夏熱冬冷地區(qū)綠色生態(tài)建筑構造技術淺析

王雁鵬

摘 要：進入二十一世紀以來，我國建筑行業(yè)在新形勢、新科技、新政策的推動下獲得飛速發(fā)展。尤其是社會主義現(xiàn)代化建設的新時期，建筑行業(yè)與時俱進，響應可持續(xù)發(fā)展政策和綠色節(jié)能號召，突破了許多技術性難題。本文基于夏熱冬冷地區(qū)視角，從各個方面深入探討了綠色生態(tài)建筑構造的技術，希望能夠引起社會各界對于綠色建筑及新能源利用方面的廣泛關注，并推動綠色理念向縱深方向發(fā)展。

關鍵詞：夏熱冬冷；綠色建筑；構造技術

前言

當今世界，綠色生態(tài)越來越受到國內(nèi)外的廣泛關注。在經(jīng)濟、科技爆炸發(fā)展的今天，地球環(huán)境的持續(xù)惡化使得人們把目光更多的投到可持續(xù)發(fā)展的概念上，溫室效應、海平面上升、冰川融化、大氣污染等環(huán)境問題深深地困擾著全球人類。就我國而言，霧霾、水土流失等環(huán)境問題同樣不容忽視，各行各業(yè)的可持續(xù)發(fā)展迫在眉睫。本文以占我國大部分面積的夏熱冬冷地區(qū)綠色生態(tài)建筑構造技術為例，深入分析建筑節(jié)能的可行性，提出一些建設性的思路及實際應用假設，旨在促進生態(tài)社會的健康發(fā)展。

一、夏熱冬冷地區(qū)環(huán)境及建筑方向分析

1.夏季：我國大部分地區(qū)在夏季時雖然氣溫高、濕度高，不過也由于降水頻繁而導致太陽能利用率不高。所以在設計建筑時要針對這一特點注意隔熱設計，在能源方面則要做到太陽能與其他清潔能源的配合使用，杜絕能源浪費和污染。

2.冬季：我國冬季比較漫長，且夏熱冬冷地區(qū)以氣候氣溫低、濕度高，陰冷刺骨，又不處在供暖范圍內(nèi)，使得這部分地區(qū)的冬天特別難過。所以在設計建筑時要針對這一特點注意保暖防潮，選擇建筑材料時著重選擇隔溫性能較好的材料，使冬季建筑方向與夏季建筑意圖不相違背。并同樣應著重利用現(xiàn)有的太陽能能源及其他一些清潔能源。

二、綠色生態(tài)建筑構造技術具體思路

針對上述夏熱冬冷地區(qū)環(huán)境及建筑方向的分析，我們基于普通建筑構造技術的基本情況，提出了以下綠色生態(tài)建筑構造技術的幾點具體思路。

1.基地選擇、環(huán)境布局

（1）場地地形

對于平坦地形，整個場地的自然環(huán)境相似，場地規(guī)劃可以不考慮地形因素對建筑的影響。對于斜坡或是凹地，不同的地理環(huán)境是大不相同的。場地會影響建筑的微氣候。如在斜坡和低洼地帶，在氣溫方面，不同的區(qū)域會產(chǎn)生不同層次的空氣溫度和氣流，較涼爽的空氣易向低洼地帶或斜坡聚集。在風速方面，斜坡迎風面空氣速度會增加，風速在山脊處達到最大，而在背風處氣流速度相對來說較?。辉谔栞椛浞矫妫咎枌δ掀碌恼丈渥顬橹苯?，因而南向獲得的太陽輻射最多，而北坡獲得的輻射相對最小。

（2）場地綠化

場地綠化可以有效調(diào)節(jié)建筑附近的溫度及濕度，進行光合作用清新空氣，改變城市居民的視覺疲勞，是現(xiàn)代綠色生態(tài)建筑不可或缺的一部分。而在設計夏熱冬冷地區(qū)場地綠化部分時，要充分發(fā)揮綠化場地的氣溫調(diào)節(jié)及遮擋輻射等作用，做到冬天隔風、夏天隔熱。在關注地面綠化的同時，也不要忽視建筑頂層場地的綠化，充分利用好每一寸空間，為建筑的綠色生態(tài)添磚加瓦。

（3）場地水體

水具有良好的蓄熱能力，白天，水體能夠通過蒸發(fā)降低周圍空氣的溫度，夜晚則會向周圍環(huán)境釋放較多熱量。這個特點可以對冷熱環(huán)境的變化起到緩沖作用。同時如水源熱泵等新型溫度調(diào)節(jié)裝置也可以依靠水體進行工作。對于場地中的水體，我們更應該關注的是水體與場地原有生態(tài)系統(tǒng)之間的聯(lián)系，并且盡量把水體營造成一個小的健康的生態(tài)系統(tǒng)。

