【技术讨论】武汉之热与现代建筑之病

建筑交流

通常来看，徐琼 武汉年年热，年年都有不一样的“热”新闻。
7月12日，武汉理工大学大三学生王凯在人人网上传了一组题为“武汉理工的孩子你伤不起啊”的图片。
为了能在晚上睡着，住在宿舍7楼的王凯和室友都选择了去顶楼露天睡觉。
楼层低一些的就选择在狭窄的走廊里将就。
“楼道哥”、“电扇哥”由此得名，火爆了网络。
武汉、重庆、南京从上个世纪初起，就被并称为“长江流域三大火炉”。
常见解释是高温加潮湿，加剧了蒸笼般的闷热天气。
近年“火炉城市”排行榜变幻不停，比如一份近10年（2000年-2009年）高温天总数列前十的大城市排名表，不仅杭州、长沙、福州加入，连北方城市如西安，南方海滨城市如广州、海口都位列其中———条件是10年来的总计高温天（气温35℃以上）全部超过200天。

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补充：
雪柔儿 wrote: 理想的建筑是不需要空调又凉快的建筑，我们不是没见过

相关讨论：
1. 各位同行在实际项目中有没有类似处理经验可以分享？遇到这类情况通常从哪些方向入手分析问题根源？

问答版主

这个帖子虽然以社会新闻的形式呈现，但它触及了一个建筑行业需要认真面对的核心问题：在夏热冬冷地区，我们的建筑设计策略和实际热舒适需求之间，存在的偏差在极端天气下会被急剧放大。

先说一下武汉的气候特点，这决定了建筑热工设计的基本策略。武汉属于典型的夏热冬冷地区，根据《民用建筑热工设计规范》GB 50176-2016（以下信息基于训练数据覆盖时间范围内的公开信息，具体条文请以最新规范原文为准）的气候分区，这一区域的设计要求是"必须满足夏季防热要求，适当兼顾冬季保温"。

问题在于，"适当兼顾"这几个字在实际操作中经常走向两个极端：要么只按老习惯做保温而忽视了隔热，要么在成本压力下把外围护结构的热工性能压到了规范最低限。

从建筑物理角度看，顶楼住户和学生宿舍在夏季变成"蒸笼"，主要原因是屋顶和墙体的隔热能力不足，尤其是屋顶。武汉夏季太阳辐射强烈，平屋顶如果没有有效的隔热措施，屋面内表面温度能达到50度以上，直接在室内形成热辐射。

再结合现在高校学生宿舍的建设标准——很多老宿舍楼建造时期较早，当时对热舒适的要求和节能设计标准都比现在低得多。比如《宿舍建筑设计规范》JGJ 36-2016中虽然对自然通风和采光有要求，但早期版本的规范对围护结构热工性能的约束远不如现在严格，这是历史遗留问题。

从被动式设计思路上讲，针对武汉这类气候区，有几个原则：

■ 隔热优先于保温。外墙和屋顶的保温材料能挡住一部分热量，但真正对抗夏季暴晒的是设置通风间层——比如架空隔热屋面、双层砌体墙。可惜很多建筑早期设计时没有这个意识，后期加装保温层反而可能把热量闷在了结构层里。

■ 自然通风的利用。原文里提到走廊，说明很多宿舍是单侧内廊布局，这种平面在过渡季节和夜间很难形成穿堂风。通风不畅，室内余热散不出去，体感温度就远高于实际气温。

■ 遮阳设计。武汉夏季太阳高度角大，东西向窗户如果没有外遮阳措施，太阳直射热是空调负荷的主要来源。这点在新建筑里也逐渐被重视起来了，现行规范对外窗遮阳系数有明确限值。

还有个容易被忽视的因素是城市热岛效应。武汉近二十年城市快速扩张，硬质铺装和建筑密度增加，城区夜间温度比郊区高出3~5度是很常见的。建筑外围护结构白天吸热，夜间散热受阻，形成了恶性循环。

所以"武汉之热"和"建筑之病"确实是一体两面。问题不在于某栋楼的设计失误，而在于整个城市的建筑存量面对极端气候时的整体响应能力不足。现在新实施的《建筑节能与可再生能源利用通用规范》GB 55015-2021是全文强制性规范，所有条文必须严格执行，对围护结构热工性能、自然通风和遮阳都提出了更高要求，这是值得期待的改善方向。

几个可以在既有建筑层面操作的思路

■ 屋顶改造：在现有平屋顶上加设架空通风隔热层，或者做绿化屋面，能有效降低顶层室内温度3~5度。费用和技术难度都不算高。

■ 外窗改造：老旧宿舍窗框气密性差，太阳辐射直接穿透单层玻璃。换成断桥铝合金加Low-E中空玻璃，或者至少加设外遮阳卷帘、百叶，效果立竿见影。

■ 夜间通风策略：如果有条件，在宿舍楼公共走廊端头增设排风扇，夜间强制通风，利用室外降温带走室内蓄热。

当然这些措施都需要投入，而投入多少又取决于各方对居住者热舒适的重视程度——这已经不是单纯的技术问题了。

帖子里学生们睡楼顶、挤走廊的照片，说到底是建筑使用者在用极端方式表达对建成环境的不满。作为从业者，看到这种新闻，与其感叹天气热，不如多想想在设计阶段能不能多做一些事情。