夏热冬冷地区住宅屋顶节能技术研究
结合当前夏热冬冷地区的实际人口密度最大、国民生产总值占比最大、能源消耗最严重；另外，屋顶作为住宅建筑中最重要的外围护结构，所消耗的热量超过任何的围护结构，建筑能耗关乎着每家每户的利益，因此开展夏热冬冷地区的住宅屋顶的节能技术研究至关重要。本文首先从相关研究背景、夏热冬冷地区气候特征、国内外研究现状述评等出发开展课题的认知；然后通过对热工学基本原理的介绍，引申出屋顶隔热保温基本原理；接着通过对我国节能“三步走”的战略目标阐述的基础上，提出住宅屋顶保温隔热的有效途径；而后，再对隶属夏热冬冷地区的宿迁市住宅屋顶及能耗进行调研分析，有争对性地整合三种改造、设计屋顶的节能案例进行具体剖析；通过理论联系实际，最终提出适用于夏热冬冷地区住宅屋顶的有效节能措施。本文针对性地研究住宅屋顶对气候的适应情况，探讨屋顶节能策略，无疑对夏热冬冷地区建筑能源的消耗状况产生积极的影响，确保居民居住舒适性的基础上进一步降低我国的住宅建筑能源消耗，必然对该地区建筑屋顶体系的发展具有重要意义。
目 录
一、引言 1
1.1选题依据及意义 1
1.2国内外研究现状述评 1
1.3 研究内容 2
1.3.1研究目的 2
1.3.2研究思路 3
1.3.3研究方法 3
1.3.4创新点 4
二、建筑热工概述 5
2.1 传热基本知识 5
2.2保温隔热原理 5
2.2.1隔热原理 5
2.2.2保温原理 6
2.3屋顶与节能 6
2.3.1屋顶的分类 6
2.3.2 节能标准 6
2.3.3屋顶保温隔热有效途径 7
2.4本章小结 8
三、夏热冬冷地区住宅屋顶节能技术 9
3.1夏热冬冷地区住宅能耗调查与分析（宿迁地区） 9
3.1.1调研点基本情况 9
3.1.2调查结果及分析 9
3.2既有建筑屋面改造或设计节能技术案例分析 11
3.2.1架空隔热平屋顶——老旧小区住宅节能平屋顶改造实例 11
3.2.2住宅屋顶“平改坡”设计实例 12< *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072$
br /> 3.2.3 住宅屋顶花园实例 14
3.3本章小结 15
四、总结 16
4.1结论 16
4.2前瞻 17
五、致谢 18
参考文献 19
一、引言
1.1选题依据及意义
我国幅员辽阔，各地气候差异明显。根据文献[1]可知，全国共分为五个建筑气候区，分别为：严寒地区、寒冷地区、夏热冬冷地区、夏热冬暖地区和温和地区。图1可示——长江流域及其周边地区隶属“夏热冬冷”地区。一直以来，该地区是我国经济文化比较发达的地区，其地位十分重要，人口约占我国总人口的三分之一，面积约180万km2，国内生产总值约占全国48%[2]。夏热冬冷地区最大的气候特征是夏冬季对比强烈，夏季炎热、太阳辐射强；冬季寒冷，湿度大。受当地资源、季节变化、日夜气候等多种因素影响，使得该本地区夏季制冷及冬季取暖所消耗的能量非常大，也使该地区几乎成为我国能源消耗最严重的地区。
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图1 我国建筑气候区划图
屋顶作为住宅建筑最上方的外围护结构，与外界自然环境直接发生对话，长期受诸如风、霜、雨、雪等气候条件的影响，是住宅建筑最重要的组成部分之一。这就要求屋顶除需具备基本的抵御自然界不利因素的功能，还应使住宅的顶层空间具有良好的居住环境。这一特点使得屋顶成为影响住宅能耗多少的关键部位。
综上所述，随着地处长江流域的“夏热冬冷”地区经济快速发展，现实的居住条件已逐渐不能满足人们日益增长的美好生活需要。由此，有针对性地研究住宅屋顶对气候的适应情况，探讨屋顶节能策略，无疑对夏热冬冷地区建筑能源的消耗状况产生积极的影响，确保居民居住舒适性的基础上进一步降低我国的住宅建筑能源消耗，也必然对该地区建筑屋顶体系的发展具有重要意义。
1.2国内外研究现状述评
早在上个世纪初，国外学者就对住宅屋顶生态气候战略的研究给予了高度重视，成果显著。但是，由于许多国家没有明确界定“夏热冬冷地区”的具体区域，因此鲜有类似“夏热冬冷地区”的房屋建筑气候适应性的研究成果，研究成果主要集中在生态设计理念的深入发展[34]。
