面向夏热冬暖地区公共建筑绿色节能技术研究

张昊天

(长春建筑学院，130607)

面向夏热冬暖地区公共建筑绿色节能技术研究

张昊天

(长春建筑学院，130607)

在现代社会中，随着能源紧张和环境污染问题的日益突出，节约能耗、保护环境成为社会发展的重要趋势，绿色节能技术的应用也越来越加广泛。夏热冬暖地区的气候特点较为独特，长年气温高、湿度大，太阳辐射强，其绿色节能技术的需求与其它地区有所不同。本文就以夏热冬暖地区的公共建筑为例，对其适用的绿色节能技术展开研究。

冬暖夏热地区 公共建筑 绿色节能技术

随着节约型、环保型社会的提出，绿色节能技术成为社会发展的必然趋势。建筑行业是我国的支柱产业之一，公共建筑在所有建筑工程中占据着相当大的比例，具有数量大、范围广、标准高等特点，能源消耗较大，在公共建筑中推行绿色节能技术十分必要。夏热冬暖是我国南方部分地区的特点，探讨此地区公共建筑绿色节能技术，有着十分重要的现实意义。

一、我国夏热冬暖地区概况

我国夏热冬暖地区主要是指我国南部部分省市，包括海南、广东、广西和福建的大部分地区，其温度标准最热月温度平均在25-29℃，最冷月温度平均不低于10℃，有100-200天日平均温度在25℃上的天数[1]。

夏热冬暖地区的能耗主要是由于制冷降温产生的，在建筑设计上，重视自然通风、防热和除湿。

二、夏热冬暖地区公共建筑系统的绿色节能改造技术

（一）围护结构的绿色节能改造技术

围护结构是建筑与外部环境之间的间隔，影响着建筑的热量、水分传递，改造围护结构，可以对室内热环境起到良好改善效果，降低空调的能耗，实现绿色节能的目标。围护结构的绿色节能改造主要包括以下两个方面：

一是外墙和屋顶的改造。夏热冬暖地区建筑的外墙和屋顶节能主要是隔热，但保温设计上，需要慎重考虑。有时在设计保温措施后，虽然避免了白天热量进入室内，但室内积累的热量无法在夜间或其它室外温度较低时段排出，不利于室内散热。

外墙和屋顶保温设计适用于室外环境热扰作用大于室内环境的情况，也就是夏季大多时间室内向室外散热。在外墙和屋顶保温措施设计中，并不是简单的添加某种保温技术即可，而是需要根据建筑运行实际情况采取适当的隔热方式。其中，外墙节能改造有浅色饰面、设置通风墙和墙面绿化等；屋顶保温节能设计有屋顶绿化、屋顶遮阳、通风屋顶和浅色涂料层等。

二是门窗的改造。门窗面积与空调负荷成正相关，为降低能耗，应当尽量减小门窗面积，但面积过小时，通风采光又会受到影响，因此，必须设计合理的窗墙比。

在夏热冬暖地区，要保证通风条件良好，以便于室内热量、湿气能够及时排除，同时要减少太阳辐射进入室内的热量，为实现这双重目标，在窗墙比上，应采取折中方式，通常取0.85以下。

此外，门窗材料也是影响门窗性能的重要因素，根据夏热冬暖地区特点,在玻璃上,应采用遮阳系数高的,比如吸热玻璃、反射玻璃等，最理想的是中空Low-E玻璃，在保证采光基础上，可以有效降低进入室内的太阳辐射热，成本与普通玻璃相差不大[2]。

最后，气密性是门窗应当重视的一点，气密性不足会造成空气流通，引起能力损失，保证门窗气密性达到相应标准。

（二）暖通空调的绿色节能改造技术

暖通空调系统是公共建筑能耗的主要因素，做好暖通空调的绿色节能十分重要。对于夏热冬暖地区的公共建筑而言，暖通空调的改造可以从以下几方面进行：

一是送风方式改造。在春秋过渡季节，暖通空调可以通过利用全新风或增加新风比的方式，将室内空气品质进一步改善；如果采用全新风方式，需要做好新风管直径、排风口位置的选择和设计，保证室内压力为正值。

二是热回收技术。在暖通空调系统运行时，排风中含量较多的能量，为实现节能目标，应当对这部分能量进行回收利用，常用的方法是安装热交换装置，完成排出风和新风间的热量交换，起到降低能耗的效果。

