北方寒冷地區(qū)綠色住宅建筑技術策略淺析

張方圓

西藏大學 西藏 拉薩 850000

引言

近年來我國工業(yè)以及科技力量發(fā)展進入加速階段，在給人民生活帶來一定便利的同時，也帶來了新的問題，例如環(huán)境污染以及能源枯竭。為了有效地實現科學可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，需要對與生活息息相關的生產技術進行相關的創(chuàng)新，科學合理地利用大自然給我們的饋贈，與自然和諧相處，共同發(fā)展和進步。基于此背景，在于建筑方面推廣了綠色建筑，綠色建筑因為其具有優(yōu)秀的綜合性能，目前被廣泛地運用到建筑工程當中，在保證安全性、功能性以及舒適性的同時，也有效地實現了資源的節(jié)約。綠色節(jié)能建筑時科學可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的產物，也是未來建筑行業(yè)發(fā)展的趨勢及方向，本文主要通過對綠色建筑在實際過程中的運用，科學合理地利用太陽能、風能等自然資源分析，實現綠色建筑在建筑領域當中的可持續(xù)發(fā)展。

1 我國建筑行業(yè)能耗現狀分析

隨著社會經濟的快速增長和發(fā)展，對于能源的需求量日益增加，就目前的情況來看，短時間內還是會呈現持續(xù)增長的情況。通過分析我們能夠發(fā)現，在于建筑的主要能源消耗方面主要是采暖空調、熱水供應、電氣設備以及炊事等方面，其中根據相關調查數據顯示采暖空調消耗能源最為廣泛，占比65%，已經超過1半，為了更好地有效節(jié)約能源，從建筑節(jié)能保溫效果上研究具有一定的必要性。

近幾年，我國城鎮(zhèn)化腳步加快，截止到2019年，我國城鎮(zhèn)化覆蓋率達到60.60%，并且呈現繼續(xù)上漲的趨勢。城鎮(zhèn)化的發(fā)展和進步推動了建筑行業(yè)的發(fā)展，給建筑行業(yè)帶來了巨大的市場。同時，為了堅持科學可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，需要對建筑進行相關的節(jié)能設計，以節(jié)約資源。

我國建筑節(jié)能產值占工業(yè)節(jié)能服務產值大約在34%左右，從2011年的413億元增加到2018年的1575億元，年平均的增長率超過了20%。建筑節(jié)能的相關設計起到了重要的作用，對于整個建筑行業(yè)的發(fā)展和進步也起到了一定的促進作用。

2000年至2014年，建筑業(yè)能源消耗總量跨度相對較大，從2014年至2018年，建筑業(yè)能源消耗總量呈現減緩的趨勢，同時這段時間也是城鎮(zhèn)化加速推廣的時間，充分說明綠色建筑設計對能源節(jié)約具有重要的作用以及必要性。

據統(tǒng)計，從2011年至今，我國新建節(jié)能建筑面積一直呈現穩(wěn)步增長的趨勢，2015年，新建節(jié)能建筑面積更是達到了28.1億平方米，截止到2018年，累計節(jié)能建筑已經超過188.5億平方米，從數據上也可以發(fā)現，近年來我國對于節(jié)能的認知逐漸提高，對于綠色建筑的重視程度也逐漸提高，從而被廣泛運用到建筑工程當中，不僅滿足了城鎮(zhèn)化快速發(fā)展所帶來的供求關系，還在一定程度上大大降低了能源的消耗，實現了我國科學可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略目標[1]。

2 綠色建筑對于建筑工程的重要意義分析

綠色建筑的提出是指在建筑的使用期限內，通過科學合理地進行設計，利用自然能源實現最大限度的節(jié)約能源、資源，其次能夠對周邊的環(huán)境起到一定的調節(jié)作用，在給住宅居民提供一個高品質生活環(huán)境的同時，也在一定程度上保存了自然原生態(tài)，使人們與自然更加和諧的相融合，一起進步和發(fā)展。

綠色建筑是新一代的建筑工程技術，根據其特點可以歸納為以下幾個方面：首先是通過綠色設計，科學合理地利用太陽能、風能、地熱能以及其他的自然能源來為建筑物提供使用動力荷載，在一定程度上降低了建筑物對于傳統(tǒng)能源的消耗，有效地實現了能源、資源的節(jié)約。

其次，綠色建筑還講究生態(tài)性，例如在住宅區(qū)根據實際情況科學合理的設計一些綠植濕地等，一方面能夠對水源進行有效的過濾凈化，另一方面，對于溫度、濕度等自然環(huán)境也能夠進行一定的調控。除此之外，通過一些樹籬的設計，可以對園區(qū)不同功能區(qū)進行有效的劃分，使其更加具有層次感，空間上來看更加飽滿。綜合來看，綠色建筑能夠給人提供一個健康、舒適性良好的生活空間環(huán)境。

