夏熱冬冷地區綠色建筑技術的應用

■楊中軍

（哈爾濱工業大學建筑學院）

引 言

綠色建筑技術在夏熱冬冷地區進行充分的應用能夠在一定程度上提升居民的生活舒適度，也能夠降低對生態環境的破壞，并且能夠實現以人為本的建筑行業發展目標。夏熱冬冷地區呈現出比較極端的氣候特征，為了能夠提高居住的舒適度，需要應用較多的建筑材料，或者是先進的建筑設計技術，其中將綠色建筑技術應用到該類地區的建筑項目設計和建設當中，能在一定程度上降低整個建筑體系所消耗的能源總量，并且能夠實現對環境的保護。

1 夏熱冬冷地區與綠色建筑技術概述

1.1 夏熱冬冷地區及氣候特征

關于夏熱冬冷地區的劃分方面，主要是將溫度作為劃分的依據。其中按照緯度將世界范圍進行區域性的劃分，其中具有夏熱冬冷氣候特征的地區，多數分布在北緯35度的范圍之內[1]。在我國的地理地貌特征方面，具備夏熱冬冷的地區有長江中下游地區，和受地中海暖氣流調解的中亞和西部的地中海兩岸。在本次研究當中，所闡述和研究的夏熱冬冷地區主要位于同緯度中國范圍內的一些氣候比較惡劣的地區，這一地區在建筑建設方面要求如下：在夏季時有防熱的功能，在冬季時有防寒的功能，由于夏熱冬冷地區氣候矛盾性的存在，使得建筑建造技術存在較大的差異性。因此，夏熱冬冷地區在建設方面需要具備雙面性的建筑特征，這樣才能保證選用的建造技術能夠真正地實現綠色施工[2]。

1.2 綠色建筑建設技術內涵

綠色建筑的建設技術屬于一種對資源進行充分利用的技術，同時也能夠降低對環境的影響，并且保障整個項目建設的質量較高，該種綜合性較強的建筑技術屬于當代經濟發展和生態環境保護融合之下的一種建筑模式[3]。綠色建筑建設技術并非獨立于傳統的建筑建設技術，而是在項目建設等期間，通過滲透環保和節能的理念，將傳統的建筑項目建設技術和當前一些先進的科學技術進行交叉混合，然后借助這些技術來有效地解決生態保護、節能降耗以及建筑使用舒適度方面的問題，這樣不僅能夠讓建筑項目完成建設之后具有較高的實用性，也能夠遵循可持續發展的原則來開展項目建設，并促進建筑工程行業的發展[4]。建設技術首先需要在建筑材料制造以及材料組合方面進行分析，然后篩選或者制作出符合項目建設結構需要的構件與材料，并且需要融合建筑項目所在的氣候區域特征，然后讓整個建筑附屬的構件和建筑項目能夠進行有效的整合。采用綠色施工建設技術的重要性主要體現在施工圖紙設計和綠色施工兩個階段，以此來為整個項目建設全過程提供技術支持[5]。

1.3 綠色建筑建設技術主要類別

1.3.1 風環境優化技術

優質自然通風能夠提升室內空間空氣流動性，進而減少室內的濕度，提升室內溫度與濕度，能夠增強室內環境的舒適性。因此，在對建筑項目建筑實施綠色節能建造時，能夠降低對能源的消耗進而提升空間節能降污功能。自然通風有助于提升空氣的水平，讓室內空氣時刻保持清新狀態[6]?？梢詫⒆匀煌L基本原理充分利用到建筑項目建筑工程項目建造當中，尤其是風環境優化方面，按照合理的中介空間設置增加窗口，讓室內有足夠的自然風提升環境舒適度。通常采用的自然通風方式有兩種方式，一是熱壓通風；二是風壓通風[7]。

1.3.2 光環境優化技術

按照建筑光學研究理論和建筑對于天然采光要求，在建筑項目建造過程中，應設置合適的開窗方式。通常狀況下，在對建筑項目建筑實施綠色節能建造期間，關于光環境優化技術方面可以采取三種優化措施。一是側窗采光；二是天窗采光；三是混合采光。其中側窗采光方式比較常見[8]。該種采光方式，主要是從房間某個角度或是多個角度引進自然光線，以此來優化室內空間的光環境，方向性比較突出。具體開展方式是按照窗戶所在位置，將側向采光系分為兩種，一種是單向采光，另一種是雙向采光。在具體實施的過程當中，按照項目特點和建筑所在地理位置與方位，合理選擇側窗采光方式[9]。