国内方面，在关于建筑节能设计或更加深入的住宅屋顶节能内容方面的研究是近几十年才开始的，研究成果主要集中在建筑节能的总体方向，单独深入到某一住宅屋顶的研究力度还很小。在收集的相关资料中，对现有使用的保温材料进行创新、对现有住宅屋顶的施工方法进行改善是研究的主要方向；与此同时，种植屋顶和蓄水屋顶等更先进的屋顶实践正在逐步从理论研究转向实践，但研究对象多集中于办公楼而非住宅楼；对于住宅屋顶自身因素（形态、空间、节能原则）的灵活运用尚未进行深入探索；在特定的夏热冬冷地区，同样也没有进行具有明确针对性的住宅屋顶策略研究[57]。
总体来说，国内外关于夏热冬冷地区住宅屋顶方面的研究不多，多集中于办公楼；采用“建筑设计”与“建筑技术”相互整合的研究更少；住宅屋顶自身因素的灵活运用尚未得到深入探索；对于较先进的种植屋顶、蓄水屋顶虽有研究和实践，但因花费高、维修难，目前还不能普遍适用于住宅建筑。
1.3 研究内容
1.3.1研究目的
针对上述关于当前夏热冬冷地区住宅屋顶方面存在的问题，本文首先从热工学原理出发，分析屋顶保温隔热的原理，介绍屋顶常规种类及当前我国建筑节能“三步走”的战略目标，借以总结出当前屋顶能够达到节能标准的有效途径；接着，通过对宿迁市238户住宅能耗调研，了解当地住宅屋顶的构造形式、节能状况,比较具有代表性楼层的全年建筑能耗量等重要数据，以此分析屋顶构造对房间热状况的影响；在此基础上，最后具体探讨三种适合夏热冬冷地区既有屋面改造和设计的节能技术案例，分别相应的构造设计、施工做法和施工要，并提出这三种屋面的适用范围，以此希望能为夏热冬冷地区在屋顶节能设计起到参考作用。
1.3.2研究思路
1.3.3研究方法
因课题所研究的夏热冬冷地区住宅节能技术涉及到多个学科，所以本文将从多角度、多学科出发，运用热工基础、建筑材料、结构设计和施工技术等相关方面的知识对此展开研究。
文献研究法:课题需要全面、正确地掌握热工原理，依据热工学基本理论分析指出屋顶作为围护构造可以通过哪些有效途径达到国家规定的节能指标。
实证调研法：通过实地调研，采用观察、谈话、问卷等科学方式收集第一手资料，对夏热冬冷地区住宅屋顶的建筑能耗及居住条件进行有计划、周密的和系统的了解，并对调研结果进行对比、分析和归纳，为课题研究提供可行性论证。
定性分析法：运用分类法、举例法或图表演绎等方式归纳分析选择适合与本课题相关材料，去伪存真、由表及里，从而使研究对象可以有“质”的提升，包括常见的和比较新颖的节能技术。
目 录
一、引言 1
1.1选题依据及意义 1
1.2国内外研究现状述评 1
1.3 研究内容 2
1.3.1研究目的 2
1.3.2研究思路 3
1.3.3研究方法 3
1.3.4创新点 4
二、建筑热工概述 5
2.1 传热基本知识 5
2.2保温隔热原理 5
2.2.1隔热原理 5
2.2.2保温原理 6
2.3屋顶与节能 6
2.3.1屋顶的分类 6
2.3.2 节能标准 6
2.3.3屋顶保温隔热有效途径 7
2.4本章小结 8
三、夏热冬冷地区住宅屋顶节能技术 9
3.1夏热冬冷地区住宅能耗调查与分析（宿迁地区） 9
3.1.1调研点基本情况 9
3.1.2调查结果及分析 9
3.2既有建筑屋面改造或设计节能技术案例分析 11
3.2.1架空隔热平屋顶——老旧小区住宅节能平屋顶改造实例 11
3.2.2住宅屋顶“平改坡”设计实例 12< *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072$
br /> 3.2.3 住宅屋顶花园实例 14
3.3本章小结 15
四、总结 16
4.1结论 16
4.2前瞻 17
五、致谢 18
参考文献 19
一、引言
1.1选题依据及意义
我国幅员辽阔，各地气候差异明显。根据文献[1]可知，全国共分为五个建筑气候区，分别为：严寒地区、寒冷地区、夏热冬冷地区、夏热冬暖地区和温和地区。图1可示——长江流域及其周边地区隶属“夏热冬冷”地区。一直以来，该地区是我国经济文化比较发达的地区，其地位十分重要，人口约占我国总人口的三分之一，面积约180万km2，国内生产总值约占全国48%[2]。夏热冬冷地区最大的气候特征是夏冬季对比强烈，夏季炎热、太阳辐射强；冬季寒冷，湿度大。受当地资源、季节变化、日夜气候等多种因素影响，使得该本地区夏季制冷及冬季取暖所消耗的能量非常大，也使该地区几乎成为我国能源消耗最严重的地区。
