北方寒冷地区绿色住宅建筑技术策略浅析

张方圆

西藏大学 西藏 拉萨 850000

引言

近年来我国工业以及科技力量发展进入加速阶段，在给人民生活带来一定便利的同时，也带来了新的问题，例如环境污染以及能源枯竭。为了有效地实现科学可持续发展战略，需要对与生活息息相关的生产技术进行相关的创新，科学合理地利用大自然给我们的馈赠，与自然和谐相处，共同发展和进步。基于此背景，在于建筑方面推广了绿色建筑，绿色建筑因为其具有优秀的综合性能，目前被广泛地运用到建筑工程当中，在保证安全性、功能性以及舒适性的同时，也有效地实现了资源的节约。绿色节能建筑时科学可持续发展战略的产物，也是未来建筑行业发展的趋势及方向，本文主要通过对绿色建筑在实际过程中的运用，科学合理地利用太阳能、风能等自然资源分析，实现绿色建筑在建筑领域当中的可持续发展。

1 我国建筑行业能耗现状分析

随着社会经济的快速增长和发展，对于能源的需求量日益增加，就目前的情况来看，短时间内还是会呈现持续增长的情况。通过分析我们能够发现，在于建筑的主要能源消耗方面主要是采暖空调、热水供应、电气设备以及炊事等方面，其中根据相关调查数据显示采暖空调消耗能源最为广泛，占比65%，已经超过1半，为了更好地有效节约能源，从建筑节能保温效果上研究具有一定的必要性。

近几年，我国城镇化脚步加快，截止到2019年，我国城镇化覆盖率达到60.60%，并且呈现继续上涨的趋势。城镇化的发展和进步推动了建筑行业的发展，给建筑行业带来了巨大的市场。同时，为了坚持科学可持续发展战略，需要对建筑进行相关的节能设计，以节约资源。

我国建筑节能产值占工业节能服务产值大约在34%左右，从2011年的413亿元增加到2018年的1575亿元，年平均的增长率超过了20%。建筑节能的相关设计起到了重要的作用，对于整个建筑行业的发展和进步也起到了一定的促进作用。

2000年至2014年，建筑业能源消耗总量跨度相对较大，从2014年至2018年，建筑业能源消耗总量呈现减缓的趋势，同时这段时间也是城镇化加速推广的时间，充分说明绿色建筑设计对能源节约具有重要的作用以及必要性。

据统计，从2011年至今，我国新建节能建筑面积一直呈现稳步增长的趋势，2015年，新建节能建筑面积更是达到了28.1亿平方米，截止到2018年，累计节能建筑已经超过188.5亿平方米，从数据上也可以发现，近年来我国对于节能的认知逐渐提高，对于绿色建筑的重视程度也逐渐提高，从而被广泛运用到建筑工程当中，不仅满足了城镇化快速发展所带来的供求关系，还在一定程度上大大降低了能源的消耗，实现了我国科学可持续发展的战略目标[1]。

2 绿色建筑对于建筑工程的重要意义分析

绿色建筑的提出是指在建筑的使用期限内，通过科学合理地进行设计，利用自然能源实现最大限度的节约能源、资源，其次能够对周边的环境起到一定的调节作用，在给住宅居民提供一个高品质生活环境的同时，也在一定程度上保存了自然原生态，使人们与自然更加和谐的相融合，一起进步和发展。

绿色建筑是新一代的建筑工程技术，根据其特点可以归纳为以下几个方面：首先是通过绿色设计，科学合理地利用太阳能、风能、地热能以及其他的自然能源来为建筑物提供使用动力荷载，在一定程度上降低了建筑物对于传统能源的消耗，有效地实现了能源、资源的节约。

其次，绿色建筑还讲究生态性，例如在住宅区根据实际情况科学合理的设计一些绿植湿地等，一方面能够对水源进行有效的过滤净化，另一方面，对于温度、湿度等自然环境也能够进行一定的调控。除此之外，通过一些树篱的设计，可以对园区不同功能区进行有效的划分，使其更加具有层次感，空间上来看更加饱满。综合来看，绿色建筑能够给人提供一个健康、舒适性良好的生活空间环境。