（4）風的利用

風的利用是綠色生態(tài)建筑構造技術的重點難點，設計人員需要做到建筑周圍的風盡隨人意，冬天防風、周天通風。阻擋冬季寒風的主要措施是設置防風屏障，包括防風墻，防風林等。對于獨立建筑，在朝向上讓房屋縱軸線垂直于建筑所在地區(qū)夏季主導風向。對于建筑群體，則要兼顧單體通風與群體通風。從通風角度，建筑群應采用行列式和自由式。在立體布置方面，宜采取“南低北高”的處理方式，這樣能屏擋冬季北向來風，還形成了面對夏季南風的開口狀態(tài)。

2.單體設計

（1）體型及平面設計

體型方面，通過控制建筑體型可以達到控制建筑熱損耗，從而降低建筑整體能耗。體型較小的建筑在熱損耗方面節(jié)能會相對較好。

通常情況下，一般的平面布局都以坐北向南為最優(yōu)選擇。在夏熱冬冷的特殊環(huán)境下，室內(nèi)設計應有的放矢的進行分區(qū)，如對陽光需求不高的衛(wèi)生間、廚房等歸到靠北的一面，對陽光需求較高的臥式、客廳等歸到靠南的一面，使得建筑格局需求盡可能得到最大滿足。

中庭擁有較大的空間，利于采光和通風，并且能夠容納植物和水體，由此形成了建筑內(nèi)部的微氣候。通過溫室效應和煙囪效應等措施的調(diào)節(jié)，當這個微氣候接近或滿足人體的舒適感受時，我們就成功建造了一個低能耗的生態(tài)空間。

（2）建筑圍護結構和材料選擇

墻面節(jié)能，增加墻體厚度或在墻體內(nèi)外加保溫材料可以提高建筑的保溫隔熱性能，經(jīng)研究得知，兩層墻體之間設約50mm厚的空氣層可以減少熱量傳遞，但應注意保溫材料的防潮問題。 屋面節(jié)能，平屋頂直接受陽光照射，是建筑中受氣候變化影響最為激烈的地方。屋面保溫層不宜選用容重較大、熱導率較高的保溫材料，以防止屋面重量、厚度過大；屋面材料不宜選用吸水率較大的保溫材料，以防止屋面濕作業(yè)時，保溫層大量吸水，降低了保溫效果。

（3）遮陽設計

從建筑各個表面，從全年的太陽輻射總量來看，對遮陽的需求程度的建筑界面方位排序依次為：水平屋頂、西向、西南向、東向、東南向、南向、西北向、東北向、北向?？刹捎霉潭ㄕ陉栆部刹捎每煽卣陉?。

三、新能源和新技術的應用

在綠色生態(tài)建筑構造技術發(fā)展日新月異的今天，我們可利用的新型能源也越來越多。而對于我們研究的夏熱冬暖地區(qū)來說，現(xiàn)如今可利用程度最高的仍然是較常見的太陽能和地熱能，這兩種能源清潔環(huán)保，已經(jīng)為我國建筑行業(yè)的技術革新做出了突出貢獻。

1.太陽能的利用

建筑中太陽能的利用方式，可以分為直接利用（被動式太陽能利用）和間接利用（主動式太陽能利用）兩種。被動式太陽能包括建筑對陽光的直接采集利用，如南向（向陽面）應有足夠的開敞程度，使盡量多的室內(nèi)空間有好的朝向；集熱墻的利用，附加陽光間的利用等。主動式太陽能的利用包括：太陽能熱水應用系統(tǒng)；太陽能熱空氣采集系統(tǒng)；太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)等。

2.地熱能利用

地熱能是一種利用率較高的清潔能源，以其環(huán)保、簡便、可再生、壽命長等特點受到國內(nèi)外各行各業(yè)的廣泛推崇。地源熱泵，是利用土壤、地下水、地表水、海水等天然能源作為冬季熱源和夏季冷源然，再由熱泵機組向建筑物供熱供冷的系統(tǒng)。地源熱泵可有效減少城市大氣污染，緩解熱島效應。由于地源熱泵系統(tǒng)的換熱器埋于地下，可以保證運行50 年，期間不需任何維護，因此安裝后可以節(jié)省大筆維護費用。

四、結語

綜上所述，在夏熱冬冷地區(qū)施行綠色生態(tài)建筑構造技術具有切實可操作性，這一技術的推廣將對我國地生態(tài)文明建設產(chǎn)生不可言喻的意義。在科學技術日益發(fā)達的今天，在技術層面改造夏熱冬冷地區(qū)的建筑物不適宜人生活居住問題已經(jīng)沒有難度，但是要做到兼顧“綠色”與“可持續(xù)”兩大概念，就需要業(yè)內(nèi)人士精益求精。在冬季保暖和夏日清涼的基本條件達成后，技術人員要秉持綠色節(jié)能的設計理念，多多利用清潔能源，盡可能的設計建造經(jīng)濟環(huán)保的建筑，為地球的生態(tài)建設貢獻力量。

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