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图1 我国建筑气候区划图
屋顶作为住宅建筑最上方的外围护结构，与外界自然环境直接发生对话，长期受诸如风、霜、雨、雪等气候条件的影响，是住宅建筑最重要的组成部分之一。这就要求屋顶除需具备基本的抵御自然界不利因素的功能，还应使住宅的顶层空间具有良好的居住环境。这一特点使得屋顶成为影响住宅能耗多少的关键部位。
综上所述，随着地处长江流域的“夏热冬冷”地区经济快速发展，现实的居住条件已逐渐不能满足人们日益增长的美好生活需要。由此，有针对性地研究住宅屋顶对气候的适应情况，探讨屋顶节能策略，无疑对夏热冬冷地区建筑能源的消耗状况产生积极的影响，确保居民居住舒适性的基础上进一步降低我国的住宅建筑能源消耗，也必然对该地区建筑屋顶体系的发展具有重要意义。
1.2国内外研究现状述评
早在上个世纪初，国外学者就对住宅屋顶生态气候战略的研究给予了高度重视，成果显著。但是，由于许多国家没有明确界定“夏热冬冷地区”的具体区域，因此鲜有类似“夏热冬冷地区”的房屋建筑气候适应性的研究成果，研究成果主要集中在生态设计理念的深入发展[34]。
国内方面，在关于建筑节能设计或更加深入的住宅屋顶节能内容方面的研究是近几十年才开始的，研究成果主要集中在建筑节能的总体方向，单独深入到某一住宅屋顶的研究力度还很小。在收集的相关资料中，对现有使用的保温材料进行创新、对现有住宅屋顶的施工方法进行改善是研究的主要方向；与此同时，种植屋顶和蓄水屋顶等更先进的屋顶实践正在逐步从理论研究转向实践，但研究对象多集中于办公楼而非住宅楼；对于住宅屋顶自身因素（形态、空间、节能原则）的灵活运用尚未进行深入探索；在特定的夏热冬冷地区，同样也没有进行具有明确针对性的住宅屋顶策略研究[57]。
总体来说，国内外关于夏热冬冷地区住宅屋顶方面的研究不多，多集中于办公楼；采用“建筑设计”与“建筑技术”相互整合的研究更少；住宅屋顶自身因素的灵活运用尚未得到深入探索；对于较先进的种植屋顶、蓄水屋顶虽有研究和实践，但因花费高、维修难，目前还不能普遍适用于住宅建筑。
1.3 研究内容
1.3.1研究目的
针对上述关于当前夏热冬冷地区住宅屋顶方面存在的问题，本文首先从热工学原理出发，分析屋顶保温隔热的原理，介绍屋顶常规种类及当前我国建筑节能“三步走”的战略目标，借以总结出当前屋顶能够达到节能标准的有效途径；接着，通过对宿迁市238户住宅能耗调研，了解当地住宅屋顶的构造形式、节能状况,比较具有代表性楼层的全年建筑能耗量等重要数据，以此分析屋顶构造对房间热状况的影响；在此基础上，最后具体探讨三种适合夏热冬冷地区既有屋面改造和设计的节能技术案例，分别相应的构造设计、施工做法和施工要，并提出这三种屋面的适用范围，以此希望能为夏热冬冷地区在屋顶节能设计起到参考作用。
1.3.2研究思路
1.3.3研究方法
因课题所研究的夏热冬冷地区住宅节能技术涉及到多个学科，所以本文将从多角度、多学科出发，运用热工基础、建筑材料、结构设计和施工技术等相关方面的知识对此展开研究。
文献研究法:课题需要全面、正确地掌握热工原理，依据热工学基本理论分析指出屋顶作为围护构造可以通过哪些有效途径达到国家规定的节能指标。
实证调研法：通过实地调研，采用观察、谈话、问卷等科学方式收集第一手资料，对夏热冬冷地区住宅屋顶的建筑能耗及居住条件进行有计划、周密的和系统的了解，并对调研结果进行对比、分析和归纳，为课题研究提供可行性论证。
定性分析法：运用分类法、举例法或图表演绎等方式归纳分析选择适合与本课题相关材料，去伪存真、由表及里，从而使研究对象可以有“质”的提升，包括常见的和比较新颖的节能技术。
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