夏熱冬冷地區公共建筑綠色節能技術

朱穎鋒

（湖南第一工業設計研究院有限公司 湖南長沙 410000）

1 引言

經濟的發展在提升了人們生活水平的同時，也一定程度上對自然環境產生了破壞。近年來，全球氣溫上升，生態環境不斷惡化以及能源的短缺，成為人們關注的焦點。尤其是建筑的能源消耗占國家總能源消耗的比重逐年遞增，引入綠色節能技術，降低建筑能源消耗的舉措勢在必行。綠色建筑不僅可以通過科學的建筑設計減少對資源的浪費，而且可以達成保護環境減少污染的目的，為人們提供更加舒適、健康的生活和居住環境。尤其在夏熱冬冷地區，對于公共建筑進行綠色節能技術改造，效果尤為明顯。

2 公共建筑綠色節能設計的理念和原則

2.1 綠色節能設計的理念

（1）節約能源：利用太陽能轉化成電能，可以降低建筑對電能的消耗；建筑結構設計時，采用合理的圍護結構，不僅可以降低冬季對采暖空調的使用頻次，而且利用自然通風原理，實現夏季炎熱天氣時，建筑內自然通風放熱。

（2）節約資源：在進行建筑結構設計和施工過程中，應綜合考慮相關資源的使用情況，盡量采用可再生利用資源。例如：公共建筑綠化區域的用水，可以采用噴灑式澆灌，可以有效的降低水資源的浪費。

（3）舒適和健康的生活環境：減少有害建筑材料的使用，為居住和工作在建筑物內的人們，提供一個健康、舒適的環境。

2.2 綠色建筑設計原則

（1）重視整體設計：在進行公共建筑綠色設計時，應結合當地的實際情況以及建筑的使用功能，從整體角度引領綠色節能技術的應用。

（2）因地制宜：要根據建筑所在地的氣候、環境、人文等不同條件進行綜合分析，設計出最符合當地實際情況的公共綠色建筑。

（3）生態性原則：在公共建筑設計中引入綠色節能技術，不僅為了降低能源和資源的消耗，更重要的是為了保護自然環境，降低對環境的破壞和污染。

（4）全壽命周期原則：通過對公共建筑全生命周期的綠色節能技術應用，不僅可以確保在建筑投入使用過程中，能源消耗低，同時為人們提供健康舒適的空間，而且可以在建筑需要拆卸時，部分材料還可以重復利用，降低對周邊環境的污染影響。

3 基于綠色建筑理念的節能技術措施

某市地震臺建設項目，建筑共計4層，占地面積為201m2，建筑總面積為980m2。建筑物所在城市屬于我國典型的夏熱冬冷地區，夏季氣溫高濕度大，冬季天氣寒冷相對干燥。建筑整體采用綠色節能技術進行設計建設，實現節能、節地、節水、節材和環境保護。

3.1 建筑圍護結構節能設計

對建筑物的圍護結構進行節能設計時，基礎工作是提升建筑的熱工性能。如果建筑物本身的保溫隔熱效果不佳，不僅消耗大量的資源，而且還會增加綠色節能設計的施工成本。因此，在進行建筑維護結構節能設計時，首要工作是降低建筑物維護結構的傳熱系數。

3.1.1 建筑物外墻設計

傳統的公共建筑外墻保溫做法一般采用外墻外保溫。即墻體采用多孔磚，外粘貼保溫材料（有XPS、EPS、保溫砂漿等），再在保溫材料上剛掛石材。這種做法有點明顯：他能避免產生建筑熱橋，避免內墻面冬季結露；有利于保護主體結構。但是也存在問題：①在保溫材料上剛掛石材，會對保溫材料整體性產生破壞，在固定石材錨栓的位置重新產生熱橋。②裝飾層安全性的問題。飾面層必須能夠經受住多年風雨侵蝕、氣候變化而始終保持牢固，否則若干年后，即使個別飾面層脫落掉下，砸死砸傷行人，后果也不堪設想。③石材也是不可再生的資源。

