第33卷第23期山西建筑Vo.33No.23240·2007年8月SHANXI ARCHITECTUREAug.2007文章編號:10096825(2007)23-024002室內(nèi)色彩設(shè)計(jì)與節(jié)能曾剛黃濤摘要:分析了通過設(shè)計(jì)來實(shí)現(xiàn)建筑節(jié)能的重要性,指出了室內(nèi)建筑能耗的主要方面,研究了室內(nèi)色彩對室內(nèi)物理環(huán)境的影響與建筑耗能的關(guān)系,以打開建筑節(jié)能的思路,緩解我國能源緊峽的問題。關(guān)鍵詞:色彩設(shè)計(jì),節(jié)能,光環(huán)境,建筑能耗中圖分類號:TU201文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A能源是發(fā)展國民經(jīng)濟(jì)、改善人民生活的重要物質(zhì)基礎(chǔ)。隨著我國以世界上前所未有的規(guī)模和速度建造高耗能的建筑我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)腰,人民生活水平的提高,全國建筑能耗呈穩(wěn)步上我國一年建造的建筑面積為20億m2左右,現(xiàn)在一年建筑的面積升的趨勢,加大了我國能源壓力,制約著國民經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展。比所有發(fā)達(dá)國家加起來還要多得多美國的GDP是中國的7倍,因此降低建筑能耗已刻不容緩他們建的房子是5億,而我國是20億。我國現(xiàn)有城鄉(xiāng)建筑面積1我國目前的節(jié)能形式400多億m2,95%左右都是高耗能建筑就北京的房子和德國的于相同保溫層厚度的磚混結(jié)構(gòu)平均傳熱系數(shù)的增幅在42%~5%差采暖能耗對因結(jié)構(gòu)形式引起的傳熱系數(shù)差異更敏感。在相同之間變化框架結(jié)構(gòu)相對于相冋同保溫層厚度的磚混結(jié)構(gòu)的平均傳墻體構(gòu)造條件下,框一剪結(jié)構(gòu)能耗最大,磚混結(jié)構(gòu)能耗最小,這和熱系數(shù)的增幅由不保溫時(shí)的8%~1%之間變化。因結(jié)構(gòu)形式不同對墻體平均傳熱系數(shù)的影響一致◆磚混結(jié)構(gòu)4結(jié)語1)在保溫層厚度相同的條件下,框剪結(jié)構(gòu)平均傳熱系數(shù)最1.2大,框架結(jié)構(gòu)次之,磚混結(jié)構(gòu)平均傳熱系數(shù)最小,并且其差異隨保溫層厚度的增加差異減小。在文中計(jì)算條件下,采用擠塑聚苯板保溫保溫層厚度在0mm-70mm之間變化時(shí)框一剪結(jié)構(gòu)相對于相同保溫層厚度的磚混結(jié)構(gòu)平均傳熱系數(shù)的增幅在42%~5%墻體類型之間變化,框架結(jié)構(gòu)相對于相同保溫層厚度的磚混結(jié)構(gòu)的平均傳圖1三種結(jié)構(gòu)形式平均傳熱系數(shù)相對值比較熱系數(shù)的增幅由不保溫時(shí)的8%~1%之間變化。由以上比較可以看出,在保溫層厚度增加到40mm以上時(shí)磚2)在保溫層厚度相同的情況下,不同結(jié)構(gòu)形式對全年能耗的混結(jié)構(gòu)和框架結(jié)構(gòu)的平均傳熱系數(shù)相差已經(jīng)很小。在保溫效果影響主要體現(xiàn)在對采暖能耗的影響上,對全年空調(diào)能耗的影響很越差的情況下,框剪結(jié)構(gòu)和框架結(jié)構(gòu)節(jié)能效果的劣勢越明顯。但小。采用框一剪結(jié)構(gòu)采暖能耗最大框架結(jié)構(gòu)和磚混結(jié)構(gòu)在外保釆用框剪結(jié)構(gòu)即使在保溫層厚度增加到70mm,保溫很好的情溫條件下,全年采暖能耗相差不大。況下,其平均傳熱系數(shù)仍比采用相同保溫層厚度的磚混結(jié)構(gòu)的平應(yīng)該指出,文中為突出討論結(jié)構(gòu)形式對節(jié)能影響的主題,對均傳熱系數(shù)大4%以上。三個(gè)建筑模型采用相同的窗墻比保溫材料采用的是擠塑聚苯板,3不同結(jié)構(gòu)形式對全年能耗的彩響結(jié)論中的定量計(jì)算結(jié)構(gòu)僅適用于本例題的條件。窗墻面積比和保全年能耗計(jì)算條件屋頂傳熱系數(shù)為0.57W·(m2K)-1,窗溫材料的導(dǎo)熱系數(shù)變化時(shí),對三種結(jié)構(gòu)形式傳熱性能均有影響傳熱系數(shù)為28/W·(m2K)-1,遮陽系數(shù)為0.89,計(jì)算地點(diǎn):北參考文獻(xiàn):京。采暖空調(diào)設(shè)備及運(yùn)行時(shí)間表、房間空調(diào)采暖溫度、房間新風(fēng)[1]羅福午建筑結(jié)構(gòu)概念體系與估算[M].北京:清華大學(xué)出版量等參數(shù)取GB501889-2005公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定數(shù)值。在以上計(jì)算條件相同的情況下比較全年能耗隨結(jié)構(gòu)形式和[2]GB5017693,民用建筑熱工設(shè)計(jì)規(guī)范[S]保溫層厚度變化的情況。