绿色建筑不仅仅只是传统的绿色植被或者花园等元素，其更多的是一种设计理念，不仅在节能、提供高品质生活环境以外，还在一定程度上有效的促进人与自然的和谐相处，共同发展和进步，是可持续发展重要的体现。

3 绿色建筑的特点分析

绿色建筑的特点相对较多，例如节能、环保等，除此之外，还有绿色建筑节能材料，本文主要就绿色建筑节能材料进行相关的分析，通过对节能材料的选用以及特征分析，探究其在寒冷地区绿色建筑技术中的实际运用。

（1）节能主墙体材料。混凝土空心砌砖。其材料主要由水泥、砂石、外掺剂按照一定的配比进行拌和而制成，空心率一般保持在25～50%之间，可以用于绿色建筑高层建筑以及大跨度建筑。另外，还可以利用一些工业废渣为制作原料，例如利用粉煤灰、工业冶炼废渣为骨料制作的空心墙体，不仅降低了成产成本，还有效地降低了对于环境的污染。

EPS砌块。主要由阻燃型聚苯乙烯泡沫塑料作为建造模板和保温层隔热层，在中间浇筑混凝土，从而形成的一种新型的复合墙体。相对来讲，其施工简单方便，造价相对较低，产品稳定并且保温效果好，被广泛运用到绿色建筑中。

加气混凝土砌块。主要以粉煤灰、石灰、水泥、砂石以及石膏为原料制作，自重轻，抗震性能好，强度高、耐高温、容易加工、隔音效果好、耐火强等特点广泛运用绿色建筑中。

（2）节能外墙保温材料。聚苯乙烯泡沫塑料。以聚苯乙烯树脂作为基础原料，加入泡发剂制作而成。其吸水性小、密度小、强度好、易加工等特点，广泛运用于外墙施工。另外还有硬质聚氨酯泡沫塑料以及矿物棉，也因为其综合性能优秀作为绿色建筑材料被广泛运用[2]。

（3）节能门窗材料。目前来讲，节能门窗主要分为低辐射玻璃以及吸热玻璃，低辐射玻璃在冬季可以有效地反射室内的红外热能，达到保温的效果。吸热玻璃一般在夏天用得较多，本文不着重分析。另外，在北方寒冷地区也可以采用双层玻璃，其保温效果也是较为不错，都是绿色建筑材料中的重要组成部分。

（4）其他建筑节能材料。除了以上的材料分析，还有透水混凝土、相变材料以及自然界的能源，例如太阳能。太阳能作为最为清洁的能源之一，在绿色建筑设计中已经被广泛使用，例如在实际运用中利用光能转换技术，太阳能与建筑外墙、屋顶等结构进行结合利用，可以有效地降低能耗，是绿色建筑中后期设计主要的方向。

4 北方寒冷地区绿色住宅建筑具体技术分析

（1）充分的利用太阳能等自然资源。绿色建筑住宅除了讲究安全性、功能性、舒适性以外，还具有较高的生态性，绿色建筑在进行设计的过程中，会充分地利用自然界的馈赠，例如太阳能、风能、地热能以及其他形式的能源。在寒冷的北方地区，利用地热能取暖能有效减少供暖季节对于煤炭资源的消耗，在节约资源的同时，也降低了对于周边环境的污染程度。

太阳能是目前利用比较成熟的技术之一，被广泛运用到生活、生产当中，笔者着重通过分析北方寒冷地区利用太阳能的途径来分析绿色住宅建筑技术。对于太阳能的第一点是住宅设计方面，例如科学合理的设计楼的走向以及角度，通过调节接收太阳能的光照程度来调节室内的温度，这一点可以有效减少供暖所使用的流量，进而减少对于能源的消耗程度。另一方面，是北方寒冷地区冬季一般伴随着大风，在进行设计的时候需要根据风向进行设计楼宇的走向（因为地区地理因素影响，北方寒冷地区冬季一般以北风以及西北风为主），在保证光照条件不受影响的前提之下，最大限度地保证住宅园区的风力，进而对于整个住宅小区起到了一个保温作用。

