簡介：建筑作為一個高能耗的行業(yè),勢必要走在節(jié)能的最前沿.而我國寒冷地區(qū)采暖能耗占全國年總能耗的比例相當大,降低寒冷地區(qū)的建筑物能耗成為了寒冷地區(qū)節(jié)能的重要途徑.本文介紹了我國寒冷地區(qū)建筑物的能耗現(xiàn)狀,指出寒冷地區(qū)建筑物的能耗主要是圍護結構的散熱量,并提出了從建筑規(guī)劃的節(jié)能設計、外墻、窗體、和屋面的節(jié)能設計方面來進行寒冷地區(qū)建筑的節(jié)能設計.
據(jù)資料顯示,我國新增采暖能耗以每年6×109kg標準煤的速度在增長.我國北方城鎮(zhèn)采暖人口只占全國人口總數(shù)的13.6%,但北方集中采暖地區(qū)的房屋建筑的建筑面積約占全國采暖房屋面積的50%,且每年有3～6個月的采暖期.在80年代末期,寒冷地區(qū)采暖能耗占到當時全國年總能耗的11.5%,占采暖地區(qū)全社會能耗的20%以上,在一些嚴寒地區(qū)城鎮(zhèn)建筑能耗則高達當?shù)厣鐣偰芎牡?0%以上.因此,我國建筑節(jié)能中心工作首先是圍繞著降低北方寒冷地區(qū)城鎮(zhèn)的采暖能耗展開的.寒冷地區(qū)的建筑能耗主要是以供熱為主,所以,建筑節(jié)能絕大部分是供熱節(jié)能.我國新增采暖能耗以每年6×109kg標準煤的速度在增長.我國北方城鎮(zhèn)采暖人口只占全國人口總數(shù)的13.6%,但北方集中采暖地區(qū)的房屋建筑的建筑面積約占全國采暖房屋面積的50%,且每年有3～6個月的采暖期.在80年代末期,寒冷地區(qū)采暖能耗占到當時全國年總能耗的11.5%,占采暖地區(qū)全社會能耗的20%以上,在一些嚴寒地區(qū)城鎮(zhèn)建筑能耗則高達當?shù)厣鐣偰芎牡?0%以上.因此,我國建筑節(jié)能中心工作首先是圍繞著降低北方寒冷地區(qū)城鎮(zhèn)的采暖能耗展開的.寒冷地區(qū)的建筑能耗主要是以供熱為主,所以,建筑節(jié)能絕大部分是供熱節(jié)能.
寒冷地區(qū)的建筑節(jié)能設計應著重做好以下三方面的工作：一是要從建筑物的規(guī)劃設計之初進行節(jié)能控制；二是要發(fā)展高效的保溫隔熱材料,做好屋面保溫隔熱防止室內外熱交換,從而減少建筑能耗；三是要控制建筑物的體形系數(shù)、選擇適宜的朝向及采用合理的構造措施.
(一)建筑的規(guī)劃節(jié)能設計
現(xiàn)在說建筑節(jié)能,人們往往只考慮建筑的構造、材料、圍護結構的熱工性能,而忽略了建筑規(guī)劃設計創(chuàng)作階段的節(jié)能控制.我們應該在設計之初將建筑設計創(chuàng)作與規(guī)劃、構造、材料等方面進行綜合考慮,從而全面提高住宅建筑的節(jié)能效果和建筑品質.
1.住宅選址與規(guī)劃布局
國內住宅建筑多以小區(qū)形式出現(xiàn),住宅建筑選址的好壞、規(guī)劃的合理性是決定住宅節(jié)能設計的先決條件.住宅小區(qū)選址應根據(jù)地形特點,選擇避風向陽的朝南坡地或平原,避開迎風的水域岸邊或容易形成風道的山谷、山頂?shù)?因為冬季冷氣流在凹地里易形成對建筑物的“霜洞”效應.
2.道路設計與小區(qū)通風
為使建筑單體爭取更好的朝向,我們在設計初通常將小區(qū)道路的布局與用地結合布置.除施工便利、方便使用,道路也是整個小區(qū)的通風道.道路設計時應便于組織小區(qū)通風,并與城市、小區(qū)綠化空間結合,把新鮮空氣引入小區(qū),從而提高居住區(qū)內的小氣候環(huán)境質量.
3.景觀綠化設計
小區(qū)環(huán)境綠化要突出居住條件的均好性和共享性,為居民提供戶外休閑、觀賞和改善生態(tài)環(huán)境的綠化空間.景觀綠化可以有效降低氣溫、調節(jié)濕度、防風抗風、改善通風質量,從而抑制熱島效應,改善住宅建筑外維護結構的熱工性能.綠化應以綠植物為主,形成點、線、面相結合的完整綠化系統(tǒng),形成良好適應氣候特點的植物群落.
(二)建筑 體系節(jié)能設計
建筑物耗熱量主要由通過圍護結構的傳熱耗量構成,其數(shù)值約占總耗熱量的1/3以上,所以改善圍護體系節(jié)能對于提高住宅節(jié)能設計有著深遠的影響.住宅建筑圍護體系的節(jié)能設計重點在其外墻、門窗和屋面三大部分.
