绿建技术在夏热冬冷地区的实践与应用

绿建技术在夏热冬冷地区的实践与应用

陈欢

湖南省建筑设计院集团股份有限公司

摘要：绿色建筑技术是近年来建筑领域新兴的技术。绿色建筑技术秉承“可持续发展”理念，按照理性的思维和科学的程序开展建筑设计和建筑施工，从而实现环境效益、社会效益、经济效益的最大化，最终实现人与自然的和谐相处。经过多年发展，绿色建筑技术已被广泛应用于不通过类型建筑项目当中，本文以湖南为例，就夏热冬冷地区实施绿色建筑技术的可能性和实际结果进行分析。

关键词：绿色建筑；传统建筑；冬冷夏热；建筑材料；建筑理念

绿色建筑技术包括施工技术和施工材料两个主要部分，就施工技术而言，主要涉及空气、噪声、地下水等自然指标。施工材料则是指外墙、门窗、通风、新能源等等[1]。本次研究以绿色施工材料为主，就如何改善人居环境，实现人与自然界的和谐相处进行分析。

1绿色建筑技术的基本内涵与推广分析

1.1绿色建筑技术的基本内涵

“绿色建筑”追求的是人与自然的和谐相处，充分体现出环保、节能、降噪等多项优势，从设计与施工的角度追求实用、健康、高效的建筑空间。绿色建筑又被称为“会呼吸的房子”，是让整个建筑活起来的一种方式。其最大的优势在于，节能、节水、节地、节材。从目前较为成型的技术来看，主要包括：自然通风、自然采光、遮阴遮阳、雨水利用、立体绿化等五个主要方面，比如：自然通风方面，强调利用自然对流增加建筑物内空气流动速度，不仅能起到净化空气的效果，还能自然调节室内温度。在雨水利用方面，有“海绵城市”概念及相关技术。

1.2夏热冬冷地区与绿色建筑技术

在我国，夏热冬冷地区以长江中下游省市为主，如：重庆、湖南、湖北、江西、安徽、上海等，除此之外，还包括四川、江苏、河南、福建等布局地区。夏热冬冷地区人口密集，但整体建筑能耗却低于全国平均水平。为了改善人居环境，这些地区往往照搬北方采暖地区的技术，反而忽视了当地气候特点，由此引发节能与安全不同步，节能与节约不同步，节能与耐久不一致等问题。正是在这种背景下，绿色建筑技术成为改善这些地区居住环境的有效方法。

1.3绿色建筑技术的推广

截至2020年底，仅在长沙、衡阳、株洲、湘潭、湘西、郴州、怀化、常德等地市，新增民用建筑均采用了绿色建筑技术。城镇绿色建筑竣工面积中，长沙、株洲、常德占比相对较高，见图1。

图1-1  2020年度湖南各市州中心城市新开工绿色建筑占比

截至2020年底，湖南省共计862个项目获得绿色建筑评价标识，累计建筑面积9611.95万m²，包括：854项设计标识，涉及建筑面积9486.37万m²；10项运行标识，涉及建筑面积125.58万m²；367个绿色居住建筑项目，涉及6169.46万m²；493个绿色公共建筑项目，建筑面积3328.79m²；2个工业建筑项目，建筑面积113.70m²。

图1-2湖南省绿色建筑标识数量变化情况（2011-2020）

2绿色建筑技术与建筑室内外环境的关系

2.1室内环境

之所以强调室内环境，源于空调界的主流思想是为了争取内、外部环境之间达到一个平衡关系。就内部环境而言，更强调健康、舒适和生产效率。

    （1）温度问题

首先，室内温度舒适情况直接影响着相关设备的工作效率。以传统空调系统为例，通过制冷能保证室内达到恒温的效果。但是，房屋使用者持续处于舒适状态，易引发“空调病”，还会消耗大量能源，同时大量的氟利昂还会破坏臭氧层。绿色建筑的先决条件是保证人体热平衡，尤其是头部、足部等特殊部位的温度要求，在此条件下要充分利用各种自然资源。此外，部分省份常尝试在建筑体外安装大量玻璃面（幕墙或光伏），这样极容易引发温室效应（夏季），或者由此产生低温辐射（冬季）。因此，各地开展建筑设计和施工需要充分考虑到本地气候情况，通过结合自然条件降低空调负荷，从而以最少的资源换取最佳的舒适环境。    

