严寒地区住宅建筑的节能优化设计

潘晓楠 牡丹江林业勘察设计院

1 引言

严寒地区建筑能源处于较高水平，特别是冬季取暖期较长，需要消耗更多的能源。在当前能源紧缺的新形势下，需要重视建筑节能，有效的降低建筑能耗。目前我国在建筑节能方面还没有达到预期的效果和目标，因此针对于严密地区住宅建筑，需要重视节能优化设计，提高建筑能源的使用率与舒适度，为人们打造一个适宜的建筑环境。

2 严寒地区住宅建筑的节能设计

在严寒地区住宅建筑设计时需要以取暖为主要设计原则，通过尽可能的利用日照资源，在节能的基础上保证室内的温度。在具体进行住宅建筑设计时，要保证建筑布局要与寒地气候相适应，一般建筑会采用行列式排列方式，所有建筑朝向阳光，保证建筑之间合理的间距，底层建筑也要保证其能够获得长时间的阳光照射，这样可以实现阳光热效应的最大限度利用，保证室内的温度和光亮，从而达到节能的效果。住宅平面布置宜采用温度分区法，将对热环境质量要求不高的房间设置在朝向相对差的区域内，南向朝向布置舒适性要求高的房间。在过渡区域设置对温度有较高要求的空间。住宅建筑夏季要保证自然通风，在设计时需要合理处理门窗相对位置与主导风向之间的关系，以便于能够形成较好的风压条件，一旦风压达不到自然通风要求，则要借助于热压通风手段，并在平面中合理设置中庭，进一步提升建筑内部的通风效果，达到的夏季建筑内部降温的目的。在住宅建筑立面节能设计时，需要保证窗墙比的的适宜性，合理设计阳台尺寸、窗户大小和遮阳构件形式及角度，并采取有效的措施来提升围护结构的热工性能，在屋顶设置保温层，这样能够实现太阳能的有效利用，保证住宅室内的采光、通风保温和立面效果，达到节能降耗的目标。

3 严寒地区住宅建筑的节能优化设计分析

3.1 墙体节能设计

对于住宅建筑而言，墙体作为外围护结构的重要的组成部分，墙体设计宜采用具有较好保温和蓄热性的砌块墙体，也可以采用复合墙体设计形式，如当前在严寒地区普遍应用外保温复合墙体形式，其无论是保温效果还是节能效果都十分显著，而且随着外墙保温材料的不断增多，外保温复合墙体具有较好的应用前景。在具体针对外保浊复合墙体设计时，需要重视保温材料的选择，所选择保温材料不仅要具备较好的保温效果，而且要具备防火和防水性能，并要具备较好的经济性。

3.2 门窗节能设计

门窗是住宅建筑中能耗损失最严重的部位，无论是传热损失还是冷风渗透都达到较高的比例。因此在设计时宜解决门窗的能耗问题，即要在满足日照、采光、通风和观景等需要的基础上，要进一步增强门窗的气密性。这就需要选择适宜的窗墙面积比，并增加窗玻璃层数。在窗墙比设计时，宜结合严密地区自然环境的特点，严格照民用建筑节能设计标准来选择合适的窗墙比。窗户设计时要设置光洁密封条，采用具有较好的气密性的门窗材料，利用泡沫材料填充门窗框和墙之间的缝隙，采用双层玻璃或是中空玻璃，在提高窗户气密性的同时，还能够获得较好的保温效果。另外，严寒地区住宅建筑门窗设计时还要重视保温隔热性能的改善，门窗设计时要重视防火和防盗的要求。在门的内腹内空间内需要利用聚苯乙烯板或是岩棉板进行填充，有效的提高门的隔热效果。同时还要对阳台进行封闭处理，设计封装式的楼梯间，以此来达到良好的节能效果。

3.3 屋面节能优化设计

住宅建筑屋面不仅是失热较多，同时也直接按受太阳辐射，因此需要针对屋面节能进行优经设计。在具体设计住宅层面保温层时，保温材料的选择非常重要，要综合考虑屋面的重量、厚度、保温、防水和节能等要素，尽量选择聚苯乙烯泡沫塑料板、挤塑性聚苯板、水泥聚苯板和岩棉等轻质高效的保温隔热材料。由于严寒地区气候的特点，在屋面设计时宜将采用坡屋面，不仅有利于提高屋面的热工性能，而且更具实用性，能够达到较好的节能和保温效果。

3.4 利用可再生能源

对于严寒地区的住宅建筑而言，在节能优化设计时要重视可再生能源的利用，具体可以利用的可再生能源以太阳能、地热能、风能和生物质能等为主。太阳能利用设计时一般会选择太阳能光热利用技术。地热能则通过利用地源热泵技术来进行取暖。目前风能因其稳定性较差，不易控制，因此在住宅建筑节能设计时一般会将其作为辅助能源。

4 结语

严寒地区住宅建筑耗能相对较高，通过针对其进行节能优化设计，其作为一个整体性优化过程，在具体设计过程中，要结合地区特点来选择适宜的节能优化设计措施，在保证建筑质量和整体性能的基础上，通过节能优化设计来实际建筑能耗的尽可能节省，营造出良好的建筑室内外热环境，为人们打造舒适的室内环境空间。