外墻保溫設計
（1）外墻節(jié)能構造
目前外墻節(jié)能的主要方式是采取復合墻,即在墻體不同部位設置高效保溫隔熱層,形成外墻內保溫、外墻夾心保溫、外墻外保溫3種復合墻體.
（2）外墻內部保溫
外墻內保溫是用保溫材料置于外墻的內側,它的優(yōu)點在于：對飾面和保溫材料的防水、耐候性等技術指標的要求不高；內保溫材料被樓板所分隔,僅在一個層高范圍內施工,不需搭設腳手架,施工方便.
（3）外墻夾心保溫
外墻夾心保溫是將保溫材料置于外墻的中間部位,內外側墻均可采用傳統(tǒng)的磚、混凝土空心砌塊等,這些傳統(tǒng)材料的防水、耐候等性能均較好,對內側墻和保溫材料形成有效的保護,對保溫材料的選材要求不高,聚苯乙烯、玻璃棉、巖棉等保溫材料均可使用.夾心保溫墻施工季節(jié)和施工條件的要求不十分高,不影響冬期施工,近年來在嚴寒地區(qū)得到一定的應用.
（4）外墻外保溫
由于對節(jié)約能源與保護環(huán)境的需求不斷提高,建筑圍護結構的保溫也在日益加強,其中以外墻外保溫的發(fā)展最為迅速.外保溫墻體適用于有采暖和空調要求的工業(yè)與民用建筑,既可用于新建建筑,又可用于既有建筑節(jié)能改造.其對主體結構具有保護作用,有效避免了室外氣候變化引起墻體內部溫度變化,使結構主體壽命延長；有利于消除或減弱冷、熱橋的影響；可避免室溫發(fā)現(xiàn)較大波動；對原有建筑改造時,減少對室內的干擾；不占用室內空間,在二次裝修時,避免對保溫層進行破壞；增加了立面裝飾效果；適用范圍廣泛,綜合效益顯著.外墻外保溫技術在國內已有良好的基礎,特別是在北方寒冷地區(qū)推廣應用中已取得了成效.因此應成為日后寒冷地區(qū)外墻保溫的首選設計.
窗體節(jié)能設計
窗戶是建筑 結構重要的組成部分,也是 護結構中能量損失最大的部位.一般住宅的外窗（包括陽臺門）面積約占建筑面積的20%左右,其中通過外窗傳熱散失的能量約占建筑能耗的28%左右,通過外窗透氣散失的能量占建筑能耗的27%左右.
（1）合理選擇玻璃類型
玻璃是窗戶中面積最大的組件.改進這部分的熱工性能對整個窗戶的節(jié)能性能有很大的影響.隨著技術的發(fā)展和人們節(jié)能意識的提高,窗戶玻璃材料發(fā)生了巨大的技術進步.從透明玻璃到有色玻璃、鍍膜玻璃,從單層玻璃到雙層玻璃以及中空、真空玻璃.使用節(jié)能型窗玻璃,是提高整個窗戶保溫性能的一大重要措施.目前節(jié)能效果好、具有推廣價值的節(jié)能型玻璃有中空玻璃、鍍膜玻璃等功能性玻璃.
（2）提高外窗氣密性
如門窗框與墻間的縫隙可用彈性松軟型材料（如毛氈）、彈性密閉型材料（如聚乙烯泡沫材料）、密封膏以及邊框設灰口等密封.框與扇之間的密封可用橡膠、橡塑或泡沫密封條以及高低縫、回風槽等.
（3）選擇節(jié)能的窗型
目前常用的窗型有外平開窗、左右推拉窗、固定窗、亮窗和上下懸窗,還有內開下懸翻轉窗、上下提拉窗等.固定窗如果安裝合理是氣密性最好的,且造價低,但是在要求有良好通風的地方不能使用,故一般用于工業(yè)建筑中.安裝了密封條的外平開窗、下懸翻轉窗有適度的氣密性,在開啟時還有良好的通風性能,但開啟時需占用空間.平開窗由上部固定扇和下部推拉扇組成,平開窗能移動的窗扇越少氣密性相對越好.平開窗在窗扇關閉后,窗扇和窗框之間壓條壓得較緊,很難形成對流,節(jié)能優(yōu)勢明顯.
屋面的節(jié)能設計
從保溫原理來說,熱氣流是向上運動的,而冷氣流則向下運動,屋頂可截住熱氣流使熱量不散出室外,屋頂作為建筑的主要圍護構件比其他界面更要起到保溫、隔熱作用,是建筑節(jié)能的主要部位之一.
節(jié)能降耗是目前建筑業(yè)發(fā)展的趨勢,寒冷地區(qū)建筑節(jié)能的主要途徑就是要加強 結構的保溫設計,應用高效保溫隔熱材料并改進建筑構造.使中國建筑業(yè)不斷走向可持續(xù)發(fā)展的道路,為創(chuàng)造節(jié)約型社會做貢獻.
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