绿色节能技术在建筑领域的应用

张 宇 江国伟

(齐齐哈尔大学建筑与土木工程学院，黑龙江 齐齐哈尔 161006)

绿色节能技术在建筑领域的应用

张 宇 江国伟

(齐齐哈尔大学建筑与土木工程学院，黑龙江 齐齐哈尔 161006)

现阶段世界各国面临的能源危机和环境污染问题愈发严重，建筑行业要加快发展绿色节能技术，从而做到降低建筑能耗，绿色节能技术在建筑领域的应用主要是使用绿色材料代替传统材料、对围护结构实现保温隔热措施和充分实现对太阳能的合理利用，为此，主要从上述三个方面进行了阐述和分析，以实现对建筑能耗的降低。

绿色节能技术，绿色材料，围护结构，太阳房

0 引言

随着人类文明的不断进步，生活水平的不断提高，科学技术的不断发展以及对住房的迫切需求，传统的建筑已经不再适应社会的发展和满足人们的需求。20世纪60年代，世界各国不断探索新的建筑模式，由美国建筑师保罗·索勒瑞首先提出绿色建筑的理念[1]。绿色建筑的概念是：在建筑物的设计、施工和使用的周期内，做到建筑物与自然和谐共处，尽可能的保护环境和节约资源，为人们提供健康、舒适的生活空间，与大自然相互融合，充分利用自然资源，使建筑回归自然，实现建筑与自然的和谐[2]。

1 绿色材料在建筑中的应用

1.1 绿色高性能混凝土

绿色高性能混凝土的提出是建筑材料发展的要求，水泥相比较于钢材、塑料而言，原材料广泛、容易制备，但是其生产过程能耗较大，造成环境污染[3]。虽然各国对其的定义有些差异，但归结起来都是要求其具有高强度、高耐久性、尽量减少水泥用量的使用。我国的绿色混凝土是由吴中伟教授提出的，他认为其在配制上应选择合适的配合比、选用优质的原材料从而保证其强度、耐久性、抗渗性和抗侵蚀能力等各项性能。

1.2 可再生混凝土

可再生混凝土的表观密度、吸水率、强度和耐久性均比普通混凝土差，如果不对其采用新技术、新工艺处理，来实现可再生混凝土的绿色发展与广泛应用，那么这一课题的研究将毫无意义。

针对可再生混凝土的高吸水率和含水率、低表观密度的问题，我们可以通过利用PVA聚合物溶液或有机硅防水剂对其进行处理，主要原理是利用它们来填充可再生混凝土的孔隙，降低其孔隙率，这种处理的方法可以取得不错的效果，可明显改善混凝土的工作性能，我们通过实验研究发现经过聚合物处理的可再生混凝土的吸水率见表1。

表1 经处理后的吸水率对比

由表1中数据明显发现，经过聚合物或有机硅处理后的再生骨料的吸水率有显著的降低。针对可再生混凝土的强度和耐久性较低可以通过掺加粉煤灰等掺合料代替部分水泥，在搅拌过程中加入高效减水剂等措施。

2 节能技术在围护结构中的应用

2.1 墙体的保温设计

我国保温材料不断更新，本文主要阐述聚苯板外墙外保温设计。聚苯板外墙外保温设计中需要用到的原材料有聚苯板、胶粘剂、玻纤网格布和锚栓等四种，整个保温系统是由基层墙体、保温层、薄抹面层和饰面涂层等四大主要部分组成，具体构造见图1。这个保温设计中的基层墙体可以是混凝土墙体、砌体墙体或者是砖墙，在施工之前要对这些墙体进行处理以保证这些墙体表面清洁，没有残留的油污，没有空鼓和孔洞等现象，保证聚苯板可以和基层墙体很好的粘结在一起，不发生脱落。

保温层中的聚苯板是一种常用的保温材料，具有热导系数小和吸水率小的优良性质，可以有效阻止热量的传导和对水分的吸收，因此保温隔热效果和防潮效果明显，是一种较为常见的阻燃型保温板材。

玻纤网格布是一种纤维材料，被广泛的应用于墙体保温中，其优越性显而易见，其主要性能指标见表2[5]。

表2 耐碱网格布主要性能指标

2.2 屋顶节能设计

屋顶除了满足保温设计，在夏季比较炎热的地区还应考虑隔热设计。在夏季太阳辐射下，从屋顶传入室内的热量是不可能忽略的，尤其是在我国南方地区，夏季温度较高，需要对屋顶进行隔热节能设计。

1)蓄水隔热屋顶。

蓄水隔热屋顶就是在屋面上设置一层蓄水层，利用水的热容量大，水在经过强烈的太阳直射后就会蒸发，蒸发吸收了屋面大量的热量，这样就降低了屋顶表面的温度。更为理想的是在蓄水层里面种植一些绿色浮游植物，利用植物的光合作用降低周围环境的温度，这样会使蓄水屋顶更大程度的减少屋顶吸收太阳辐射热，起到降低室内温度的作用，增加室内的舒适度。

