面向夏熱冬暖地區公共建筑綠色節能技術研究

張昊天

(長春建筑學院，130607)

面向夏熱冬暖地區公共建筑綠色節能技術研究

張昊天

(長春建筑學院，130607)

在現代社會中，隨著能源緊張和環境污染問題的日益突出，節約能耗、保護環境成為社會發展的重要趨勢，綠色節能技術的應用也越來越加廣泛。夏熱冬暖地區的氣候特點較為獨特，長年氣溫高、濕度大，太陽輻射強，其綠色節能技術的需求與其它地區有所不同。本文就以夏熱冬暖地區的公共建筑為例，對其適用的綠色節能技術展開研究。

冬暖夏熱地區 公共建筑 綠色節能技術

隨著節約型、環保型社會的提出，綠色節能技術成為社會發展的必然趨勢。建筑行業是我國的支柱產業之一，公共建筑在所有建筑工程中占據著相當大的比例，具有數量大、范圍廣、標準高等特點，能源消耗較大，在公共建筑中推行綠色節能技術十分必要。夏熱冬暖是我國南方部分地區的特點，探討此地區公共建筑綠色節能技術，有著十分重要的現實意義。

一、我國夏熱冬暖地區概況

我國夏熱冬暖地區主要是指我國南部部分省市，包括海南、廣東、廣西和福建的大部分地區，其溫度標準最熱月溫度平均在25-29℃，最冷月溫度平均不低于10℃，有100-200天日平均溫度在25℃上的天數[1]。

夏熱冬暖地區的能耗主要是由于制冷降溫產生的，在建筑設計上，重視自然通風、防熱和除濕。

二、夏熱冬暖地區公共建筑系統的綠色節能改造技術

（一）圍護結構的綠色節能改造技術

圍護結構是建筑與外部環境之間的間隔，影響著建筑的熱量、水分傳遞，改造圍護結構，可以對室內熱環境起到良好改善效果，降低空調的能耗，實現綠色節能的目標。圍護結構的綠色節能改造主要包括以下兩個方面：

一是外墻和屋頂的改造。夏熱冬暖地區建筑的外墻和屋頂節能主要是隔熱，但保溫設計上，需要慎重考慮。有時在設計保溫措施后，雖然避免了白天熱量進入室內，但室內積累的熱量無法在夜間或其它室外溫度較低時段排出，不利于室內散熱。

外墻和屋頂保溫設計適用于室外環境熱擾作用大于室內環境的情況，也就是夏季大多時間室內向室外散熱。在外墻和屋頂保溫措施設計中，并不是簡單的添加某種保溫技術即可，而是需要根據建筑運行實際情況采取適當的隔熱方式。其中，外墻節能改造有淺色飾面、設置通風墻和墻面綠化等；屋頂保溫節能設計有屋頂綠化、屋頂遮陽、通風屋頂和淺色涂料層等。

二是門窗的改造。門窗面積與空調負荷成正相關，為降低能耗，應當盡量減小門窗面積，但面積過小時，通風采光又會受到影響，因此，必須設計合理的窗墻比。

在夏熱冬暖地區，要保證通風條件良好，以便于室內熱量、濕氣能夠及時排除，同時要減少太陽輻射進入室內的熱量，為實現這雙重目標，在窗墻比上，應采取折中方式，通常取0.85以下。

此外，門窗材料也是影響門窗性能的重要因素，根據夏熱冬暖地區特點,在玻璃上,應采用遮陽系數高的,比如吸熱玻璃、反射玻璃等，最理想的是中空Low-E玻璃，在保證采光基礎上，可以有效降低進入室內的太陽輻射熱，成本與普通玻璃相差不大[2]。

最后，氣密性是門窗應當重視的一點，氣密性不足會造成空氣流通，引起能力損失，保證門窗氣密性達到相應標準。

（二）暖通空調的綠色節能改造技術

暖通空調系統是公共建筑能耗的主要因素，做好暖通空調的綠色節能十分重要。對于夏熱冬暖地區的公共建筑而言，暖通空調的改造可以從以下幾方面進行：

一是送風方式改造。在春秋過渡季節，暖通空調可以通過利用全新風或增加新風比的方式，將室內空氣品質進一步改善；如果采用全新風方式，需要做好新風管直徑、排風口位置的選擇和設計，保證室內壓力為正值。

二是熱回收技術。在暖通空調系統運行時，排風中含量較多的能量，為實現節能目標，應當對這部分能量進行回收利用，常用的方法是安裝熱交換裝置，完成排出風和新風間的熱量交換，起到降低能耗的效果。

