寒冷地区住宅建筑节能设计应对策略初探

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1、寒冷地区住宅建筑节能设计应对策略初探摘要：气候是影响建筑设计的一个重要因素，在不同的地区，应冇不同的建筑形态空间布局，即适应气候的地域建筑。木文将针对寒冷地区的气候特征并结合T程实例，从建筑围护结构的保温隔热、建筑布局、建筑空间的组织等來探讨该地区住宅建筑节能设计。力图降低建筑能耗，创造建筑微气候，并从地域技术、构造设计上来探讨适应该地区气候的住宅建筑。关键词：住宅建筑构造设计地域气候节能中图分类号：TU201.5文献标识码：A♦八1一刖§随着人类社会各方面的高速发展，全世界的能源紧缺问题日益加剧，据统计，发达国家建筑

2、业占能源总消耗量的36%左右，而我国的能耗是发达国家的2~3倍，因此，在建筑中推广节能势在必行。建筑师必须从“可持续发展”的角度去审视我们的建筑设计，从根本上降低建筑能耗，减少对采暖的依赖性。接下来,我将通过对建筑外围护结构的保温隔热、建筑布局、建筑空间的组织和太阳能的利用方面介绍和研究，探讨一些适合寒冷地区建筑的节能措施。1•寒冷地区气候特征寒冷地区冬季寒冷干燥，夏季炎热湿润，降水量相对集中。冬季夏季持续时间长，春秋季短促，气温变化剧烈，雨水稀少，多为大风沙天气，夏季多冰雹和雷暴。这一地区的冬夏两季的气候差异巨大，各

3、主要城市冬季月平均温度基本都在0°C以下，夏季各主要城市的月平均温度约为26°C左右，与南方城市相差不大。季风气候也是寒冷地区气候的一个显著特点,该地区全年的主导风向呈季节性变化，冬季西北季风和夏季东南季风为主。根据这一地区的气候特点，建筑物的冬季保温、防寒、防冻，夏季隔热就成为建筑节能设计的主要内容。2.寒冷地区住宅建筑中的节能设计为适应寒冷地区的气候特征，必然要产生一系列适应性的节能措施。2.1加强围护结构的保温措施寒冷地区由于冬季较为寒冷干燥，使得冬季减少向室外传递热量成为节能的冇效方法之一。根据建筑的热工机理，

4、室内暖气的辐射热投射到建筑内表面时，其中一部分被反射回来，一部分被墙体吸收。而被建筑物墙体吸收的热量一部分向室内传递，另一部分则以长波辐射和空气对流的形式向室外散发。显然，散发到室外的热量越多，保留到室内的热量就越少。因此，加强外围护结构的保温性能，即对屋面、外墙、架空或外挑楼板、门窗等部位的保温措施就成为建筑师进行建筑节能设计的主要内容，从而在外围护结构中阻隔室内的热量向室外传递，这样一来，冬季建筑从室内所吸收的热量将大量地聚集在建筑的内表面，促使建筑的内表面温度升高，从而进一步提高了建筑内表面与环境之间的温度差，有

5、利于建筑向室内散热。同时，在一层地面设置保温层，增加地面的热阻，也能达到保温隔热效果。还有，该地区属季风气候，风沙比较大，在北入口的单元门装设门斗，也有助于冬季的保温与防风沙。另一方面，寒冷地区由于夏季炎热，因此夏季隔热也就成为建筑节能设计的内容，加强外围护结构的保温性能，也有利于夏季隔热，从而减少空调、风扇等的利用。同时，外墙釆用白色粉刷或用浅色饰面来提高外墙辐射，达到隔热的作用。在住宅建筑中，窗户也是一个独特的围护结构构件。一方面它要阻扌当外界环境变化对室内的侵袭。另一方面是人在室内观赏室外景物满足人们心理上的渠道

6、。所以窗户同时承担着隔绝与沟通室内外这两个互相矛盾的任务。一般普通窗户（包括阳台的透明部分）的保温性能比外墙差很多，在建筑能耗中，通过窗造成的能耗占到了建筑总能耗的40%左右，因此，对寒冷地区而言，窗户的热工性能问题是外围护结构设计中的一个极为重要的因素，其主要问题是该如何改善以及防止空气渗透。从而在冬季满足自然采光的同时减少热量从室内向室外传递，夏季还要能够尽可能得使热量滞留在室外。目前，窗户节能最常用的方法是采用多层空气间层的玻璃窗，如使用中空、隔热和反射的玻璃等。同时，窗框靠墙部位的缝隙，采用如玻璃棉、泡沫胶、矿

7、棉毡等高校保温材料和嵌缝密封膏密封填堵。2.2建筑布局在寒冷地区，因大部分地区日照非常充足，西晒比较严重，为减少西晒的影响和符合当地居民喜好，所以住宅楼以行列式、南北向为主进行布置。同时，山于太阳高度角和方位角的变化规律，南北朝向的建筑冬季可以增加建筑物辐射得热，从而，降低建筑物的采暖负荷。计算证明，建筑物的主耍朝向如果由南北改为东西向，耗热量指标明显增大。同时，根据寒冷地区夏季的最大频率风向，建筑物的主休朝向南北向，也有利于自然通风。所以，寒冷地区建筑物的大部分应以南北向为主进行布置。2・3内部空间的组织与划分为了适

8、应寒冷地区的气候特点，达到节能降耗的目标，建筑物在内部空间的组织和外部体型上都带有明显的地域性。具体做法是：住宅采用多单元组合，平面采用简单的矩形平面，避免出现过多的凸凹变化，并适当加大住宅的进深，从而减小建筑物的体型系数。门窗采取“南大北小、东西少”的形式，在保证通风与采光的条件下，减少窗户的建筑能耗。在平面布局上采取南北通透，