2)通风隔热屋顶。

通风隔热屋顶在我国夏热冬冷地区应用普遍，其做法是在屋顶设置通风层，可以利用通风层的上表面遮挡阳光，使屋顶变为两次传热，减少了进入室内的太阳辐射热；此外，在风压和热压的共同作用下，通过空气对流使得室内热空气和室外冷空气不断发生热量交换，将屋顶传来的热空气不断排走，使层间的热量减少，从而减少室外太阳照射对屋顶内表面的影响。

对屋顶进行保温设计一般的做法是加设保温层，为了使构造受周边的热桥影响较小，大部分采用外保温构造。根据保温层设置的不同位置可以把屋面分为正置式屋面和倒置式屋面两种类型，见图2。正置式屋面是保温层设在结构层上面，防水层的下面，而倒置式屋面则是将保温层放在防水层上面。

3 太阳房的利用

随着我国太阳能技术和建筑业的不断发展，被动式太阳房已经在我国有了广泛的应用，根据采集太阳光照的不同形式可以将被动式太阳房划分为三类，应用比较广泛的主要有两种。

3.1 直接受益式

直接受益式主要在太阳光照比较充足的地区使用比较多，是三种形式中最为简单的一种。直接受益式是利用南窗采光比较好的特性，太阳光照从南侧窗户照射到室内地面，被地面、家具、墙壁等材料吸收，如果室内温度比较低，这些材料吸收的热量会通过对流和辐射等形式将室内空气加热，保持室内温度不致过低，剩余的热量则会储存在材料中，等到夜晚室内温度较低时，热量再释放出来，见图3。

3.2 集热蓄热墙式

集热蓄热墙式太阳房主要是利用墙体收集太阳辐射热，是一种间接的对太阳能的利用。外墙的表面为了具有良好的集热蓄热能力，通常可涂抹上吸热材料，且在外墙的表面设置一层玻璃，与墙体之间形成空气夹层，墙体上设置有上风口和下风口。它的工作机理是：太阳辐射能被涂有吸热材料的墙体吸收后，墙体内表面温度显著升高，通过热传导将热量直接传入室内，保证室内温度不致过低，见图4。

4 结语

如今，世界各国的建筑师们都在积极探索节能技术的运用，这对于减少能源消耗，减少环境污染有至关重要的意义，应该树立这种节能环保的理念。那些耗能巨大，对环境造成巨大污染的施工技术逐渐被建筑师所摒弃，取而代之的是绿色节能技术的运用，建筑师不仅要设计出满足人们对基本的住宅的需要，更是要建造出能耗小、污染少的绿色建筑，充分利用自然环境来进行设计，实现人与自然的完美融合，这是当今绿色建筑发展的方向。在过去的30多年里，我国的节能技术有了长足的发展，我国建筑师们不断创新，不断发展，引进和探索国外先进技术，形成了有中国特色的建筑节能体系，充分贯彻着节约能源，减少建筑能耗，为我国的节能技术和绿色建筑的发展做出了巨大贡献，推进了生态文明的建设。

[1] 刘 鑫.绿色节能技术在绿色建筑工程中的应用研究[D].长春：吉林大学，2014.

[2] 纪颖瑶.绿色建筑与节能技术[D].青岛：青岛理工大学，2014.

[3] 赵 伟.绿色高强高性能再生混凝土实验研究[D].武汉：武汉大学.2004.

[4] 徐炳范.建筑外墙保温技术的应用研究[D].长春：吉林大学，2005.

[5] 曹远忠.EPS外墙保温系统材料组成与施工要点[J].探索之窗，2008(16)：94-95.

[6] 郭凡荣.节能技术在建筑幕墙设计中的应用研究[J].住宅与房地产，2016(21)：16-17.

[7] Werener Lang,Thomas Herzog.Using multiple glass skins to Clad building[J].Architectural Record,2000,7(18)：181-182.

[8] 沈方亮.绿色节能技术在建筑改造中的应用[D].天津：天津大学，2007.

Seismic behacior analysis of the kiln hall in bukul mosque

Zhang Yu Jiang Guowei

(SchoolofArchitectureandCivilEngi.,QiqiharUniv.,Qiqihar161006,China)

At present, the energy crisis and environmental pollution problems facing the world become more and more serious, therefore, the construction industry to accelerate the development of green energy technology, so as to reduce building energy consumption, the application of green energy saving technology in the construction field is mainly to use green materials instead of traditional materials, to achieve insulation and insulation measures and fully realize the rational use of solar energy. Therefore, this article mainly elaborates and analyzes the above three aspects to realize the reduction of building energy consumption.

energy saving technology, green material, enclosure structure, solar house

1009-6825(2017)22-0190-02

2017-05-26

张 宇(1988- )，男，硕士，助教； 江国伟(1994- )，男，在读硕士

TU201.5

A