1.3.3 聲環境優化技術

在對建筑項目建筑實施綠色節能建造過程當中，應注重生環境優化方面的工作。通常狀況下，一些實施建造的工程師采用比較多的優化方式是在噪聲比較大的一側采用“堵”的方式，利用沿街建筑物作為屏障，以此來保護所建造建筑區域不受噪聲影響。常見的聲音屏障是沿道路兩側設置隔聲屏障，通過采用鋼結構玻璃的制品來制作這樣的屏障，但是由于本身隔聲量不足和高度有限，通常狀況下采用這一聲環境優化方式，效果不佳，因此，應當關注該領域研究的先進技術和處理方式，進而降低施工中造成的噪聲污染[10]。

2 夏熱冬冷地區應用綠色施工建筑技術的難點分析

2.1 兼顧防熱防寒難度較大

通常狀況下，夏季炎熱和冬季比較寒冷，屬于夏熱冬冷地區比較明顯的氣候特征，在這樣的氣候狀況之下，對于建筑設計和施工而言，使用綠色建筑技術的應用難度比較大。為了能夠改善室內熱環境，不僅需要有效地制定一些措施來緩解熱舒適方面的問題，同時還要保障人們的身心健康，確保室內活動順利地開展。另外，單項技術通常會具備較好的保暖或者是散熱的功能，但是如若在同一建筑項目當中，不僅要保障通風性，同時要保障密封性難度較大。特別是對陽光熱量的處理工作單項技術很難實現，對于該方面的問題，需要重點解決夏季極端高溫的狀況，然后再探討緩解冬季防寒保暖的建設難題。

2.2 解決濕度大的技術要求較高

在夏熱冬冷的地區，全年的濕度通常會高于其他地區。通常狀況下，濕度基本會穩定在75%-85%之間，這就對建筑除濕功能提出了更高的要求。因此需要確保在任何高溫環境或是在低溫環境下都能夠保證技術得以發揮出應有的作用。目前，我國夏熱冬冷區域比較普遍的除濕技術是利用空調進行調節。同時，空調還可以調節室內的溫度，一般情況下，空調除濕能耗占比占總能耗的35%-55%之間，如若采用冷媒調節，對于冷媒溫度要求較高。對于全年濕度比較大的夏熱冬冷地區而言，能源消耗比較大，這就對綠色建筑技術的應用提出較高的技術要求。

2.3 日照天數和降雨量影響綠色技術的篩選和使用

由于夏熱冬冷地區的平均日照天數相對其他地區較少，這便意味著太陽輻射為能源的相關技術很難在這一地區進行高效的運用，并且投入僅能在較少的時間段高效地運用，如若不采用太陽能，則夏季高溫天氣會對能源消耗較高，并且在夏熱冬冷區域的年降水量比較大。這對于建筑技術使用的一些建筑材料和構件防潮性提出了更高的要求。我國夏熱冬冷區域的降雨量平均數為2000毫米。其中降雪和降雨量占全年的55%以上，特別是在春末夏初的季節經常出現持續的陰雨天氣。缺乏日照的狀況之下，建筑材料的防潮性會受到嚴重的影響，因此，對于建筑材料和一些構件的防潮性能提出更高的要求，如若選擇不當會加速建筑材料的老化。

2.4 氣候驟變對建筑材料提出要求過高

夏熱冬冷區域的天氣復雜多變，并且四季的溫差比較大，這一區域氣候在短期之內，氣溫可能會出現極大的轉變，這樣便對應用的一些綠色建筑技術和材料的防水性能、密封性能以及粘結力提出了較高的要求。如若選擇一些節能的建筑材料，在實際應用方面受到氣溫驟變的影響，便會縮短建筑材料的使用壽命，進而影響到整體建筑項目建設質量。因此，可選的一些綠色建筑材料比較少。

3 夏熱冬冷地區綠色建筑技術應用分析

3.1 項目規劃階段綠色建筑技術應用與分析

為了能夠確保綠色建筑技術能夠充分的滿足夏熱冬冷地區項目建設質量和功能需求，需要在規劃階段，做好施工現場氣候環境和地理特征的整體分析，同時還要合理地處理好建筑和場地，以及建筑與環境之間的效益平衡關系。其中在規劃階段重要的內容是應用現代生態設計技術，充分借助計算機技術和仿真技術在建設規劃系統當中。輸入所調查得到的一些區域環境特征、氣候特征以及所在區域項目應具備的功能等信息，然后借助先進的計算機運算功能，一次來獲得整個建筑的具體狀況，同時也要對當前綠色建筑技術進行組合與優化，分析建筑項目房屋結構設計狀況、門窗通風設計狀況，然后分析不同設計方案下，隨著不同季節變化，室內溫度、濕度的變化狀況，如若設計效果無法提升項目的舒適性，則需要在設計中對房屋的結構和通風模式進行整改，直到整個項目的仿真實驗達到預期質量要求和房屋舒適性要求。完成上述工作之后，需要將設計的結構落實到項目建設工程當中，這樣能夠讓綠色建筑技術的選擇更具有針對性，也能夠保障項目建設之后的質量。

