夏热冬冷地区绿色建筑技术的应用

■杨中军

（哈尔滨工业大学建筑学院）

引 言

绿色建筑技术在夏热冬冷地区进行充分的应用能够在一定程度上提升居民的生活舒适度，也能够降低对生态环境的破坏，并且能够实现以人为本的建筑行业发展目标。夏热冬冷地区呈现出比较极端的气候特征，为了能够提高居住的舒适度，需要应用较多的建筑材料，或者是先进的建筑设计技术，其中将绿色建筑技术应用到该类地区的建筑项目设计和建设当中，能在一定程度上降低整个建筑体系所消耗的能源总量，并且能够实现对环境的保护。

1 夏热冬冷地区与绿色建筑技术概述

1.1 夏热冬冷地区及气候特征

关于夏热冬冷地区的划分方面，主要是将温度作为划分的依据。其中按照纬度将世界范围进行区域性的划分，其中具有夏热冬冷气候特征的地区，多数分布在北纬35度的范围之内[1]。在我国的地理地貌特征方面，具备夏热冬冷的地区有长江中下游地区，和受地中海暖气流调解的中亚和西部的地中海两岸。在本次研究当中，所阐述和研究的夏热冬冷地区主要位于同纬度中国范围内的一些气候比较恶劣的地区，这一地区在建筑建设方面要求如下：在夏季时有防热的功能，在冬季时有防寒的功能，由于夏热冬冷地区气候矛盾性的存在，使得建筑建造技术存在较大的差异性。因此，夏热冬冷地区在建设方面需要具备双面性的建筑特征，这样才能保证选用的建造技术能够真正地实现绿色施工[2]。

1.2 绿色建筑建设技术内涵

绿色建筑的建设技术属于一种对资源进行充分利用的技术，同时也能够降低对环境的影响，并且保障整个项目建设的质量较高，该种综合性较强的建筑技术属于当代经济发展和生态环境保护融合之下的一种建筑模式[3]。绿色建筑建设技术并非独立于传统的建筑建设技术，而是在项目建设等期间，通过渗透环保和节能的理念，将传统的建筑项目建设技术和当前一些先进的科学技术进行交叉混合，然后借助这些技术来有效地解决生态保护、节能降耗以及建筑使用舒适度方面的问题，这样不仅能够让建筑项目完成建设之后具有较高的实用性，也能够遵循可持续发展的原则来开展项目建设，并促进建筑工程行业的发展[4]。建设技术首先需要在建筑材料制造以及材料组合方面进行分析，然后筛选或者制作出符合项目建设结构需要的构件与材料，并且需要融合建筑项目所在的气候区域特征，然后让整个建筑附属的构件和建筑项目能够进行有效的整合。采用绿色施工建设技术的重要性主要体现在施工图纸设计和绿色施工两个阶段，以此来为整个项目建设全过程提供技术支持[5]。

1.3 绿色建筑建设技术主要类别

1.3.1 风环境优化技术

优质自然通风能够提升室内空间空气流动性，进而减少室内的湿度，提升室内温度与湿度，能够增强室内环境的舒适性。因此，在对建筑项目建筑实施绿色节能建造时，能够降低对能源的消耗进而提升空间节能降污功能。自然通风有助于提升空气的水平，让室内空气时刻保持清新状态[6]。可以将自然通风基本原理充分利用到建筑项目建筑工程项目建造当中，尤其是风环境优化方面，按照合理的中介空间设置增加窗口，让室内有足够的自然风提升环境舒适度。通常采用的自然通风方式有两种方式，一是热压通风；二是风压通风[7]。

1.3.2 光环境优化技术

按照建筑光学研究理论和建筑对于天然采光要求，在建筑项目建造过程中，应设置合适的开窗方式。通常状况下，在对建筑项目建筑实施绿色节能建造期间，关于光环境优化技术方面可以采取三种优化措施。一是侧窗采光；二是天窗采光；三是混合采光。其中侧窗采光方式比较常见[8]。该种采光方式，主要是从房间某个角度或是多个角度引进自然光线，以此来优化室内空间的光环境，方向性比较突出。具体开展方式是按照窗户所在位置，将侧向采光系分为两种，一种是单向采光，另一种是双向采光。在具体实施的过程当中，按照项目特点和建筑所在地理位置与方位，合理选择侧窗采光方式[9]。

