严寒地区建筑节能新技术应用策略研究

张惠玲，芦麒元

（1.中国市政工程东北设计研究总院有限公司，吉林 长春 130021；2.吉林省城乡规划设计研究院，吉林 长春 130000）

随着绿色建筑节能减排理念的进一步深入，衍生出了被动式超低能耗绿色建筑关键技术，该技术的提出，顺应了严寒地区建筑节能发展的新思路与新方法。被动式超低能耗绿色建筑关键技术的应用，可在没有主动的采暖与空调系统的条件下，就能够维持室内舒适的环境。具体是对当地的气候条件与自然特征进行利用，结合具有良好性能的围护结构，及高效的新风系统，对可再生能源进行充分利用，从而建造出低能耗的建筑，这样的建筑物不仅具备良好的质量，还具备较长的使用寿命。

1 严寒地区被动式超低能耗绿色节能新技术

被动式超低能耗绿色建筑关键技术的设计建造基本原则为：被动优先，主动优化。关于设计工作的开展，需要坚持性能化与一体化的原则，立足于不一样的气候环境与地理环境，在不一样的气候地区，在符合建筑美学、建筑使用功能、建设成本等基础上，结合不一样的自然资源、气候条件等，来科学合理地设计建筑，以此减轻建筑对能源设备与环境的依赖程度，达到节能降耗的目的。当前关于严寒地区被动式超低能耗绿色节能新技术的应用主要应注意以下几点：

（1）对建筑的外墙外围机构进行优化设计，例如吉林建筑大学城建学院，该建筑就应用了被此项技术，借助外墙外保温、外遮阳、中空Low-e 玻璃外窗保温等方式，以此来将气候环境对建筑室内生活居住造成的影响进行大大降低，使其在无其他供暖与制冷措施的情况下，依旧保持人体感知舒适的温度，从而在极大程度上降低建筑物供暖与制冷方面的能源消耗。

（2）有效地利用了太阳光、植被、风力等自然条件，借助一系列优化设计与规划，使建筑物能够减少机械设备的使用，降低能耗，还能够符合建筑物降温、采光及供暖的需求。

（3）充分利用地源热泵，土壤源作为一种最为生态和清洁的能源，建筑企业可对地球表面浅层的地热能源资源进行充分利用，从而实现建筑物的制冷与供暖，大大降低建筑的能源消耗。

（4）有效地监测与控制建筑物的各项指标，待建筑物建设完成后，被动式超低能耗绿色建筑关键技术可对建筑物的舒适性、运行过程中的能源消耗、土壤温度变化情况、太阳能系统参数等进行监测，从而有利于相关部门进一步优化建筑的功能系统能效，从而确保建筑物的节能优势。

2 严寒地区建筑节能新技术的具体应用策略

2.1 节地

对于严寒地区建筑的节地措施，建筑企业需要结合建筑工程的具体情况及专业人员的经验，对室外道路、停车场及广场的占地面积进行合理规划，通常透水混凝土面积占整个建筑工程总面积的10%，植草砖面积占5%，绿地面积占35%。因为严寒地区气候寒冷，且全年有一半为冬季，所以不建议选择屋顶绿化措施，应选择铺贴式墙体绿化、植物攀爬式墙体绿化。

2.2 节能

（1）建筑规划与设计。对于这一环节，建筑企业应结合当地的气候条件和建筑工程现场的环境特征，对自然环境进行有效的利用，营造出舒适的建筑室内气候，在极大程度上减少各种电子设备的使用率；同时，建筑的设计与规划应满足恰当的建筑形体设计，通过对室外微环境进行有效的利用，即借助建筑构件的结构设计与建设内部的恰当分隔设计，从而对室内的微环境进行有效的改善。

（2）建筑物围护结构保温隔热系统。建筑物围护结构的组成部分为屋顶隔热材料、墙体隔热材料、地基隔热材料、密封材料、遮阳设施、门及窗。对于建筑物而言，最佳的保温隔热措施为建立保温隔热系统，外墙外保温作为严寒地区普及率最好、保温效果最佳的建筑保温形式之一，将导热率和燃烧特性纳入保温材料的选择中，国外发达国家研究发现：单方向传热的热二极管墙体能够具备理想的隔热效果，能够在性价比较高的热工性能玻璃进行有效的应用。建筑物所在地区的一级基层墙体材料直接影响到外墙保温厚度，所以，建筑单位应做好建筑物的保温层与气密层的设置，其中气密层位于保温层内侧，并未穿过保温层，通过简洁的设计建筑物保温层与气密层，能够大大降低建筑物的几何形体变化，具体如图1 所示。

图1 建筑物保温层与气密层的设计原理

（3）节能窗户。在建筑中门窗起着采光、通风、围护的作用，所以该构件极易出现热损失情况，为能够增大建筑物采光通风面积，通常需要适当增大门窗所占面积，但这也进一步加大热量的散失。为了降低这方面带来的影响，提升建筑的节能性，通常需要从材料和密闭性上入手，门窗材料采用具有较高技术含量的节能产品，且在施工过程中注重其密封性，从而实现门窗构建的节能。

（4）高效能暖通系统。为能够对建筑物室内冷热负荷进行有效的调节，建筑企业需要积极应用高效能的暖通空调系统，如新风系统、蓄能系统及热泵系统等。对于高效能暖通系统的具体应有，可通过能源管理和监控系统双轮驱动来对建筑物室内的空气质量、能源消耗情况及舒适度进行监控与调控，如国外发达国家就借助传感器来对建筑物附近的日照强度与温湿度加以利用，再立足于建筑动态模型来对建筑物的采暖和空调负荷进行预测，以此对建筑物中暖通空调系统的工作状态进行有效地控制。对于严寒地区而言，需要将湿润度功能加入到暖通系统之中，让建筑物室内湿度满足舒适度；同时，在冬季时期，严寒地区的采暖能耗会增大，这就需要借助被动式超低能耗绿色建筑技术，选择集中与分散供热的方式，对一系列高效能暖通供热系统进行恰当应用，将温度监测设备接入其中，结合当地的具体情况来选择恰当的供热空调方式，以此来实现节能降耗。

（5）建筑遮阳系统。对于严寒地区而言，内遮阳应以防眩为主，以遮阳为辅，这样做不仅能够防止阳光直射，还能够提高建筑物的室内温度。外遮阳主要应用到朝西、东、南的大面积窗户处，从而避免阳光直射，对建筑物室内温度的升高加以有效地阻止；中置遮阳的优势在于内外遮阳、较强的一体性、难以损坏。在具体的建筑工程节能设计中，可借助多种遮阳装置的组合应用，以此降低夏季室内空调的负荷，节省冬季室内的供暖能源。

2.3 节水

由于严寒地区的水资源比较匮乏，所以该地区的建筑节能设计，应对雨水收集系统进行合理设计，以此对地面、绿地、屋面的雨水进行收集，再将其用于道路浇洒和绿化灌溉之中，从而大大节约水资源的使用。

3 结语

总而言之，由于严寒地区的气候条件与地理环境比较特殊，为能够积极响应国家提出节能减排的号召，建筑企业必须积极应用建筑技能新技术，也就是被动式超低能耗绿色建筑关键技术，以此对严寒地区的自然资源加以充分利用，有效地降低各种能源的消耗。