[3]JGJ2695,民用建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)(采暖居住建筑部分)[S]采用不同結(jié)構(gòu)形式對能耗的影響主要體現(xiàn)在對采暖能耗的[4]楊善勤民用建筑節(jié)能設(shè)計(jì)手冊[M],北京:中國建筑工業(yè)出影響上,這是因?yàn)椴膳谑覂?nèi)外溫差遠(yuǎn)大于空調(diào)期的室內(nèi)外溫版社,1997.Structural forms effect to construction energy-conservingQIU Xiang wu SHI Yu-yingAbstract: It discusses three structural forms including brick concrete structure, frame structure and frame cutting force structure which adoptsdifferent outer temperature-conserving, and their different effects to average heatd, campares these three kindsof supporting structures's effect to construction energy-oonserving, so as to achiev中國煤化工saving energyKey words: energy-conserving, structural forms, energy all the year roundHCNMHG收稿日期:20070322作者簡介:曾剛(1979-)男助教河北工程大學(xué)建筑學(xué)院,河北邯鄲黃濤(1976-),男,助教河北工程大學(xué)建筑學(xué)院河北邯鄲第33卷第23期2007年8月曾剛等:室內(nèi)色彩設(shè)計(jì)與節(jié)能241房子相比,每m2的能耗是它的2倍,3倍,4倍。到室內(nèi)亮度一致的情況下,室內(nèi)色彩明度高可以有效地降低光源蓋房子、商業(yè)建筑和居住都是為了人民安居樂業(yè),但是由于的發(fā)光強(qiáng)度。高耗能,它浪費(fèi)了我國極為稀缺的能源,同時(shí)嚴(yán)重地污染了環(huán)境。同時(shí)早在1942年布雷納德和梅西對不同色彩的頂棚、墻面據(jù)北京市統(tǒng)計(jì),北京市象商場1m2/年消耗電能為210kw/h~的利用系數(shù)方面做了研究穆恩還對墻面色彩效果做了數(shù)學(xué)分370Wh。而居民住宅一般是1m2庫年為10W/h-20kWh。析指出當(dāng)墻面反射增加至9倍時(shí)照度增加3倍,并進(jìn)一步說明國家能源如此緊缺,中國的能源形式如此嚴(yán)峻,所以,國家要采取相同反射系數(shù)的色彩或非色彩表面,在相同照度下是一樣亮的相應(yīng)的措施,比如新建建筑必須要嚴(yán)格執(zhí)行公共建筑的建筑設(shè)計(jì)但在室內(nèi)經(jīng)過“相互反射”從天棚和墻經(jīng)過多次反射后達(dá)到工作標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí),對于設(shè)計(jì)者來說要通過設(shè)計(jì)中各種途徑來達(dá)到節(jié)能面使用色彩表面比無色彩表面得到的照度更大。的目的以上分析說明室內(nèi)的反射和色彩對于室內(nèi)光環(huán)境的影響是2室內(nèi)建筑能耗的主要方面巨大的,在室內(nèi)設(shè)計(jì)過程中應(yīng)該使用明度較高的色彩表面來增大建筑能耗主要是指建筑使用過程中的能耗包括建筑采暖、室內(nèi)的照度從而起到節(jié)能的作用?？照{(diào)、熱水供應(yīng)炊事、照明、家用電器、電梯通風(fēng)等方面的能耗。32色彩的物理效應(yīng)對室內(nèi)熱環(huán)境的影響其中以采暖及空調(diào)耗能最多,大約要占到建筑總能耗的65%;其色彩對人引起的視覺效果還反映在物理性質(zhì)方面,如冷暖次是熱水供應(yīng)和電氣照明分別占總能耗的15%和14%;炊事能遠(yuǎn)近、輕重大小等這不但是由于物體本身對光的吸收和反射不耗約占6%。根據(jù)重慶市居住建筑能耗評估報(bào)告書對某小區(qū)的動(dòng)同的結(jié)果而且還存在著物體間的相互作用關(guān)系所形成的錯(cuò)覺態(tài)計(jì)算分析結(jié)果采暖年耗電量指標(biāo)為2715kWh/m2,空調(diào)年耗色彩的物理作用在室內(nèi)設(shè)計(jì)中可以大顯身手電量為1947kWh/m2,則全年耗電量為46.62kWh/m2。色彩的直接心理效應(yīng)來自色彩的物理光刺激對人的生理發(fā)3室內(nèi)色彩對室內(nèi)物理環(huán)境的影響與建筑耗能的關(guān)系生的直接影響。心理學(xué)家對此曾做過許多實(shí)驗(yàn)。他們發(fā)現(xiàn)在紅色環(huán)境中,人的脈搏會(huì)加快,血壓有所升高,情緒興奮沖動(dòng)。而處一般認(rèn)為,節(jié)能建筑是指在保證建筑使用功能和滿足室內(nèi)物在藍(lán)色環(huán)境中脈搏會(huì)減緩情緒也較沉靜。