冬冷夏热地区大学学生宿舍建筑特征研究

冬冷夏热地区大学学生宿舍建筑特征研
究
安徽工程大学安徽芜湖 241000
摘要：以安徽工程大学研究生宿舍为例，结合芜湖自然环境特点及社会、经济发展状况，通过实态调
查与系统分析，较深入地研究了我国冬冷夏热地区的大学学生宿舍既有住宅建筑存在的问题，提出了有关节
能改造优化设计的原则，并探讨了实现优化设计目标的具体途径，为冬冷夏热地区大学学生宿舍建设提供参考。

关键词：冬冷夏热地区；大学学生宿舍建筑；节能改造；因地制宜；优化设计
1引言
冬冷夏热地区主要指长江中下游及其周围地区。

大致为陇海线以南，南岭以北，四川盆
地以东，包括上海、重庆二直辖市，湖北、湖南、江西、安徽、浙江五省全部，四川、贵州
二省东半部，江苏、河南二省南半部，福建省北半部，陕西、甘肃二省南端，广东、广西二
省区北端，具有明显的温带大陆性气候的特征。

冬冷夏热地区是我国高校集中地，以安徽为例，截至2023年6月15日，安徽省共有高
等学校127所，其中普通高等学校121所，成人高等学校6所。

根据教育部《普通高等学校
建筑面积指标》(2008标准)，安徽省各类高等学校校舍面积从30-110万平方米不等，而建
筑物能耗约占全球能源消耗量40%，在生态环境日益恶化和全球能源危机日益加重的大背景下，我国相关部委发布了系列文件：如《“十四五”节能减排综合工作方案》（国发〔2021〕33号）、《住房城乡建设部、财政部关于推进夏热冬冷地区既有居住建筑节能改造的实施意见》(建科〔2012〕55号)，2022年6月15日，安徽省人民政府印发《安徽省“十四五”节
能减排实施方案》，到2025年，城镇新建建筑全面执行绿色建筑标准，星级绿色建筑占比
达到30%以上，新建公共机构建筑、新建厂房屋顶光伏覆盖率力争达到50%，方案要求加快
公共机构既有建筑围护结构、供热、制冷、照明等设施设备节能改造，全面提高新建建筑节
能标准，实施绿色建筑统一标识制度，加快推进超低能耗、近零能耗、低碳建筑规模化发展。

高校作为教书育人的场所，研究和实施绿色建筑更是义不容辞。

2冬冷夏热地区大学学生宿舍建筑设计应遵循的原则
冬冷夏热地区特殊的气候特点造就了该区域大学生宿舍建筑设计应在建筑通风、采光、
隔音、功能和环保等方面遵循特有的原则。

2.1自然通风与采光原则
确保宿舍自然通风和采光，可有效净化空气、杀菌并改善室内宜居条件。

目前我省传统
的学生宿舍均为内走廊、两边住宿模式，空间相对封闭，此宿舍空间利用率高，但弊端
是空气不流通，尤其背阴房间基本没有阳光，空气流通差，极易引发传染病的流行[1]。

2.2隔声效果显著原则
学生精力旺盛，而大学宿舍学生来自五湖四海，各人性格不同，生活习惯也存在很大差异。

因此，为减少同学之间的相互影响，应充分考虑宿舍的隔声效果，隔声等级应满足A级，白天应小于等于50分贝，夜晚小于等于40分贝，分室墙与楼板的空气声的计权隔声量应大
于等于40分贝，楼板的计权标准化撞击声压级宜小于等于75分贝。

居室不宜与电梯、设备
机房紧邻布置，如确无法避开，应采取隔声减震措施。

2.3建筑物朝向最优原则
在确定校园规范方案时，要充分研究当地的气候特点及拟建场地环境，分析周边建筑物
的日照及空气流动，最大限度增加建筑物的日照和空气流动量来确定建筑物的朝向[2]。

2.4建筑物各功能房均匀采光原则
合理的建筑物结构可有效增强建筑物的保温、散热效果，提升宜居性。

目前很多高校宿
舍采取内走廊方式或“回”字结构、配单边走廊，这种方式可有效提升空间利用率，利用后
期管理，但弊端也很明显，夏季朝阳房间酷暑难熬、冬季背阴房间阴冷难忍。

2.5保温材料及施工方案优化原则
2.5.1 填充墙使用蒸压加气混凝土砌块
填充墙使用蒸压加气混凝土砌块简称为加气砖，加气混凝土的导热系数是普通混凝土的
1/6，隔热性能大大优于240mm厚的粘土砖墙体；同时隔音性能好，内部结构像面包一样，
均匀地分布着大量的封闭气孔，因此具有一般建筑材料所不具有的吸音性能[3]。