3.2 項目建設階段綠色建筑技術應用與分析

3.2.1 合理選擇綠色框架結構建材

夏熱冬冷區域對建筑項目進行建設時，需要遵循綠色和節能原則。綜合考量這一區域的氣候特征，應當選擇鋼結構作為整體建筑的框架。其中門式剛架輕鋼結構，可以作為夏熱冬冷區域的房屋框架結構，門式剛架輕鋼結構屬于鋼結構的一種，通常作為房建建筑中的框架結構來使用。門式剛架輕鋼結構在投放到房建項目使用的特征主要體現在以下幾個方面：一是該種結構屬于輕型鋼結構，在結構設計方面具有高效的特點，能滿足實際施工中縮短工期的需求。二是門式剛架輕鋼結構屬于環保型的建筑材料，能在項目建設中進行合理組裝和拆卸實現再次利用。三是門式剛架輕鋼結構具有堅固耐用的特征，這樣能在很大程度上保障房建項目的質量，這對項目建設后的安全性和實用性提供了重要的保障。四是門式剛架輕鋼結構使用之后的房建項目在外形上比較美觀，能滿足當代人們對建筑項目造型的需求。五是性價比比較高，這對于現代施工單位和項目單位而言，門式剛架輕鋼結構不僅具有較強的性能，同時還能降低施工的投資成本，對于建筑項目成本管理而言具有一定的現實意義。通過分析得知，門式剛架輕鋼結構在實際應用中具有眾多優勢，使得該結構在實際應用中比較常見，但是在應用該種結構時，要注重對結構設計、焊接和竣工質量監督管理，才能真正實現結構的價值。

3.2.2 墻體施工綠色建筑技術的應用

建筑綠色建造中，關于外墻方面的建造需要從多個角度來考量，并制定建造的方案。由于受到社會發展水平的影響，建筑在對項目進行建設時墻體施工方面所使用的施工材料多數為傳統的施工材料，例如紅磚和粘土。同時，屋面施工方面也存在相同的問題，這一施工材料在使用之后保溫效果不佳。因此，在夏熱冬冷地區的建筑墻體建造方面，應加強保溫層的結構建設。從當前建筑建造施工狀況來看，開展墻體建造方面，需要使用到的建筑材料有以下兩種：一是苯板，二是玻纖網。采用這兩種材料，能夠在很大程度上降低室內熱量散失的狀況，同時也能防止建筑材料高消耗。另外，在墻體建造過程當中，所使用的材料應選擇質地比較輕、導熱率的保溫性好、具有較高性價比的特點。

3.2.3 屋面建造中可用的綠色建筑技術分析

在屋面建造過程當中，根據當前建筑工程開展眾多夏熱冬冷建筑綠色建造案例來看，傳統工業建筑項目當中，屋面消耗能量占比比較高。對屋面建造技術的優化，能夠在整體提升建筑綠色建造整體水平。屋面建造實際工作開展中，一方面應多采用一些提高坡度和綠化屋頂，并采用加設保溫層的方式。以設置保溫層為例，不僅可以借助建筑房屋舉架內部結構優勢，開展吊頂施工，同時，也可以在屋頂上設置一層特殊材質構成的保溫材料。這樣能夠利用屋頂和吊頂層之間的距離，形成空氣層，進而為建筑建造后室內保溫起到保障性作用。另一方面，能夠充分發揮材料的性能，對整個建筑室內空間起到隔熱保溫的作用。因此，在對屋面進行建造時，應秉承綠色節能的原則，通過選擇合適的保溫板和施工技術，提升夏熱冬冷地區建筑項目的保溫性能。同時在施工中，需要注重對周圍造成的噪聲污染。因此在設置構筑物作為屏障的基礎之上，在建筑物內部也會設置相應的屏障，例如，設置減震溝。

