东北地区绿色建筑节能的可行性分析

赵泽与，李旭童

（1. 东北农业大学经济管理学院，黑龙江 哈尔滨 150030；2. 东北农业大学公共管理与法学院，黑龙江 哈尔滨 150030）

绿色建筑是指建筑在全寿命周期内，最大限度地节约资源、保护环境和减少污染，为人们提供健康、适用和高效的使用空间，与自然和谐共生的建筑。由于高能耗率，建筑行业在很大程度上是环境的主要影响因素之一。中国作为世界上最大的能源消费国，为解决急剧的人口问题，正在高速推动城镇化进程，建筑业对中国环境问题的影响不容小视。而我国东北地区冬季十分寒冷，建筑的能源消耗多于其他一些相对温暖地区，因此发展绿色建筑是东北地区建筑的重要途径。

1 我国绿色建筑的发展

我国对绿色建筑研究与外国相比相对起步较晚，自20世纪90年代以来，我国引入了绿色建筑的概念。在1994年发布的《中国世纪人口、环境与发展白皮书》第一次提出了绿色建筑的概念[1]。

在随后的几年里，考虑到当前的形势和行业需求，中国先后提出一系列绿色建筑政策法规，为推动中国的绿色建筑有序发展提供必要的行业规范和政策支持。2006年我国发布了第一部绿色建筑评价标准（GB/T 50378-2006），2009年、2010年我国分别启动了《绿色工业建筑评价标准》、《绿色办公建筑评价标准》编制工作。

2011年中国绿色建筑评价标识项目数量有很大增长，技术水平也在逐渐提高，呈现出良性发展的态势。2012年发布《关于加快推动我国绿色建筑发展的实施意见》，随后有关部门出台了多项绿色补助政策。2014年《国家新型城镇化规划（2014-2020年）》的发布，明确了绿色建筑的发展战略与目标要求。2017年的《建筑节能与绿色建筑发展十三五规划》力争使绿色建筑发展规模实现倍增，到2020年，全国城镇绿色建筑新建建筑比例超过50%，新增绿色建筑面积21亿m2以上。于2019年8月1日正式实施的新版《绿色建筑评价标准》，作为规范和引领我国绿色建筑发展的根本性技术标准以贯彻落实绿色发展理念、推动建筑高质量发展、节约资源保护环境为目标，提出了“安全耐久、健康舒适、生活便利、资源节约、环境宜居”5大指标体系。

大力推广绿色建筑，对社会解决能源短缺和保护环境等问题具有积极的现实意义。但根据相关资料显示，我国当前大部分绿色建筑筑评价标识项目主要在东部沿海经济发达地区，在东北等经济欠发达地区相对较少。而且还存在绿色建筑设计与运行脱节的情况，使人们在绿色建筑居住时实际体验感不强。

2 东北地区气候特点与绿色建筑节能适宜性分析

建筑对气候的适应性，是建筑应有的且与生俱来的一项功能需求。不同地区的气候条件导致建筑具有不同的风格和特征。东北地区绿色建筑节能的适应性应该根据东北地区的地域特征科学的进行选择与合理应用。

2.1 太阳辐射

我国属世界上太阳能资源丰富的国家之一，全年辐射总量在917～2333kWh/m2年之间[2]。东北大部分地区全年有2200～3000h日照时数，年太阳辐射总量达到5000～5850MJ/m2，属于太阳能资较为丰富的地区。

（1）利用自然采光提供舒适健康的生活环境。太阳辐射中的可见光直接影响建筑自然采光，居室内适当的光照能杀死细菌，改善微小环境，满足人们健康需求。

（2）利用太阳能节省建筑耗能。夏天是东北地区太阳照射时间最长的季节，可以考虑将太阳能转化为家庭耗能；冬季东北晴天较多可以考虑如何用窗户和墙体吸收阳光辐射保暖，改善热环境。

2.2 气温

东北地处高寒地区，其冬季漫长且严寒，全年结冰期长。因此东北地区的建筑必须考虑冬季保暖、供暖问题。

（1）高寒地区建筑保暖。保暖性能是东北地区建筑节能的重要手段之一，传统建筑保暖的主要手段是加厚墙体，但这不仅与建筑节材相互矛盾，而且和现代高层建筑的材料不协调。绿色建筑设计恰是解决这一问题的适宜办法，有着很好的适宜性。

（2）高寒地区的供暖。由于冬季漫长且温度低，东北地区建筑设计时就要考虑到供暖问题。冬季供暖不仅要考虑到室内温度，而且要考虑如何做到供暖季节节省能源和防止空气污染，绿色建筑标识有助于支持解决这一问题。

2.3 风

东北地区的“风”有其独特的区域特点，是该地区建筑设计必须考虑的气候因素。由于不同地区的地理环境、区位等不同，风力风向的表现也就不同，对建筑周边的影响也不同，这是研究建筑周边人行区域和建筑室内透风环境舒适性的要素之一。我国北方地区风资源“冬季多于夏季、夜间多于白天，北风多于和强于南风”的特点，这也就决定了我国东北地区建筑设计时关于风的问题要有该地区的特点[3]。