1.3.3 声环境优化技术

在对建筑项目建筑实施绿色节能建造过程当中，应注重生环境优化方面的工作。通常状况下，一些实施建造的工程师采用比较多的优化方式是在噪声比较大的一侧采用“堵”的方式，利用沿街建筑物作为屏障，以此来保护所建造建筑区域不受噪声影响。常见的声音屏障是沿道路两侧设置隔声屏障，通过采用钢结构玻璃的制品来制作这样的屏障，但是由于本身隔声量不足和高度有限，通常状况下采用这一声环境优化方式，效果不佳，因此，应当关注该领域研究的先进技术和处理方式，进而降低施工中造成的噪声污染[10]。

2 夏热冬冷地区应用绿色施工建筑技术的难点分析

2.1 兼顾防热防寒难度较大

通常状况下，夏季炎热和冬季比较寒冷，属于夏热冬冷地区比较明显的气候特征，在这样的气候状况之下，对于建筑设计和施工而言，使用绿色建筑技术的应用难度比较大。为了能够改善室内热环境，不仅需要有效地制定一些措施来缓解热舒适方面的问题，同时还要保障人们的身心健康，确保室内活动顺利地开展。另外，单项技术通常会具备较好的保暖或者是散热的功能，但是如若在同一建筑项目当中，不仅要保障通风性，同时要保障密封性难度较大。特别是对阳光热量的处理工作单项技术很难实现，对于该方面的问题，需要重点解决夏季极端高温的状况，然后再探讨缓解冬季防寒保暖的建设难题。

2.2 解决湿度大的技术要求较高

在夏热冬冷的地区，全年的湿度通常会高于其他地区。通常状况下，湿度基本会稳定在75%-85%之间，这就对建筑除湿功能提出了更高的要求。因此需要确保在任何高温环境或是在低温环境下都能够保证技术得以发挥出应有的作用。目前，我国夏热冬冷区域比较普遍的除湿技术是利用空调进行调节。同时，空调还可以调节室内的温度，一般情况下，空调除湿能耗占比占总能耗的35%-55%之间，如若采用冷媒调节，对于冷媒温度要求较高。对于全年湿度比较大的夏热冬冷地区而言，能源消耗比较大，这就对绿色建筑技术的应用提出较高的技术要求。

2.3 日照天数和降雨量影响绿色技术的筛选和使用

由于夏热冬冷地区的平均日照天数相对其他地区较少，这便意味着太阳辐射为能源的相关技术很难在这一地区进行高效的运用，并且投入仅能在较少的时间段高效地运用，如若不采用太阳能，则夏季高温天气会对能源消耗较高，并且在夏热冬冷区域的年降水量比较大。这对于建筑技术使用的一些建筑材料和构件防潮性提出了更高的要求。我国夏热冬冷区域的降雨量平均数为2000毫米。其中降雪和降雨量占全年的55%以上，特别是在春末夏初的季节经常出现持续的阴雨天气。缺乏日照的状况之下，建筑材料的防潮性会受到严重的影响，因此，对于建筑材料和一些构件的防潮性能提出更高的要求，如若选择不当会加速建筑材料的老化。

2.4 气候骤变对建筑材料提出要求过高

夏热冬冷区域的天气复杂多变，并且四季的温差比较大，这一区域气候在短期之内，气温可能会出现极大的转变，这样便对应用的一些绿色建筑技术和材料的防水性能、密封性能以及粘结力提出了较高的要求。如若选择一些节能的建筑材料，在实际应用方面受到气温骤变的影响，便会缩短建筑材料的使用寿命，进而影响到整体建筑项目建设质量。因此，可选的一些绿色建筑材料比较少。

3 夏热冬冷地区绿色建筑技术应用分析

3.1 项目规划阶段绿色建筑技术应用与分析

为了能够确保绿色建筑技术能够充分的满足夏热冬冷地区项目建设质量和功能需求，需要在规划阶段，做好施工现场气候环境和地理特征的整体分析，同时还要合理地处理好建筑和场地，以及建筑与环境之间的效益平衡关系。其中在规划阶段重要的内容是应用现代生态设计技术，充分借助计算机技术和仿真技术在建设规划系统当中。输入所调查得到的一些区域环境特征、气候特征以及所在区域项目应具备的功能等信息，然后借助先进的计算机运算功能，一次来获得整个建筑的具体状况，同时也要对当前绿色建筑技术进行组合与优化，分析建筑项目房屋结构设计状况、门窗通风设计状况，然后分析不同设计方案下，随着不同季节变化，室内温度、湿度的变化状况，如若设计效果无法提升项目的舒适性，则需要在设计中对房屋的结构和通风模式进行整改，直到整个项目的仿真实验达到预期质量要求和房屋舒适性要求。完成上述工作之后，需要将设计的结构落实到项目建设工程当中，这样能够让绿色建筑技术的选择更具有针对性，也能够保障项目建设之后的质量。