2.5.2 广泛使用断桥铝门窗
断桥铝门窗能降低热量传导，热传导系数为 1.8-3.5W/m·k，大大低于普通铝合金型材，有防止冷凝作用，节能效果明显。

2.5.3 重视屋面保温
目前常规的屋面保温有三种，第一种是夹层保温，又称屋顶内保温，是在建筑结构内部
进行保温，施工不影响建筑外观，适用于新建房屋和部分改造工程。

实施夹层保温需要在屋
面结构下方加设保温层，在新建或进行屋面修建时可将保温层一并加设，逐步提高房屋的保
温性能，夹层保温材料一般有岩棉、玻璃棉、聚苯乙烯泡沫、聚氨酯等。

第二种是顶层保温，也称屋面保温，是在屋面结构覆盖层上进行保温。

施工简单快捷，适用于旧房屋改造和临时
性加固工程。

常见的顶层保温材料有挤塑板、聚苯板、硬质聚氨酯泡沫板等，具有密度大、
强度高、保温性能好的特点。

第三种是反射保温又称屋顶外保温，是一种利用反射膜减少热
量传递，提高房屋保温效果的方法。

常用反射膜材料为金属化膜和聚丙烯薄膜，其原理是反
射热量，减少热能的流失，反射保温适用于斜屋面，不适用于平屋面。

这三种保温做法均各
有利弊。

3安徽工程大学研究生公寓设计
3.1概况
安徽工程大学研究生公寓由上海城乡规划建筑设计院张磊团队设计，由南楼12层和北
楼13层的建筑组团而成，总建筑面积19331.18m2，其中地上建筑面积19011.77m2，地下建
筑面积319.41m2，建筑高度为48.9m，绿色建筑“二星”标准，首层为活动室和各类功能房，2层以上为宿舍，4人/间。

南楼标准层每层设13间宿舍，北楼标准层每层设14间宿舍，均南向布置，其中宿舍北
楼标准层平面的示意图见图1所示。

每层设公共卫生间、开水房和管理用房。

南、北楼各设
2部防烟楼梯间和2部电梯。

宿舍为内居室、外阳台的布局。

阳台为封闭阳台，进深2.0m，
并设洗漱台。

居室部分开间3.6m、进深7.6m。

图1 宿舍北楼标准层平面示意图
3.2设计亮点
（1）规划选址优越：项目位置优越，场地西侧处于水系的开阔地带，周边植物茂密，
绿树成荫，地势平坦，视野开阔，具有绝佳的景观资源和优质的先天条件，景观规划为亲水
平台。

（2）建筑布局合理：建筑顺应地形，布局舒展。

南短北长，使北楼也拥有优美的景观
视野，保证景观的均好性。

南楼低北楼高，有效降低对北楼的日照遮挡，也更有利于自然通风。

建筑向西侧打开，拥抱景观。

向东侧围合，自然组团便于管理。

（3）平面布置合理：抛弃传统的内走廊+南北向宿舍模式，采用南向宿舍+北向单廊模式，保证所有的宿舍均有南向采光。

同时北侧单廊设大面积开窗，宿舍房门上部设置亮子，
宿舍阳台也设置大面积开窗。

保证走廊及宿舍均有良好采光和通风，避免结核病的传播风险。

（4）功能区和休息区分离性高：宿舍部分采用剪力墙结构，房间内没有凸出墙面的柱
子以利于使用。

同时，设计团队通过精心设计，反复沟通，将所有消火栓都布置在北侧的卫
生间、楼梯间、走道墙面上，避免了布置在宿舍墙面导致房间内凸出墙体及水流噪音影响休息。

（5）卫生条件好：经反复调研，每间宿舍设套内卫生间弊大于利。

首先是利用率低，
无法资源共享，高峰时段满足不了使用要求。

其次是位置难选：套内卫生间设在阳台上，会
严重挤占南向采光，导致采光不足；设在靠走道侧，没有采光，通风不畅，会带来更大的卫
生问题。

因此，该项目把卫生间集中在一处，设在走道北侧中央位置，方便每间宿舍到达，
并且将卫生间门靠北端开设，加上前室前面长走道的隔离，可有效减少卫生间的异味污染。

同时将日常盥洗功能分散设置在每间宿舍的阳台上，在阳台上设置了两个台盆，可有效满足
日常需求。

（6）节能标准高：该项目执行节能规范国标和省标双标准，依据绿建二星要求，围护
结构热工性能比国标《建筑节能与可再生能源利用通用规范》GB 55015-2021提高10%，并
和省标《公共建筑节能设计标准》DB 34/5076-2017、《居住建筑节能设计标准》
DB34/1466-2019计算结果相对比，取标准较高者作为最终结果[4]。