（1）风荷载是建筑所要承受的主要荷载之一，关系到建筑的安全性和实用性。冬季漫长风大，而且夜间的风强于白天，再加上东北有的区域地势平坦，狂风怒吼的时候更会加重建筑的载荷。因此，可以考虑绿色建筑来提高对风荷的承载力。

（2）东北地区冬季漫长且风大，风速能直接影响房间的通风换气量，间接影响室内热环境。东北地区建筑设计一方面要防风保暖，另一方面要考虑如何利用风能，实现建筑节能。

2.4 降水

东北大部分地区属温带季风气候，全年降水较少。降水集中在7、8月份，夏季温度高降水量大，冬季十分寒冷且干燥。这就要求建筑选址和建筑设计既要考虑有效地避开易发生积水、积雪的位置，又要考虑给排水的供水、节水能力。

（1）降水集中容易给建筑防水、排水带来考验。建筑选址要求避开容易积水、积雪的地位置，保证雨季排水通畅。同时建筑围护结构应选择防渗防漏材料，严防雨水内向性渗透。

（2）降水时间集中于7、8月份，而其它季节干燥缺水还要求建筑设计要考虑枯水期的供水和节水。

3 东北地区发展绿色建筑节能的对策

东北地区的气候决定了该地区绿色建筑节能适应性的独特性，要实现绿色建筑节能可以采取以下对策。

（1）做好外墙保温节能，针对东北地区冬季漫长且气温低、风大，因此墙体的保温御寒成为该地区节能必须考虑的重要因素。在东北的传统建筑中一般通过使用更多单一的材料，依靠增加墙体的厚度达到建筑足够的承重和保温功能。但这种建筑设计存在不可忽视的弊端，技术的落后性导致其无法与当代绿色建筑设计比拟，也达不到所要求的墙体保温标准。绿色建筑外墙外保温作为外墙保温技术主要3种技术之一，是一种较为先进的外墙节能技术，需要通过在建筑物外墙的外表面上设置保温层，从而有效地降低建筑热损失。这种将保温材料置于外墙体的外侧的设计，使其减少了对室内面积的侵用，除了提高经济效益的同时还便于对于建筑的节能改造。这种施工技术非常适用于在我国东北严寒地区，既减少了冬季寒冷期建筑热量的散失，又能够在冬季风力较强时保护建筑的主体结构。

（2）屋顶绿化技术。屋顶绿化是指在建筑屋面上铺以种植土，以发挥植物的光合作用和蒸腾作用，从而减少一些不利因素对建筑物造成的影响，有着防水保温和美化城市环境的作用。东北地区属于高寒地区，屋顶绿化重点应放在冬季保温功能，适当兼顾夏季防热功能。东北地区冬季寒冷干燥，入冬以后草木枯死土壤干燥，土层越厚则保温效果越加，但屋顶的荷载也随之增加。因此在东北地区屋顶绿化时要合理设计，最大程度上减少冬季建筑内热量散失，起到最佳的保温隔热效果；在夏季屋顶绿化可以避免阳光直射屋顶而使建筑增温，增加室内的温度，进而减少了空调的使用，降低建筑能耗，达到节约的目的。显然屋顶绿化相对于在夏季使用空调来降温来说是一个可行的节能措施。此外，屋顶绿化还可以降低灰尘、吸收害气体、降低噪音污染、洁城市空气等。

（3）合理利用太阳能和风能。太阳能与风能都属于可再生能源，对于环境污染小。因此我们可以合理利用东北地区丰富的太阳能和风能资源从而实现建筑节能。随着国家政策指引和太阳能技术逐渐的普及，在建筑中对太阳能资源的利用也越来越广泛，合理的运用可以实现太阳能资源的光热转化和光电转化这两大领域的技术。与此同时合理利用东北地区丰富的“风”资源，利用风力发电及风电供暖，可以改进东北地区传统的供暖方式。同时可以利用集中供暖分时供暖等方式以减少资源的消耗，对于建筑节能、保护环境来说都具有非常重要的意义。对于太阳能、风能等可再生能源的使用，对我们减少建筑能源消耗，实现绿色可持续发展具有十分重大的意义。

（4）控制门窗面积，使用导热系数小的材料。门窗是建筑外围结构的开口部位，有着保温、隔热、遮阳、抗风雨、挡噪声等作用。同时也是建筑内外进行能量交换的主要通道，因此门窗是建筑能耗散失的主要部位。所以说门窗是建筑物是围护结构保温的薄弱环节。从对建筑能耗组成的分析中，我们不难发现通过门窗所损失的能量是建筑能耗的主要部分，是影响建筑热环境和造成能耗过高的主要原因。东北地区冬季气候寒冷且风力大，因此在建筑设计时要合理控制门窗面积，使用导热系数小的材料。从建筑的生命周期来看，使用了导热系数小的门窗材料等新技术、新材料后，虽然在建筑前期建造时的投入较高，但在后期使用过程中建筑节能上有较大的优势。

4 结束语

综上所述，建筑节能作为我国推进绿色低碳生活方式的重要方面，绿色建筑的发展必将成为建筑业应对可持续发展的重要战略，在绿色建筑设计、建造等过程中做到因地制宜更是具有重要意义，从而能够更好地发挥其在经济社会发展中的价值。