有的科學(xué)家發(fā)現(xiàn)顏理環(huán)境質(zhì)量條件下,通過提高建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)隔熱保溫性能、采暖色能影響腦電波,腦電波對紅色反應(yīng)是警覺,對藍(lán)色的反應(yīng)是放空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行效率和自然能源利用等技術(shù)措施,使建筑物的能耗松。自19世紀(jì)中葉以后,心理學(xué)已從哲學(xué)轉(zhuǎn)入科學(xué)的范疇心理降低到規(guī)定水平;同時(shí),當(dāng)不采用采暖與空調(diào)措施時(shí),室內(nèi)物理環(huán)學(xué)家注重實(shí)驗(yàn)所驗(yàn)證的色彩心理的效果。不少色彩理論中都對此境達(dá)到一定標(biāo)準(zhǔn)的建筑物。目前節(jié)能建筑的關(guān)注焦點(diǎn)主要在于做過專門的介紹,這些經(jīng)驗(yàn)明確地肯定了色彩對人心理的影響。建筑材料和建筑結(jié)構(gòu)兩方面,其實(shí)在建筑室內(nèi)色彩設(shè)計(jì)方面建冷色與暖色是依據(jù)心理錯(cuò)覺對色彩的物理性分類,對于顏色筑節(jié)能同樣大有可為。的物質(zhì)性印象,大致由冷暖兩個(gè)色系產(chǎn)生。波長長的紅光和橙3.1室內(nèi)光環(huán)境的形成及色彩對光環(huán)境的影響黃色光,本身有暖和感,以致光照射到任何色都會(huì)有暖和感;相白天室內(nèi)光環(huán)境( Daylight Factor:DF)主要是由直接天光反波長短的紫色光、藍(lán)色光、綠色光有寒冷的感覺。夏日,人們Sky Component:C)、外部反射光( Externally Reflected Compo-關(guān)掉室內(nèi)的白熾燈打開日光燈,就會(huì)有一種變涼爽的感覺;冬nent:ERC)(室外地面及相鄰界面的反射)和室內(nèi)反射光( (Internal-日,把臥室的窗簾換成暖色就會(huì)增加室內(nèi)的暖和感。ly Reflected Component:IRC)(由天棚、墻面地面的反射)組成。以上的冷暖感覺,并非來自物理上的真實(shí)溫度,而是與人們DF=SC+ERC+IRC。人工光酒的視覺與心理聯(lián)想有關(guān)。利用色彩溫度感的物理屬性,夏天利用晚間室內(nèi)光環(huán)境( Nightlight Factor:NF)主要是由人工光源室內(nèi)的冷色調(diào)來使人心理上感覺涼爽,,以減少電扇和空調(diào)的使( Artificial Photosource:AP)、直接天光( Sky Component:SC)外部用;冬天利用室內(nèi)的暖色調(diào)來使人心理感覺溫暖,減少取暖器和反射光( Extermally Reflected Component:ERC)(室外地面及相鄰界空調(diào)的使用,從而起到節(jié)能的作用面的反射)和室內(nèi)反射光( Internally Reflected Component:IRC)(由4結(jié)語天棚、墻面、地面的反射)組成NF=AP+ SC+ ERC+ IRCo建筑節(jié)能迫在眉睫,文中對室內(nèi)的色彩設(shè)計(jì)對建筑節(jié)能的作其中室內(nèi)反射光(IRC)對室內(nèi)光環(huán)境的影響最大。室內(nèi)天用進(jìn)行了探討希望通過此文能打開建筑節(jié)能的思路能夠在建棚對反射的作用最大,地面最小。筑中各方面利用各途徑來考慮和解決建筑節(jié)能問題。光是一切物體顏色的唯一來源,物體的顏色通常決定于物體參考文獻(xiàn)表面的光波反射和光源的發(fā)射光譜。色彩的明度( brightness)是1.增樣,室肉設(shè)計(jì)原理[M,北京:中國建筑工業(yè)出版社,指色彩的明暗程度,其實(shí)也就是色彩的光波反射強(qiáng)度,色彩的屬性中色相和純度都具有明度。這樣在室內(nèi)直接光一致的情況下,[2]蔣榮家裝室內(nèi)設(shè)計(jì)理念中的以人為本[J山西建筑,色彩明度高的室內(nèi)光波反射強(qiáng)光環(huán)境較亮。換言之,就是要達(dá)2006,32(7):27-28Indoor color design and energy conservationZENG Gang HUAN中國煤化工Abstract: It analyzes the importance of the energy oost of architecture by deCNMHdoor energy cost of architure, researches the relation between the influence of indoor color to indoor phoucost of architecture, whichill open the thinking roads of energy oost of architecture, and release the energy scarcity problem in our countryKey words: oolor design, energy conservation, light environment, energy aost of architecture