（三）照明系统的绿色节能改造技术

照明系统是公共建筑另一大耗能系统，也可以通过适当的措施来进行节能，具体措施包括：

首先，选择合适光源。随着节能技术的不断发展，节能光源类型越来越多，在公共建筑中选用节能光源，可以有效降低照明用电，也能够减少照明产生的热量，进而起到节约空调能耗的目标，常用的节能光源有LED灯、陶瓷金卤灯等。

其次，分区控制照明。公共建筑面积十分庞大，不同区域对灯光的需求有所差异，所以，选择合适的灯光控制系统，根据需要进行分区、分时控制，可以避免无用照明的产生，起到节能的效果。

三、夏热冬暖地区公共建筑新能源利用方法

在传统能源日益紧张的情况下，开发可再生、无污染的能源，也是绿色节能的重要方向，主要包括太阳能、风能、生物质能和低热能等，在实际应用中，需要根据区域特点来适当选择。

（一）太阳能的利用

在夏热冬暖地区，日照时间长、太阳辐射强，太阳能十分充足，适用于大部分的公共建筑中，利用方式包括两种：一是太阳能集热，也就是通过集热设备，将太阳能转换为热能的方式，比如太阳能热水器，在太阳能集热系统使用过程中，通常将其放置直接朝阳的位置，比如屋顶、南墙上等，同时兼具部分遮挡功能。

二是太阳能发电，主要是通过太阳能电池板实现光能与电能的转换，其应用于功能与集热系统大体一致。近些年来，随着科学技术的进步，还出现了太阳能电池瓦、太阳能光电玻璃等新产品，可以根据实际情况将其应用于公共建筑中，实现绿色节能的目标。

（二）风能的利用

风能是一种常见的能源，在夏热冬暖地区中，主要适用于临海、风速大的地区中。风能的利用主要是建立风电场，将风能转换为电能，供建筑正常用电需求，一般情况下，在风速超过3m/s时，大型风车就可以得到相对稳定的电流[3]。

（三）生物质能的利用

生物质能主要来源于垃圾、废物、农产品等，可以将其含有的生物能转换为热能、电能来使用。常见的生物质量利用方式有沼气、有机肥料，通过建立沼气池，将城市垃圾堆积在一起，利用微生物的分解作用，得到可以作为燃料的沼气和用于绿化、种植的有机肥料。

在公共建筑中采用生物质能利用方式，主要是采取生物质能转化后电能或热能，用于照明、发电等，减少对传统能源的依赖，最终实现绿色节能的目标。

（四）地源热泵系统的利用

地源热泵系统是利用自然环境中的水体作为冷热源载体，通过钻孔布井方式建设地源热泵系统，实现制冷与供热双重作用，在冬夏两季分别对建筑物起到供暖和制冷效果。由于地源热泵系统采用的是地下水或地表水，在夏热东南地区水资源通常是较为丰富的，在绝大部分地区都可以使用。

在地源热泵系统的利用中，需要做到冷热交换处于平衡状态，以免对地下生态环境造成破坏。同时，还应保证回灌设计的到位，使置换后的水流回到先前的含水层中，有效预防地下水资源和生态环境受到污染、破坏。此外，还需要对地下水情况进行定期监测，使抽水量、回灌量保持在一个平衡状态，地下水水质保持正常。

结语：

综上所述，在现代建筑行业当中，绿色建筑已经成为一个重要的发展趋势，在建筑中采用绿色节能技术，是当前建筑业的普遍现象。夏热冬暖地区的公共建筑属于高耗能建筑，采取绿色节能技术进行改造十分必要，在具体改造中，主要可以从围护结构、暖通空调系统和照明系统三方面进行，结合实际情况采取适当的改造方式，结合新能源的利用，实现绿色节能的目标。

[1]王可睿,莫馥任,李怡,赵立华.夏热冬暖地区公共建筑围护结构的节能技术分析[J].动感(生态城市与绿色建筑),2015,02:80-85.

[2]甘玉凤,陈铭心.谈夏热冬暖地区绿色建筑的发展与技术应用[J].山西建筑,2013,24:202-204+228.

[3]杨思明,张勇华.夏热冬暖地区既有公共建筑节能改造技术浅析[J].广州建筑,2013,04:38-43.

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1007-6344（2015）11-0080-01