寒冷地区的住宅建筑节能问题的探讨

摘要：随着我国国民经济的快速发展和能源供应的日益紧缺，节约能源已成为保证我国经济可持续发展的重要保障。建筑作为能耗大户，节能工作已刻不容缓。在我国历年的建设总量中，住宅建筑始终占很大比重;住宅建筑的节能理当成为建筑节能工作的重点。本文正是在这样的背景下，从住宅建筑节能设计出发，结合寒冷地区的地理气候特点，对住宅建筑的节能构造技术进行了积极而深入地探讨。

关键词：寒冷地区；居住建筑；节能设计

引言

寒冷地区气候特征是冬季寒冷(最冷月平均温度 0～-10℃和<-10℃),建筑外围护结构承受低温和风、雪的侵扰,夏季炎热,建筑外围护结构承受高温和太阳辐射及雨水的侵扰。因此建筑物在设计时应满足冬季保温、防寒、防冻等要求。目前我国每年建成的新建筑中，95％仍旧属于高能耗建筑，单位建筑面积采暖能耗为气候相近国家的 3 倍左右，我国建筑能耗占全国能源消耗近 30％。随着建筑技术的发展、人们对能源意识的提高、政府部门的重视，我国要大力发展建筑节能，而且刻不容缓。

1.寒冷地区建筑节能工作的现状

1.1在建筑节能方面投入的人力、物力过少

1.1.1部分地区节能工作没有专人负责，管理比较松散，因而建筑节能工作无法系统进行。

1.1.2由于资金短缺，进行供热体制改革所需要的基础数据无法收集到位，很多研究开发项目都处于停滞状态，如现有建筑的节能改造项目的落实缺少有效手段,难以实现。

1.2建筑节能产品、技术得不到有效推广

一些成熟的节能技术与节能产品得不到及时推广应用，一是节能技术和产品的可选择性不足，一些成熟的新技术、新产品得不到及时推广应用。特别是结合消防设计的要求，建筑保温材料的选择性严重不足。在新技术、新产品推广应用中没有形成竞争机制，不能充分发挥市场的调节作用。二是新型节能材料虽然性能优良，但价格偏高，难以推广。

1.3供热体制改革的进度制约建筑节能的工作推动

由于基础工作薄弱，分户计量、统计等基础工作严重滞后，有些统计数据准确性、及时性差，科学统一的分户计量统计体系、监测体系和考核体系尚未建

立，各部门统计力量不足，统计经费落实困难，不适应建筑节能工作的要求。使得我区的供热体制的改革至今进展缓慢，影响了建筑节能作的整体进度。

2.确保节能建筑工程的质量

2.1严格检测保温体系，加强对保温体系的技术鉴定及监控。

2.2加强对保温材料质量的监控，完善保温材料的进场验收及复检制度。

2.3重视门窗的选型、配套及其质量，使其能达到综合节能的效果。

2.4加强对监理、施工、监督等工程技术人员的培训，使之充分了解新的保温体系、保温材料和操作规程等方面的知识。

2.5进一步完善监督检查及验收要点，严把质量关。

2.6要抓住外墙外保温施工中容易出现的质量通病，如：与墙体和各层间容易出现的空鼓问题；找平层、保护层容易出现的裂缝问题．夕饰面层与基层的牢固连接问题；易撞部位的加强和保护问题；门窗洞口保温层的施工问题等。这些都必须认真研究，引起重视，并加以严格的控制。

2.7加强建筑保温材料的施工监管。要严格执行《民用建筑外墙保温系统及外墙装饰防火暂行规定》中关于保温材料燃烧性能的规定，从材料、工艺、构造等环节提高外墙保温系统的防火性能和工程质量。

3.建筑节能的技术措施

3.1建筑体型设计

建筑物朝向宜采用南北向，根据有关测定资料，在相同条件下，东西向板式建筑的传热耗热量比南北向的高5%左右。主要房间避开冬季主导风向。控制建筑物的体型系数，建筑物体型系数是衡量建筑的形体设计是否节能的重要指标。对一定体积的建筑物来说，体型系数越大，耗能量就越大。尽量降低建筑物的窗墙比以及提高外窗的节能性能。

3.2缓冲空间

“缓冲空间” 在建筑的南立面设置大玻璃面的“阳光室”，又称“缓冲空间”。这一空间如同集热器一样具有良好的吸收、贮藏热量的作用，它类似于中国许多地方由玻璃窗封闭阳台的做法，其作用如同温室，在冬季可有效提高室温，降低采暖能耗。当“缓冲空间”中的温度升高时，热量就会被地板和墙面所吸收，然后在室内慢慢释放。如在其中设置可移动的保温层或通风系统就可根据需要合理地在室内分配从这里所获得的热量。“缓冲空间”适用于寒带气候，在西欧、北欧和北美国家应用较多。另外可利用中庭作为缓冲空间，这里中庭的物理功能与内