其次，经过实践调查，北方地区使用太阳能热水器的较多，因此在进行住宅建筑设计的过程中，需要预留一定的空间得以充分的安装太阳能热水器设备，其不仅能够很好的利用太阳能，还不会产生污染，是目前为止较为环保的产品之一。例如在冬季天气较好的情况下，太阳能热水器能够充分有效的发挥其作用，为居民提供生活热水，如果遇到较为差的天气，例如雨雪天气，那么太阳能热水器的作用会降低，这个时候可以使用室内的电热水器或者天热气热水等，能最大限度地体现太阳能热水器的辅助节能作用，进而实现了绿色建筑节能环保的效果[3]。

（2）科学处理保温材料接缝。北方寒冷季节主要的能源消耗就是供暖，所以在北方绿色设计建筑技术中首先需要考虑的问题就是保温。绿色住宅建筑技术中运用的保温材料相对较多，例如双层玻璃、聚苯乙烯板等，关于常用的保温材料上文有提及，不再多做介绍，以下内容主要就建筑材料的施工技术进行相关的分析阐述。

根据相关的调查数据显示，北方寒冷地区的建筑容量大约占全国总建筑数量的百分之三十左右，但是对于能源消耗方面却占据全国消耗的近一半，这充分说明了对于推广绿色建筑的重要性以及必要性。在北方寒冷地区，除了要科学合理的选择保温材料外，对其施工技术也有较高的要求，例如，外墙保温采用挤塑聚苯板是常用的保温材料之一，板状的聚苯乙烯泡沫板的施工技术，特别是板材之间缝隙的施工处理是影响保温效果的重要因素，在常见的施工过程中常用平缝以及错缝搭接的方式，但是根据实际经验得出这两种方法容易出现热桥问题，对于整体的保温效果有一定的影响，根据目前的施工技术发展和进步，再保温挤塑聚苯板缝隙施工中采用企口缝铺贴施工技术来处理。

企口缝铺贴施工技术主要是通过在板材接缝处采用企口缝的形式，企口缝技术的运用能够有效避免接缝处热桥问题的出现，其次，企口缝的施工技术可以有效地避免因为雨水冲刷造成雨水侵蚀外墙的现象，可以提高外墙的防水效果。另外，企口缝施工技术可以有效地对板材进行连接，对于板材的稳定性的提升具有重要的作用，进而保证整体建筑物的保温效果。建筑保温效果能够得到保证以后，对于能源的消耗能够有效地减缓，进而实现节能降耗的目的。

（3）优化建筑外围护结构设计。①建筑外墙体优化。在北方建筑保温效果上，外墙是占据能量流失的重要部分，因此，建筑外墙是建筑外围护结构的重要组成部分，且占据着重要的位置。上文我们有提及绿色建筑设计中朝向的问题，其主要的是利用太阳能来调节室内的问题。对于建筑外墙来讲，不同的朝向对于太阳辐射也存在较大的差异，其次是照射时间等因素影响，例如，南向墙体具有较好的朝向，接受太阳照射时间长，其热的时间以及热量相对于其他朝向的墙体相对较多，所以，在进行保温层施工中需要根据楼宇的具体的朝向来设计。②建筑外门、窗优化。建筑外门以及窗户其散热和外墙相差无几，是能量流失的重要组成部分。其材料、朝向、面积都影响保温效果。根据实际情况分析可以得出：首选是窗口的面积需要遵循相关的设计要求，其次朝向遵循宜南少北的原则，且南向长形窗为主，东西方向扁状窗为主。另外，多采用双层玻璃以及塑钢复合材料等。③建筑屋顶及地面优化。为了起到更好的保温效果，在北方建筑设计施工中，除了屋顶的防水层施工层外，在设计时还需要在屋顶以及地面增设保温层，屋顶的保温设计可以采用聚苯乙烯泡沫板以及空气隔热技术，在进行设计施工时需要将保温层设计在防水层的上部位置[4]。

5 结束语

绿色建筑技术能够有效地实现我国科学可持续发展战略，对于节能环保方面起到了至关重要的作用。北方寒冷地区是能源消耗的关键地区，所以在进行相关设计施工中，需要根据实际的情况采取科学合理的设计以及施工工艺，全方位的考虑绿色住宅设计理念，进一步推动我国绿色建筑技术的发展和进步。