（三）照明系統的綠色節能改造技術

照明系統是公共建筑另一大耗能系統，也可以通過適當的措施來進行節能，具體措施包括：

首先，選擇合適光源。隨著節能技術的不斷發展，節能光源類型越來越多，在公共建筑中選用節能光源，可以有效降低照明用電，也能夠減少照明產生的熱量，進而起到節約空調能耗的目標，常用的節能光源有LED燈、陶瓷金鹵燈等。

其次，分區控制照明。公共建筑面積十分龐大，不同區域對燈光的需求有所差異，所以，選擇合適的燈光控制系統，根據需要進行分區、分時控制，可以避免無用照明的產生，起到節能的效果。

三、夏熱冬暖地區公共建筑新能源利用方法

在傳統能源日益緊張的情況下，開發可再生、無污染的能源，也是綠色節能的重要方向，主要包括太陽能、風能、生物質能和低熱能等，在實際應用中，需要根據區域特點來適當選擇。

（一）太陽能的利用

在夏熱冬暖地區，日照時間長、太陽輻射強，太陽能十分充足，適用于大部分的公共建筑中，利用方式包括兩種：一是太陽能集熱，也就是通過集熱設備，將太陽能轉換為熱能的方式，比如太陽能熱水器，在太陽能集熱系統使用過程中，通常將其放置直接朝陽的位置，比如屋頂、南墻上等，同時兼具部分遮擋功能。

二是太陽能發電，主要是通過太陽能電池板實現光能與電能的轉換，其應用于功能與集熱系統大體一致。近些年來，隨著科學技術的進步，還出現了太陽能電池瓦、太陽能光電玻璃等新產品，可以根據實際情況將其應用于公共建筑中，實現綠色節能的目標。

（二）風能的利用

風能是一種常見的能源，在夏熱冬暖地區中，主要適用于臨海、風速大的地區中。風能的利用主要是建立風電場，將風能轉換為電能，供建筑正常用電需求，一般情況下，在風速超過3m/s時，大型風車就可以得到相對穩定的電流[3]。

（三）生物質能的利用

生物質能主要來源于垃圾、廢物、農產品等，可以將其含有的生物能轉換為熱能、電能來使用。常見的生物質量利用方式有沼氣、有機肥料，通過建立沼氣池，將城市垃圾堆積在一起，利用微生物的分解作用，得到可以作為燃料的沼氣和用于綠化、種植的有機肥料。

在公共建筑中采用生物質能利用方式，主要是采取生物質能轉化后電能或熱能，用于照明、發電等，減少對傳統能源的依賴，最終實現綠色節能的目標。

（四）地源熱泵系統的利用

地源熱泵系統是利用自然環境中的水體作為冷熱源載體，通過鉆孔布井方式建設地源熱泵系統，實現制冷與供熱雙重作用，在冬夏兩季分別對建筑物起到供暖和制冷效果。由于地源熱泵系統采用的是地下水或地表水，在夏熱東南地區水資源通常是較為豐富的，在絕大部分地區都可以使用。

在地源熱泵系統的利用中，需要做到冷熱交換處于平衡狀態，以免對地下生態環境造成破壞。同時，還應保證回灌設計的到位，使置換后的水流回到先前的含水層中，有效預防地下水資源和生態環境受到污染、破壞。此外，還需要對地下水情況進行定期監測，使抽水量、回灌量保持在一個平衡狀態，地下水水質保持正常。

結語：

綜上所述，在現代建筑行業當中，綠色建筑已經成為一個重要的發展趨勢，在建筑中采用綠色節能技術，是當前建筑業的普遍現象。夏熱冬暖地區的公共建筑屬于高耗能建筑，采取綠色節能技術進行改造十分必要，在具體改造中，主要可以從圍護結構、暖通空調系統和照明系統三方面進行，結合實際情況采取適當的改造方式，結合新能源的利用，實現綠色節能的目標。

[1]王可睿,莫馥任,李怡,趙立華.夏熱冬暖地區公共建筑圍護結構的節能技術分析[J].動感(生態城市與綠色建筑),2015,02:80-85.

[2]甘玉鳳,陳銘心.談夏熱冬暖地區綠色建筑的發展與技術應用[J].山西建筑,2013,24:202-204+228.

[3]楊思明,張勇華.夏熱冬暖地區既有公共建筑節能改造技術淺析[J].廣州建筑,2013,04:38-43.

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1007-6344（2015）11-0080-01