基于惠州市氣候特性的綠色節能建筑施工工藝研究

黃乾文，廖豪嵩

(惠州仲愷高新區東江高新科技產業園管委會， 廣東 惠州 516006)

1 引言

生態環境問題正日益成為人類社會共同面對的最大挑戰。建筑行業作為中國經濟的重要組成部分，將成為社會節能減排治理的首要對象[1]。通過綠色建筑工藝手段對建筑耗能加以控制需求迫切。發展和推廣綠色建筑對于貫徹執行科學發展觀，打造生態文明，全面轉變我國建筑業發展模式與城鄉建設模式均發揮了積極作用。

惠州市區具有嶺南珠三角地區典型的亞熱帶季風性氣候特征，本文基于惠州市氣候特性對綠色節能建筑施工工藝進行研究，包括雨水收集工藝、可再生能源高效節能利用工藝、中央能源控制優化工藝等。對珠三角特別是惠州地區服務型公共建筑綠色節能推廣具有指導意義。

2 惠州氣候特征

廣東省惠州市氣候特征主要有以下特點。

(1)夏長冬短氣候溫暖[2]。境內年平均氣溫20.9～21.9 ℃。1月為最冷月，平均氣溫11.6～13.8 ℃；7月為最熱月，平均氣溫27.8～28.4 ℃。按候(5 d為一候)劃分四季標準，平均氣溫低于10 ℃為冬季，10 ℃～22 ℃之間為春、秋季，等于或高于22 ℃為夏季，夏季長達6～7個月，冬季長不足兩個月。

(2)日照時間長，熱量充足。年平均日照時數達1740.1～2068.2 h，日照百分率達39%～47%，日照時間最長的是每年的7月，基本上都超過220 h，而日照時間最短的則是每年的3月，低于120 h。

(3)雨量充沛時空分布不均。境內年平均總雨量1761.0～2451.9 mm。時間分布上，汛期(4～9月)占年總雨量的75.9%～83.3%，枯水期(10月至次年3月)占17.0%～24.0%，干濕分明。空間分布上，北部龍門最多，南部惠陽最少。

2 綠色節能建筑施工工藝適用性分析

2.1 自然光利用條件

惠州市位于廣東省東南部、珠江三角洲東北，橫貫北回歸線。地處低緯度地區，太陽高度角大，日照時數1741.1～2068.2 h，是沿海地區日照時數偏多的地區。擁有依靠太陽能光伏發電與自然采光的潛能，不過也應兼顧到遮陽和隔熱的運用。夏季最高溫度≥35 ℃，如此高溫天氣必然也會為空調的節能增加壓力，空調節能技術的應用價值凸顯，前景可觀。

2.2 自然通風條件

季風氣候加快了惠州地區的風速，且相對穩定；風向有一定的季節性，常年平均風速保持2.3 m/s。即可利用夏季以偏南季風為主的風向這一特征，依靠自然通風減少建筑能耗，還能綜合考慮風力發電的優勢與前景。因具備適宜的自然通風條件，所以就算是在最熱的月份同樣有至少1/3的時間，可以通過自然通風來達到涼爽舒適的目的，而無需空調。

2.3 節水條件

惠州地區雨量豐沛，其年均降雨量約1984.6 mm。適合采用雨水回收利用與其他不同類別的節水技術，并且適宜的氣候條件與足夠的降水量同樣有利于綠化的自然生長，更有利于屋頂與建筑附近的多種綠化技術的開展，有效改善建筑熱環境。

3 綠色節能建筑施工工藝

3.1 雨水收集施工工藝

惠州市水資源相對豐富，年均降雨量2000 mm。境內有東江、西枝江等較大河流。水資源總量為127.5億m3，現已建成水庫479座，設計蓄水總庫容超過28億m3，設計年供水能力超過27億m3。目前水資源人均占有量為3500 m3，高于全國和全省平均水平。惠州主汛期降雨量約占全年雨量的80%以上。

雨水回收再利用除了是一項開源節流的有效手段，在改善生態環境、控制水污染方面也發揮了重要作用[3]。雨水的循環利用的包括如下幾個方面的內容：①通過滲透回灌來補充地下水或用作中水回用。雨水在實際回收利用中受到的影響因素較多，如雨水本身的水質問題、氣候條件等自然因素的制約與該地區建筑布局以及建筑構造等其它因素的阻礙等。②因城區規模的日益擴展，道路硬化面積更廣，年降雨徑流量變大等因素的影響，通常情況下城區雨水包括綠地、屋面、道路的3種匯流介質。