因此本工程外墻保溫雖然還是采用外墻外保溫，但是保溫材料采用真石漆保溫裝飾一體板，這種材料是飾面層與保溫層合二為一的一種保溫板材。板材飾面層采用真石漆，是一種裝飾效果酷似大理石、花崗巖的外墻漆，真石漆裝飾后的建筑物，具有天然真實的自然色澤，可以完美替代天然石材。保溫層采用EPS板，基板為無機樹脂板。整個保溫材料直接粘連到磚墻上就可以了，不用再做裝飾層，不會破壞保溫材料，也無安全隱患。

3.1.2 建筑首層地面防潮隔熱設計

受本工程所在區域陰雨天氣多的影響，建筑物內的濕度較大，不僅影響人們的舒適度，增加了空調等設備的使用頻次，而且還縮短了建筑的使用壽命。因此，對建筑首層地面，應當采取有效的設計措施，防潮隔熱。相關設計措施如圖1所示。

圖1 保溫防潮地面設計圖

3.1.3 屋頂種植屋面設計

建筑物的屋頂時接受陽光照射時間最長的建筑部位，也是對建筑物室內溫度變化影響最大的部位之一，尤其是夏季高溫的天氣環境下。因此，本項目結合綠色節能技術，在屋頂設計時，引入了種植屋面技術，提升了建筑物整體的保溫隔熱效果，降低了能源消耗。

3.2 自然通風窗戶設計

3.2.1 活動百葉外窗遮陽系統設計

結合本工程師的實際情況，在進行窗戶設計時，引入了活動百葉外窗遮陽技術。夏季時，開啟活動百葉，不僅可以起到遮擋陽光的作用，而且可以將自然風引入到室內，形成空氣流通，有效降低了室內的溫度。冬季時，通過關閉百葉，減少室內空氣流通次數，引入陽光照進室內，可以起到保溫的作用。

3.2.2 熱壓通風系統設計

熱壓通風要實現必須同時滿足以下兩個條件：①存在風向的進出口高度差；②室內外的空氣存在溫度差。本項目中，建筑物本身具備4層建筑結構，加上屋頂設計為綠色種植屋面，為實現熱壓通風創造了條件。在建筑設計中，首先將樓梯間的屋頂貫通，并設計一個類似于風帽的構造形體。然后在樓梯間頂樓的窗戶安裝成可調控的百葉外窗，通過對百葉外窗的開啟和關閉，實現夏季通風、冬季防風的節能設計。

3.3 空調及生活熱水系統節能設計

現階段，利用水源熱泵空調系統和太陽能生活熱水系統，可以將空調和生活用水進行結合。不僅可以提升綠色節能的效果，而且成本降低，故障率低且維修便捷。

（1）夏季時節：當空調進行運行時，采用水源熱泵空調系統，將空調中的冷凝器獲得生活所需的熱水，同時利用熱回收原理，不僅提升了空調的制冷效果，而且降低空調的運行消耗，節約了水源開支。

（2）春節兩季：陽光資源較充足，通過太陽能生活熱水系統，可以利用新能源獲得生活所需的熱水。

（3）冬季時節：利用空調對建筑供熱時，冷凝器所產生的熱水用于日常生活所需。

4 結語

綜上所述，綠色節能技術在公共建筑中的應用，不僅降低了公共建筑對能源的消耗，而且改善了城市公共建筑的生態環境，為人們提供了健康、舒適的工作環境。隨著科學技術的不斷進步，越來越多的技術手段和新能源將被應用到建筑設計當中，推動綠色建筑行業的持續發展。

[1]李義.基于綠色建筑理念的夏熱冬冷地區小型公共建筑節能設計實踐[D].湖南工業大學，2013.

[2]孫雅輝，宋波，柳松，等.夏熱冬冷地區公共機構典型建筑綠色節能技術應用現狀調研與分析[J].建設科技，2016（21）：59～61.

[3]鄭琳，張煒，金翔宇.夏熱冬冷地區公共建筑的綠色節能優化措施淺析[J].四川建筑，2017，37（4）：77～79.

[4]李湘琳，尹海培.夏熱冬冷地區綠色公共建筑運行能耗分析及優化建議[J].暖通空調，2017（12）：25～32.