3.2 项目建设阶段绿色建筑技术应用与分析

3.2.1 合理选择绿色框架结构建材

夏热冬冷区域对建筑项目进行建设时，需要遵循绿色和节能原则。综合考量这一区域的气候特征，应当选择钢结构作为整体建筑的框架。其中门式刚架轻钢结构，可以作为夏热冬冷区域的房屋框架结构，门式刚架轻钢结构属于钢结构的一种，通常作为房建建筑中的框架结构来使用。门式刚架轻钢结构在投放到房建项目使用的特征主要体现在以下几个方面：一是该种结构属于轻型钢结构，在结构设计方面具有高效的特点，能满足实际施工中缩短工期的需求。二是门式刚架轻钢结构属于环保型的建筑材料，能在项目建设中进行合理组装和拆卸实现再次利用。三是门式刚架轻钢结构具有坚固耐用的特征，这样能在很大程度上保障房建项目的质量，这对项目建设后的安全性和实用性提供了重要的保障。四是门式刚架轻钢结构使用之后的房建项目在外形上比较美观，能满足当代人们对建筑项目造型的需求。五是性价比比较高，这对于现代施工单位和项目单位而言，门式刚架轻钢结构不仅具有较强的性能，同时还能降低施工的投资成本，对于建筑项目成本管理而言具有一定的现实意义。通过分析得知，门式刚架轻钢结构在实际应用中具有众多优势，使得该结构在实际应用中比较常见，但是在应用该种结构时，要注重对结构设计、焊接和竣工质量监督管理，才能真正实现结构的价值。

3.2.2 墙体施工绿色建筑技术的应用

建筑绿色建造中，关于外墙方面的建造需要从多个角度来考量，并制定建造的方案。由于受到社会发展水平的影响，建筑在对项目进行建设时墙体施工方面所使用的施工材料多数为传统的施工材料，例如红砖和粘土。同时，屋面施工方面也存在相同的问题，这一施工材料在使用之后保温效果不佳。因此，在夏热冬冷地区的建筑墙体建造方面，应加强保温层的结构建设。从当前建筑建造施工状况来看，开展墙体建造方面，需要使用到的建筑材料有以下两种：一是苯板，二是玻纤网。采用这两种材料，能够在很大程度上降低室内热量散失的状况，同时也能防止建筑材料高消耗。另外，在墙体建造过程当中，所使用的材料应选择质地比较轻、导热率的保温性好、具有较高性价比的特点。

3.2.3 屋面建造中可用的绿色建筑技术分析

在屋面建造过程当中，根据当前建筑工程开展众多夏热冬冷建筑绿色建造案例来看，传统工业建筑项目当中，屋面消耗能量占比比较高。对屋面建造技术的优化，能够在整体提升建筑绿色建造整体水平。屋面建造实际工作开展中，一方面应多采用一些提高坡度和绿化屋顶，并采用加设保温层的方式。以设置保温层为例，不仅可以借助建筑房屋举架内部结构优势，开展吊顶施工，同时，也可以在屋顶上设置一层特殊材质构成的保温材料。这样能够利用屋顶和吊顶层之间的距离，形成空气层，进而为建筑建造后室内保温起到保障性作用。另一方面，能够充分发挥材料的性能，对整个建筑室内空间起到隔热保温的作用。因此，在对屋面进行建造时，应秉承绿色节能的原则，通过选择合适的保温板和施工技术，提升夏热冬冷地区建筑项目的保温性能。同时在施工中，需要注重对周围造成的噪声污染。因此在设置构筑物作为屏障的基础之上，在建筑物内部也会设置相应的屏障，例如，设置减震沟。