    （2）日光照明、声问题

影响建筑物室内环境和工作效率的还有光照明和声音等因素。绿色建筑提倡无污染，其中日光是所有光源中最为环保的，充分利用日光不仅能降低能源消耗，还能让居住者视觉效果更舒适。舒适的光环境不仅有利于人们观看，同时亮度分布更均匀，眩光和照度控制也更为合理。针对建筑物所处的地点和时段，充分考虑到阳光的强弱问题，有效利用阳光的品质。绿色健康的环境符合人体需求，绿色“声环境”以不损害听力为前提，将噪声控制在安全分贝范围内。这就需要从噪声源入手，包括建筑物远离快速路（或为快速路加装隔音设施），产生噪音的设备远离居民生活区。

    （3）空气质量

空气质量的优劣是衡量室内环境的另一个重要指标。空气质量的最主要影响因素包括：空气的洁净度、空气流动情况。研究证明，即便空气达到非常洁净的水平，若流动性较差仍然影响人的舒适度。此外，在控制好空气洁净度的前提下，空气流动速度适宜能够有效改善室内环境，对于室内污染物扩散有积极的促进作用。有关室内的污染物，包括灰尘、细菌等等。为了达到绿色建筑建设标准，室内污染物浓度必须达到有害浓度指标以下。

    2.2室外环境

绿色建筑物主要包括人工环境和自然环境两个部分。人工环境是以相关材料、设备为保障，自然环境则是建筑物与自然的充分融合，更强调环境融合。以整体设计为出发点，建筑物应该具有自然性和持续性的特征。在长期、持久的使用过程中，需要充分考虑到周边环境相关因素，比如：饮用水、废弃物（水）的处理与还原。

（1）绿色环境的地域主义

绿色建筑仅仅是在实现目标和排放标准上具有一致性，除此之外就需要考虑到当地的气候、经济、文化、习俗等各种因素。否则，无法与周围环境实现和谐相处。从区域角度来看，绿色建筑或者社区，仅仅是一个次级系统，是自然环境和人文社会的结合。绿色建筑无法脱离周围的环境而独立存在，即便不同建筑物或不同楼层都会有特殊的外部环境，比如：不同楼层的采光效果不同，同一楼层不同位置的采光、空气流通效果也各不相同。

（2）自然通风

自然通风是充分地利用了自然能源，如果使用得当能够少用，甚至摆脱对空调设备的依赖。从某种角度说，自然通风是最容易实现的绿色理念，无论是使用者还是社会公众，都对自然通风报以很高的评价。特别是“非典”、“新冠”疫情肆虐过程中，人们对于自然通风的要求逐渐增加。考虑到太阳辐射问题，我国绝大部分（尤其是农村建筑）建筑按照东西方向设置，这样不仅能够有效地利用光照资源，同时也与东北、西南季风有着直接的关系，南向建筑物能够充分利用光照与自然风这两种资源[2]。此外，城市建筑物鳞次栉比，对于自然通风有着显著的影响，在城市设计和社区设计过程中，应该保证建筑物的高低错落，充分增加空气的流动性，低层建筑物通风良好，高层建筑也能很好地利用背风回旋涡流，从而更好地利用自然资源。

   3绿色建筑技术在冬冷夏热地区的应用实例分析

湖南是典型的夏热冬冷地区，为了改善人居环境，夏季和冬季对电力需求量激增。但事实上，在湖南就有很多典型的村落，如：上甘棠村、板良村，就是通过合理的规划布局，把山和水环境联系起来，利用巷道风，创造了宜人的场地风环境。

从中观角度分析，场地设计应依据所在城市风玫瑰图，结合夏季、冬季、常年主导风向情况。采用适宜建筑朝向，合理的建筑布局，考虑地形地貌将建筑“高低错落”布置，将建筑主立面迎向夏季主导风向，以及设置建筑底层架空、空中花园等措施，均能有效地营造场地内良好的通风环境。从微观角度分析，良好的室内通风环境、光环境可明显提高中小学生的学习成绩，降低办公建筑内使用人群的患疾病率。在地下建筑空间中，采取直接通风的半地下室、下沉式庭院、通风井、窗井等，均有利于加强地下空间自然通风，节省机械通风能耗，达到提高地下空间环境品质，丰富空间景观的作用。比如：长沙保利麓谷林语居住区地下车库就利用了场地内地形的高差，设计成半地下室，较好地解决了车库自然通风采光等问题。

总结

为了有效改善室内外空气质量，提升使用者人体舒适度，降低建筑能耗，还需要充分考虑本地地形、气候等相关因素。本着“人宅相扶，感通天地。”理念设计建造人与自然更和谐的建筑物，这种理念与实践更适合冬冷夏热地区。

参考文献：

[1]李学桐,徐睿铌.绿色建筑设计在民用建筑设计中的应用 ——以被动房在夏热冬冷地区的应用为例[J].中国建筑装饰装修, 2022(3):2.

[2]王攀.基于绿色建筑理念的夏热冬冷地区小型公共建筑节能设计实践[J].砖瓦, 2020(11):2.