3.2.4 關于屋內空間和通風綠色建筑技術

針對夏熱冬冷地區建筑室內空間綠色節能施工建設期間，應當注重通風設計。按照建筑整體結構與格局特點,本人認為應當做好內部空間重組與調整方面。在實際施工建設過程施工當中，應注重室內空間的合理調整與科學重組。這是由于夏熱冬冷地區對工程建筑要求比較高，對建筑開展空間施工建設屬于施工建設的重點環節，內部空間調整期間，應擴大室內空間的利用效率，讓整個建筑在完成建設之后具有獨特的功能性，這樣能滿足現代人對室內環境和空間結構使用需求。同時也要注重經濟性原則，避免對建筑空間造成不必要的浪費。此外，在通風設計方面，如果采用側開窗的建設模式，則要保障施工之后房屋與整個項目通風處的位置關系和尺寸，進而保障施工后達到通風設計效果。

此外，還應當應用一些新風綠色建筑技術。目前獨立新風系統，在我國部分夏熱冬冷的區域建筑物當中得到廣泛應用，對于新風投送系統主要是借助風機盤管技術形式來達成的，在選擇風機盤管技術期間，不僅要對整個項目所在區域的氣候特征進行充分的考量，也要遵循以下幾方面原則。第一，置換式通風是最佳的送風模式。通過采用置換式通風的方式，能夠有效地控制吹風感，同時噪聲也能夠杜絕直接送風為室內生活環境帶來的不適感受。第二，需要充分滿足節能性和經濟性的需求。第三，需要具備較高的送風效率，并且能全面回收廢棄的熱量，進而實現對屋內溫度的合理控制。由于部分新風系統有效過濾99%PM2.5，因此，可以在夏熱冬冷地區的房屋建筑中進行引進和廣泛應用。例如，室內高位安裝有排風口，地面預留了通風管道，墻壁內設置通風層，通過房屋內外的壓力差，就能將室內的廢氣排出，將室外的新鮮空氣運輸進來，達到自然通風的效果，再輔以機械通風，夏季可將外墻吸附的熱量吹出，冬季則關閉風口，墻內的空氣成為保持室內溫度的自然保溫層。

3.2.5 建筑項目遮陽綠色建筑技術

夏季冬冷地區綠色建筑設計方面，關于外遮陽方面，在夏季高溫氣候環境下陽光進行遮擋，以此來降低室內的熱輻射。目前，我國關于遮陽綠色建筑技術方面進行深度的研究和開發，并且已經研究出智能化的活動性外遮陽技術。對于建筑物外建筑遮陽系統方面，主要是由面料金屬連桿以及控制系統所構成，其中面料主要包含了鋁合金百葉窗、卷簾遮陽板以及天棚簾等。由于外遮陽板屬于當前新型戶外遮陽的建筑建材產品，在應用之后能夠起到良好的遮陽作用，并且可以調節室內的光線。在控制方式方面，通常有以下三種。第一，手動控制。該方面主要指的是在遮陽過程當中，需要按照室內的具體狀況，來進行手動操作控制室內的光線。第二，無線電搖控。該方式主要是利用無線電功能來實現遠程的遮陽控制。第三，智能方式。該種控制屬于新研究的一種形式，在這樣控制方面可以按照光線的強弱，以及室內的光線狀況進行智能調控。智能控制系統而言，采用電機連桿驅動方式，能夠精準同步驅動葉片，對遮陽面料進行角度的調整，這樣能夠有效實現自動的光線調節。在應用智能控制遮陽系統時，可以按照每天不同時刻太陽光線的角度狀況來對葉片進行角度控制，這樣能夠控制熱量從室外傳向室內。尤其是在夏季，借助對葉片角度的調整，能夠有效降低通光量和空調的負荷。而在冬季，通過調解這樣葉片的角度能夠增加通風量，也能夠讓更多的陽光照射到室內，進而降低采暖的時間，有效地提升遮陽效果和能源節能效果。

結 論

通過文章分析得知，夏熱冬冷地區應用綠色施工建筑技術的難點有以下幾種：即兼顧防熱防寒難度較大、解決濕度大的技術要求較高、日照天數和降雨量影響綠色技術的篩選和使用、氣候驟變對建筑材料提出要求過高。鑒于此，本人結合自身掌握的理論知識對夏熱冬冷地區綠色建筑技術應用進行分析，分別從項目規劃階段和建設階段進行闡述。其中在建設階段，可以合理選擇綠色框架結構建材，文章闡述了墻體施工綠色建筑技術的應用，并對屋面建造中可用的綠色建筑技術分析，探究出關于屋內空間和通風綠色建筑技術，并匯總出建筑項目遮陽綠色建筑技術。