綠色建筑不僅僅只是傳統(tǒng)的綠色植被或者花園等元素，其更多的是一種設計理念，不僅在節(jié)能、提供高品質生活環(huán)境以外，還在一定程度上有效的促進人與自然的和諧相處，共同發(fā)展和進步，是可持續(xù)發(fā)展重要的體現。

3 綠色建筑的特點分析

綠色建筑的特點相對較多，例如節(jié)能、環(huán)保等，除此之外，還有綠色建筑節(jié)能材料，本文主要就綠色建筑節(jié)能材料進行相關的分析，通過對節(jié)能材料的選用以及特征分析，探究其在寒冷地區(qū)綠色建筑技術中的實際運用。

（1）節(jié)能主墻體材料。混凝土空心砌磚。其材料主要由水泥、砂石、外摻劑按照一定的配比進行拌和而制成，空心率一般保持在25～50%之間，可以用于綠色建筑高層建筑以及大跨度建筑。另外，還可以利用一些工業(yè)廢渣為制作原料，例如利用粉煤灰、工業(yè)冶煉廢渣為骨料制作的空心墻體，不僅降低了成產成本，還有效地降低了對于環(huán)境的污染。

EPS砌塊。主要由阻燃型聚苯乙烯泡沫塑料作為建造模板和保溫層隔熱層，在中間澆筑混凝土，從而形成的一種新型的復合墻體。相對來講，其施工簡單方便，造價相對較低，產品穩(wěn)定并且保溫效果好，被廣泛運用到綠色建筑中。

加氣混凝土砌塊。主要以粉煤灰、石灰、水泥、砂石以及石膏為原料制作，自重輕，抗震性能好，強度高、耐高溫、容易加工、隔音效果好、耐火強等特點廣泛運用綠色建筑中。

（2）節(jié)能外墻保溫材料。聚苯乙烯泡沫塑料。以聚苯乙烯樹脂作為基礎原料，加入泡發(fā)劑制作而成。其吸水性小、密度小、強度好、易加工等特點，廣泛運用于外墻施工。另外還有硬質聚氨酯泡沫塑料以及礦物棉，也因為其綜合性能優(yōu)秀作為綠色建筑材料被廣泛運用[2]。

（3）節(jié)能門窗材料。目前來講，節(jié)能門窗主要分為低輻射玻璃以及吸熱玻璃，低輻射玻璃在冬季可以有效地反射室內的紅外熱能，達到保溫的效果。吸熱玻璃一般在夏天用得較多，本文不著重分析。另外，在北方寒冷地區(qū)也可以采用雙層玻璃，其保溫效果也是較為不錯，都是綠色建筑材料中的重要組成部分。

（4）其他建筑節(jié)能材料。除了以上的材料分析，還有透水混凝土、相變材料以及自然界的能源，例如太陽能。太陽能作為最為清潔的能源之一，在綠色建筑設計中已經被廣泛使用，例如在實際運用中利用光能轉換技術，太陽能與建筑外墻、屋頂等結構進行結合利用，可以有效地降低能耗，是綠色建筑中后期設計主要的方向。

4 北方寒冷地區(qū)綠色住宅建筑具體技術分析

（1）充分的利用太陽能等自然資源。綠色建筑住宅除了講究安全性、功能性、舒適性以外，還具有較高的生態(tài)性，綠色建筑在進行設計的過程中，會充分地利用自然界的饋贈，例如太陽能、風能、地熱能以及其他形式的能源。在寒冷的北方地區(qū)，利用地熱能取暖能有效減少供暖季節(jié)對于煤炭資源的消耗，在節(jié)約資源的同時，也降低了對于周邊環(huán)境的污染程度。

太陽能是目前利用比較成熟的技術之一，被廣泛運用到生活、生產當中，筆者著重通過分析北方寒冷地區(qū)利用太陽能的途徑來分析綠色住宅建筑技術。對于太陽能的第一點是住宅設計方面，例如科學合理的設計樓的走向以及角度，通過調節(jié)接收太陽能的光照程度來調節(jié)室內的溫度，這一點可以有效減少供暖所使用的流量，進而減少對于能源的消耗程度。另一方面，是北方寒冷地區(qū)冬季一般伴隨著大風，在進行設計的時候需要根據風向進行設計樓宇的走向（因為地區(qū)地理因素影響，北方寒冷地區(qū)冬季一般以北風以及西北風為主），在保證光照條件不受影響的前提之下，最大限度地保證住宅園區(qū)的風力，進而對于整個住宅小區(qū)起到了一個保溫作用。

