的選址到方案設計到施工再到后期的使用等各個環節進行考慮，只有合理的前期布局，系統的方案設計，科學的管理與維護才能使學校建筑達到更好的節能效果。

參考文獻：

[1]邵韋平 吳晶晶. 從高效益角度看待當前我國公共建筑設計中的節約問題[J ] . 建筑學報，2007年

[2]王鐵宏.對發展節能省地型住宅與公共建筑工作的研究與思考{J ] . 建筑學報，2005年

[3] 張華 蔡雪輝.基于環境教育的綠色學校建筑節能措施研究： [J] .山西建筑，2010年

[4] 楊元華.學校建筑節能途徑探討： [J] .建筑科技，