涵比传统意义的中庭有着更加丰富的内容，在冬季，中庭则是一个封闭的大暖房；它成为办公室间与外界空间的热缓冲空间，起到了保温节能的“温室作用” 。

3.3太阳能集热器

太阳能集热器大多数是放在屋面上的，但也有与墙体或窗户合二为一的，如窗式集热器。它是一种将窗户与集热器结合起来的设备。它采用高强度透明玻璃制成密封盒子，冬天当其受到阳光照射时，其内部温度可达30~70℃。热量可直接释放到室内或通过管道传至以卵石为主要材料的贮热室，夜晚时再释放出来。如果以这种窗式集热器取代普通窗户，至少可节约10% 以上的采暖能源。

3.4自然通风

强化自然通风的有效方法之一是组织穿堂风，另一方法是设置通风管道，住宅中的通风管道可保证室内在静风或弱风条件下正常通风。当前，许多住宅中的卫生间因有直接自然采光通风而取消了通风道，这样就很容易使不良气味传至大厅或居室，使空气质量下降。因此，应当在卫生间中设带有控制阀的通风道以保证其维持经常性的负压。过去，室内自然通风的实现或依赖于门窗洞开或因门窗密闭性差而出现大量渗透风，在冬季浪费了大量能源。通风管道使室内自然通风量得以控制。目前，一些发达国家的做法是在外墙或外窗设小型通风道，每个房间有气流控制阀，冬天室外新鲜空气经过通风道在地下室升温后进入室内。这样就可以在冬季保证门窗气密性的情况下保持室内自然通风，新鲜空气经过居室后从厨房或卫生间的通风道或阁楼中排出。

3.5天然采光（日光）

设计中加强自然采光可以节约能耗。可以利用光的反射原理在窗户上及室内设置反光镜面或棱境。这样不仅可以延长自然采光的时间，还可以改善室内光舒适性。在一般日照情况下，窗户只能为距窗不超过3m 的范围内提供符合标准的光照，这样进深稍大的区域就必须辅以人工照明。加设反光设施后天然光可均匀的覆盖进深达7m 的区域，从而节约了能源。为了保证建筑上的自然采光、自然通风，立面上开窗面与实墙面之比应不小于50%。

3.6太阳能热水器与建筑一体化

太阳能以其清洁、储量巨大，成本低，无地域限制和能源质量高等众多优点成为可再生能源利用的首选资源。特别在多层建筑中，太阳能热水器的应用更是得到了空前的发展。严寒地区的日照同样能够满足太阳能热水器的日照要求。目前在多层建筑上太阳能热水器最为普及的安装方法是安装在屋顶上。但是，它也存在着很多的缺陷，不仅严重影响了城市的景观，而且存在着许多安全隐患。只有太阳能热水器与建筑一体化后才能使太阳能热水器得到广泛应用。太阳能热水器与建筑一体化就是将太阳能热水器与建筑充分结合并实现整体外观的和谐统一。建筑的使用功能与太阳能热水器的利用有机的结合在一起，形成多功能的建筑构件，巧妙高效地利用空间，使建筑可利用太阳能的部分 ——向阳面得

以充分利用；同步规划设计，同步施工安装，节省太阳能热水系统的安装成本和建筑成本，一次安装到位，避免后期施工对用户生活造成的不便以及对建筑结构的损害；综合考虑建筑结构和太阳能设备协调和谐，构造合理，使太阳能热水系统和建筑融合为一体，不影响建筑的外观。

3.7冬季蓄冰

为充分利用严寒地区冬季天然的冰雪资源，采用冬季蓄存冰雪，夏季冰雪融化将所蓄存冷量释放，作为夏季空调冷源使用，由于严寒地区气候特点是夏季空调时间短，所需总冷量较少，而调整蓄存冰雪的容量可使蓄存冷量提供全部或部分夏季空调冷量，既可减少设备初投资又能降低运行费用。与传统的蓄冰技术所不同的是制冰方法，传统制冰方法需要消耗大量电能或其他燃料能源，而充分利用地理位置所带来的气候优越性，把大自然给与人类取之不尽、用之不竭的能源充分利用，将给人类带来可观的收益，这将是节能发展中的重大发展

4总结

针建筑节能是中国建筑业走向可持续发展的转折点，也是我国国民经济发展的一项长远战略方。在未来的几十年内，住宅业仍将保持快速增长的态势，住宅建筑节能设计对我国的发展将具有极其深远的影响。

参考文献：

1.李涛著，节约型住宅的设计探讨，建筑学报，2007.4

2.李江国，浅谈建筑节能及其措施，山西建筑，2006.32（12）：40—41