3.2.4 关于屋内空间和通风绿色建筑技术

针对夏热冬冷地区建筑室内空间绿色节能施工建设期间，应当注重通风设计。按照建筑整体结构与格局特点,本人认为应当做好内部空间重组与调整方面。在实际施工建设过程施工当中，应注重室内空间的合理调整与科学重组。这是由于夏热冬冷地区对工程建筑要求比较高，对建筑开展空间施工建设属于施工建设的重点环节，内部空间调整期间，应扩大室内空间的利用效率，让整个建筑在完成建设之后具有独特的功能性，这样能满足现代人对室内环境和空间结构使用需求。同时也要注重经济性原则，避免对建筑空间造成不必要的浪费。此外，在通风设计方面，如果采用侧开窗的建设模式，则要保障施工之后房屋与整个项目通风处的位置关系和尺寸，进而保障施工后达到通风设计效果。

此外，还应当应用一些新风绿色建筑技术。目前独立新风系统，在我国部分夏热冬冷的区域建筑物当中得到广泛应用，对于新风投送系统主要是借助风机盘管技术形式来达成的，在选择风机盘管技术期间，不仅要对整个项目所在区域的气候特征进行充分的考量，也要遵循以下几方面原则。第一，置换式通风是最佳的送风模式。通过采用置换式通风的方式，能够有效地控制吹风感，同时噪声也能够杜绝直接送风为室内生活环境带来的不适感受。第二，需要充分满足节能性和经济性的需求。第三，需要具备较高的送风效率，并且能全面回收废弃的热量，进而实现对屋内温度的合理控制。由于部分新风系统有效过滤99%PM2.5，因此，可以在夏热冬冷地区的房屋建筑中进行引进和广泛应用。例如，室内高位安装有排风口，地面预留了通风管道，墙壁内设置通风层，通过房屋内外的压力差，就能将室内的废气排出，将室外的新鲜空气运输进来，达到自然通风的效果，再辅以机械通风，夏季可将外墙吸附的热量吹出，冬季则关闭风口，墙内的空气成为保持室内温度的自然保温层。

3.2.5 建筑项目遮阳绿色建筑技术

夏季冬冷地区绿色建筑设计方面，关于外遮阳方面，在夏季高温气候环境下阳光进行遮挡，以此来降低室内的热辐射。目前，我国关于遮阳绿色建筑技术方面进行深度的研究和开发，并且已经研究出智能化的活动性外遮阳技术。对于建筑物外建筑遮阳系统方面，主要是由面料金属连杆以及控制系统所构成，其中面料主要包含了铝合金百叶窗、卷帘遮阳板以及天棚帘等。由于外遮阳板属于当前新型户外遮阳的建筑建材产品，在应用之后能够起到良好的遮阳作用，并且可以调节室内的光线。在控制方式方面，通常有以下三种。第一，手动控制。该方面主要指的是在遮阳过程当中，需要按照室内的具体状况，来进行手动操作控制室内的光线。第二，无线电摇控。该方式主要是利用无线电功能来实现远程的遮阳控制。第三，智能方式。该种控制属于新研究的一种形式，在这样控制方面可以按照光线的强弱，以及室内的光线状况进行智能调控。智能控制系统而言，采用电机连杆驱动方式，能够精准同步驱动叶片，对遮阳面料进行角度的调整，这样能够有效实现自动的光线调节。在应用智能控制遮阳系统时，可以按照每天不同时刻太阳光线的角度状况来对叶片进行角度控制，这样能够控制热量从室外传向室内。尤其是在夏季，借助对叶片角度的调整，能够有效降低通光量和空调的负荷。而在冬季，通过调解这样叶片的角度能够增加通风量，也能够让更多的阳光照射到室内，进而降低采暖的时间，有效地提升遮阳效果和能源节能效果。

结 论

通过文章分析得知，夏热冬冷地区应用绿色施工建筑技术的难点有以下几种：即兼顾防热防寒难度较大、解决湿度大的技术要求较高、日照天数和降雨量影响绿色技术的筛选和使用、气候骤变对建筑材料提出要求过高。鉴于此，本人结合自身掌握的理论知识对夏热冬冷地区绿色建筑技术应用进行分析，分别从项目规划阶段和建设阶段进行阐述。其中在建设阶段，可以合理选择绿色框架结构建材，文章阐述了墙体施工绿色建筑技术的应用，并对屋面建造中可用的绿色建筑技术分析，探究出关于屋内空间和通风绿色建筑技术，并汇总出建筑项目遮阳绿色建筑技术。