由于雨水屬于相對優質的回用水源，同時，兼顧持續集中降雨一般是在高溫時節，所收集的雨水更易出現有機物滋生的現象，可應用《綠色建筑評價標準》(GB/T50378-2006)中推薦的屋面雨水處理工藝： 屋面雨水-初期徑流棄流-景觀水體； 屋面雨水-初期徑流棄流-雨水蓄水沉淀池-消毒-清水池； 屋面雨水-初期徑流棄流-雨水蓄水沉淀池-過濾-消毒-清水池； 本次設計選用第三種工藝，但雨水經過過濾消毒后不進入清水池，直接至用水點。具體流程如下：屋面、地面、墻體雨水收集-雨水總匯管-雨水截污分流裝置-雨水棄流裝置-雨水過濾裝置-模塊水池-一體化設備-雨水回用。

3.2 中央能源控制系統施工工藝

針對綠色節能建筑施工工藝進行能源計量分析和管理節能建設，建立一套完善的能源管理體系；通過能源監管平臺能將能源(包括水，如自來水、循環水)作為企業級的資源，將采集的數據進行歸納、分析和整理，結合生產計劃等數據。

進行統一管理、調配與考核，以便能夠達到能源系統一體化運作與集中性管理的目標，開展有效、長期的能源平衡調度與能源監控管理，達到建筑設施內能源數據的實時采集、統一管理與有效利用，并滿足建筑設施內能源一站式管理與按授權的分散使用的需求，同時制定客觀的、以真實的能源數據為依托的能源消耗評價指標與評價體系(圖1)。

圖1 能源控制系統工藝流程

綠色能源管理系統工藝的建設能夠實現“六化”，達到管理節能的目的。

(1)能耗數據化。對能源資源消耗數據進行采集(自動采集和手動錄入等方式)、使其以數據的形式展示出來。

(2)數據可視化。在采集數據基礎上，通過綜合計算、對比分析等方式，從管理角度使數據更具有可視化。

(3)節能指標化。通過制定合理的節能指標化體系，實現定額管理。

(4)管理動態化。在數據可視化的基礎上更進一步加強管理，實現“可預測”的管理效果。

(5)決策科學化。提供節能監管決策數據的支持，便于領導科學決策。

(6)服務人性化。平臺不僅提供管理的功能，更作為服務平臺提供人性化的能源管理服務。

3.3 通風系統工藝

綠色建筑被動式風能的利用主要依據“熱壓原理”和“風壓原理”組織自然通風。

自然通風根據不同類型的建筑設計風格可以分為以下3類。

(1)流式通風。也被稱之為穿堂風。主要是通過在建筑物迎風側和背風側都設置開口，以保證兩側開口間形成順暢的空氣通路，即可讓自然風順利穿透整個建筑通道。若進出口間的空氣通路不暢通，則會降低通風效果與質量。這種方式是屬于一種依靠風壓而實現通風的建筑設計類型。

(2)面通風。如果將自然風入口與出口均設計于建筑物的相同外表面上，這種類型的通風方式則被稱作單面通風。單面通風是靠室外空湍流脈動形成風壓，并與室內外空氣形成溫差(或稱熱壓)，從而實現室內外空氣交換的。于入風口和出風口處增設適宜的導流裝置，可以大大改善通風的能力與效果。

(3)風井或者中庭通風。該類通風方式是充分依靠熱壓來實現自然通風的一種方法。其具體過程是，以風井或中庭中熱空氣升高后所形成的煙囪效應用作為自然風流動的驅動力，以使室內的熱空氣借助風井與中庭頂部排氣口高效的排出室外。實際的設計過程中，通常使用一些應用太陽能熱作用的手段來提高熱壓效果。

5 結論

將綠色節能建筑施工工藝應用到建筑建設過程中，在建筑全生命周期內可節約能耗，提高能源的利用效率，在使用能源上盡可能地減少或避免使用可再生資源。 在設計時，充分考慮各種設計與施工工藝，高效應用各類資源，特別是有效地利用可再生能源，如太陽光、自然通風、水資源等，盡可能地降低能源損失，實現節能、節地、節水、節材等一系列綜合目標，保護我們賴以生存的環境。

[1]王 俊，王有為，林海燕，等．我國綠色低碳建筑技術應用研究進展[J].建筑科學，2013(10) ： 3～9．

[2]李明華,，崔少萍, 杜小松，等. 2010年惠州省運會開幕日期選定的氣候背景分析[J].廣東氣象，2009(3)：23～29.

[3]趙 華，程小文.雨水利用與綠色建筑[J].建設科技， 2008(12)：26～29.