最终各部位热工性能如下：
①公建部分：屋面采用90厚挤塑聚苯板，传热系数0.35 W/(㎡.K)；外墙采用200厚
B06级蒸压加气混凝土+50厚岩棉板，传热系数0.51W/(㎡.K)；底部接触空气的架空楼板采
用板上设置50厚超高密度玻璃棉弹性垫，传热系数0.62W/(㎡.K)；层间楼板采用板上设置
20厚超高密度玻璃棉弹性垫，传热系数1.14W/(㎡.K)；外窗采用金属隔热型材（隔热条高
度26mm）（K=2.8），5中透光Low-E+12空气+5+12空气+5（K=1.1），传热系数
1.9W/(㎡.K)。

②居建部分：屋面采用90厚挤塑聚苯板，传热系数0.35 W/(㎡.K)；外墙采用200厚
B06级蒸压加气混凝土+50厚岩棉板，传热系数0.52W/(㎡.K)；底部接触空气的架空楼板采
用板上设置50厚超高密度玻璃棉弹性垫，传热系数0.62W/(㎡.K)；层间楼板采用板上设置
20厚超高密度玻璃棉弹性垫，传热系数1.14W/(㎡.K)；外窗采用金属隔热型材（隔热条高
度26mm）（K=2.8），5高透光Low-E+12氩气+5+12空气+5（K=1.0），传热系数
1.8W/(㎡.K)；
③活动外遮阳设置：宿舍阳台外窗均采用可调中置金属百叶外遮阳方式，夏季遮阳系数
可达0.28，冬季遮阳系数可达0.6，能有效满足不同季节的节能需求。

（7）屋顶排水效果好：宿舍部分顶层为坡屋顶（如图2所示），可有效排除雨水，避
免屋面漏水风险。

坡屋顶下为闷顶，作为热缓冲空间，并在侧墙开窗，冬季窗户关闭，蓄积
热量；夏季窗户打开，闷顶内的热空气在热压作用下顺坡向上自然排出，极大提高了顶层宿
舍的舒适性。

走廊及其他公共空间屋面为平屋面，可满足消防规范两个楼梯在屋面连通、屋
面检修、设置消防水箱等需求。

图2坡屋顶闷顶剖面
（8）可再生能源利用率高：本工程浴室采用集中热水供应，热水供应时段为每天
17:00~20:00。

热水热源由太阳能直接式加热，燃气热水炉为辅助加热。

热水系统采用同程
热水供应系统，并设有热水回水泵，机械循环，以保证供水温度。

热水系统供水温度为65℃，回水温度为50℃，太阳能集热器设置于北楼屋顶，屋面满铺，共设40台太阳能集热器，单
个产热60L/(m².d）。

南楼屋面满布太阳能电池板并预留光伏机房，可有效降低对市政电网
的依赖。

（9）隔声效果好：层间楼板均采用板上设置20厚超高密度玻璃棉弹性垫，不仅满足保
温要求，而且楼板标准化撞击声压级≤65dB，达到高限要求。

隔声详细指标见表1和2所示，表1 空气声隔声结果统计表
表2撞击声隔声结果统计表
（10）空调机位摆放合理：空调机位采用外挂式设计，两户一组，外机上下摆放于凸出阳台的土建空调机位上。

避免了常规的空调机位凹进阳台内部，影响阳台使用面积及阳台完整性的问题。

４结语
本课题以位于冬冷夏热典型地区芜湖市的高校研究生公寓设计为突破口，本着“因地制宜、美观实用”的原则，打破传统学生宿舍的设计思路，集中采用了很多节能措施，为学校今后的建筑探索了新思路。

参考文献：
[1]刘启泓．基于复合生态系统平衡概念的农村居住环境规划设计优化研究———以关中地区农村为例[D]．西安：长安大学，2010．
[2]刘启泓．农村既有建筑节能改造优化设计综合评价指标体系的探讨———以陕西关中地区农村为例[J]．绿色科技，2016(6)．
[3]石虬,邹钺,许洁.一种新型墙体热工检测系统的开发研究[J].建筑热能通风空
调,2013,32(4):52-54.
[4]于海钢，邹钺，刘赟.便携式墙体热阻测试仪器开发及其影响因素分析[J].建筑科学，2015,31(2):74-78.
作者简介：胡长新（1969-）男，硕士，工程师，主要从事基建工程管理，
项目基金：本文为安徽省教育基本建设学会课题经费资助（项目编号：2205-14）。