其次，經過實踐調查，北方地區(qū)使用太陽能熱水器的較多，因此在進行住宅建筑設計的過程中，需要預留一定的空間得以充分的安裝太陽能熱水器設備，其不僅能夠很好的利用太陽能，還不會產生污染，是目前為止較為環(huán)保的產品之一。例如在冬季天氣較好的情況下，太陽能熱水器能夠充分有效的發(fā)揮其作用，為居民提供生活熱水，如果遇到較為差的天氣，例如雨雪天氣，那么太陽能熱水器的作用會降低，這個時候可以使用室內的電熱水器或者天熱氣熱水等，能最大限度地體現太陽能熱水器的輔助節(jié)能作用，進而實現了綠色建筑節(jié)能環(huán)保的效果[3]。

（2）科學處理保溫材料接縫。北方寒冷季節(jié)主要的能源消耗就是供暖，所以在北方綠色設計建筑技術中首先需要考慮的問題就是保溫。綠色住宅建筑技術中運用的保溫材料相對較多，例如雙層玻璃、聚苯乙烯板等，關于常用的保溫材料上文有提及，不再多做介紹，以下內容主要就建筑材料的施工技術進行相關的分析闡述。

根據相關的調查數據顯示，北方寒冷地區(qū)的建筑容量大約占全國總建筑數量的百分之三十左右，但是對于能源消耗方面卻占據全國消耗的近一半，這充分說明了對于推廣綠色建筑的重要性以及必要性。在北方寒冷地區(qū)，除了要科學合理的選擇保溫材料外，對其施工技術也有較高的要求，例如，外墻保溫采用擠塑聚苯板是常用的保溫材料之一，板狀的聚苯乙烯泡沫板的施工技術，特別是板材之間縫隙的施工處理是影響保溫效果的重要因素，在常見的施工過程中常用平縫以及錯縫搭接的方式，但是根據實際經驗得出這兩種方法容易出現熱橋問題，對于整體的保溫效果有一定的影響，根據目前的施工技術發(fā)展和進步，再保溫擠塑聚苯板縫隙施工中采用企口縫鋪貼施工技術來處理。

企口縫鋪貼施工技術主要是通過在板材接縫處采用企口縫的形式，企口縫技術的運用能夠有效避免接縫處熱橋問題的出現，其次，企口縫的施工技術可以有效地避免因為雨水沖刷造成雨水侵蝕外墻的現象，可以提高外墻的防水效果。另外，企口縫施工技術可以有效地對板材進行連接，對于板材的穩(wěn)定性的提升具有重要的作用，進而保證整體建筑物的保溫效果。建筑保溫效果能夠得到保證以后，對于能源的消耗能夠有效地減緩，進而實現節(jié)能降耗的目的。

（3）優(yōu)化建筑外圍護結構設計。①建筑外墻體優(yōu)化。在北方建筑保溫效果上，外墻是占據能量流失的重要部分，因此，建筑外墻是建筑外圍護結構的重要組成部分，且占據著重要的位置。上文我們有提及綠色建筑設計中朝向的問題，其主要的是利用太陽能來調節(jié)室內的問題。對于建筑外墻來講，不同的朝向對于太陽輻射也存在較大的差異，其次是照射時間等因素影響，例如，南向墻體具有較好的朝向，接受太陽照射時間長，其熱的時間以及熱量相對于其他朝向的墻體相對較多，所以，在進行保溫層施工中需要根據樓宇的具體的朝向來設計。②建筑外門、窗優(yōu)化。建筑外門以及窗戶其散熱和外墻相差無幾，是能量流失的重要組成部分。其材料、朝向、面積都影響保溫效果。根據實際情況分析可以得出：首選是窗口的面積需要遵循相關的設計要求，其次朝向遵循宜南少北的原則，且南向長形窗為主，東西方向扁狀窗為主。另外，多采用雙層玻璃以及塑鋼復合材料等。③建筑屋頂及地面優(yōu)化。為了起到更好的保溫效果，在北方建筑設計施工中，除了屋頂的防水層施工層外，在設計時還需要在屋頂以及地面增設保溫層，屋頂的保溫設計可以采用聚苯乙烯泡沫板以及空氣隔熱技術，在進行設計施工時需要將保溫層設計在防水層的上部位置[4]。

5 結束語

綠色建筑技術能夠有效地實現我國科學可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，對于節(jié)能環(huán)保方面起到了至關重要的作用。北方寒冷地區(qū)是能源消耗的關鍵地區(qū)，所以在進行相關設計施工中，需要根據實際的情況采取科學合理的設計以及施工工藝，全方位的考慮綠色住宅設計理念，進一步推動我國綠色建筑技術的發(fā)展和進步。