寒地住宅建筑外觀節能設計研究

包 穎

長春理工大學光電信息學院

引言：

寒地住宅在建造階段需要耗費大量的資源，為了適應我國可持續發展的策略，減少資源的浪費，專家和施工人員都對寒地住宅的節能設計進行了思考，探索節能的方法，實現資源的保護。本文主要針對寒地住宅的外觀的節能設計進行分析，保證我國建筑資源的合理應用。

1.寒地住宅的外觀設計簡述

寒地住宅因其寒冷的氣候，會對施工和材料的選擇產生一定的影響。而寒地住宅在設計上要符合節能環保的要求，要從開源、節流兩個方面進行寒地住宅的設計。寒地住宅的外觀在設計上要符合節能、環保的理念，要保證住宅的朝向設計的合理性，同時，要合理的掌握建筑的外觀和體型，保證其合理、充分的用材，體型的控制是節能的關鍵，體型和系數越小的建筑物，對能源的消耗越小，耗費的能源和熱量也越少。寒地住宅的節能設計主要考慮大氣和環境的影響，要充分的利用有限的條件進行資源的整合，從而達到節能環保，節約資源的目的。

2.外觀設計的節能方法

2.1 朝向合理

建筑物的方位和朝向很大程度上影響著建筑物的節能程度。朝向的設計不僅要考慮陽光的日照角度、日照時間、還要考慮通風的角度，通風的量的問題。寒地住宅最好能夠保持建筑的橫向邊與夏季的風向垂直，這樣可以有利于構建寒地住宅的良好的通風系統。寒地住宅在日照選擇上要偏向月陽光充足的地方，在設計之前要對住宅建筑的地區進行日照比對，哪里的日常日照量和輻射量最多，哪里最適合寒地住宅的節能建設。寒地住宅長期在氣候溫度異常低的環境下，保證陽光的輻射可以節約取暖耗能。

2.2 體型合理

寒地住宅在體型上的選擇可以控制能耗，合理的體型設計可以保證資源的利用率，進行消耗的最小化處理。建筑體型的計算方法主要是計算寒地住宅的外層面積的總和，主要就是進行建筑裸露在空氣表面的面積設計。通常情況下，建筑物體型的系數越小，也就是裸露在空氣中的面積越小，建筑的耗熱量也就越小，對能源和資源的節約力度也就越大。所以，寒地住宅在設計過程之后，要注重體型和節能的合理配置，選擇最佳的節約能源和資源的體型[1]。

2.3 門窗位置和選材合理

門窗的的功能主要用來傳導熱量，門窗的材料在選擇上盡可能的選擇傳熱系數較小的材料，這樣才可以保證在寒冷的地區進行住宅的熱量保存。其次，在位置的選擇上要盡可能地規避來風量較大的方向，避免強烈的來風造成的冷空氣的侵入。

門窗的熱量傳導是墻體的五倍左右，所以對幕墻進行合理的設計可以盡可能達到最大限度的節能。在進行材料的性質比對之后可以發現，塑料門窗的隔熱效果最好，不僅防塵、密封，對室內的溫度還可以有效的進行調升。

2.4 外圍圍護設計合理

外圍圍護包括墻面的材料涂抹、屋面的受熱情況、貼面磚的裝飾選擇、石材幕墻的選取。外墻的材料涂抹主要作用是防水，在涂抹材料的選擇上可以盡可能的傾向于天然、無污染的節能涂料，在選擇上盡可能的選擇一些導熱效果好的涂料，可以對寒地住宅起到保溫節能的作用。

在外圍圍護的設計中，要考慮屋面的受熱面積和受熱情況，寒地住宅建筑最大的耗能點就是保溫耗能，所以在墻面選材時，盡可能的選擇導熱系數低、吸水率低的材料，這樣可以很好的起到保溫的作用，導熱能力越低的材料，對熱量的保存程度就越高，在保溫措施的應用上，要注重內層、外層的結合，進行整體性的保溫。

貼面磚的的主要作用是裝飾和保護，貼面磚的合理選擇可以降低住宅整體的導熱值，墻內的溫度可以得到合理的掌控，防止屋內的熱度從墻體中流出，同時，陽關的照射溫度能夠很好的保留，從而進行節能。

幕墻的選取是節能的關鍵，這要根據住宅所在的外在條件和住宅的實際狀況來決定。對已經進行過保溫處理的墻體可以不做考慮，在這種情況下，幕墻的功能僅僅是裝飾。在未經過保溫處理的材料進行幕墻裝飾時，要適當的加入保溫棉等材料進行保溫[2]。

2.5 材料布局合理

寒地住宅在考慮其功能需求的情況下，要對材料的空間進行合理的布局，哪些地方的圍欄圍護需要更加充足的陽光，那個部位的設計需要吸納更多的光線。材料的合理布局是對圍護結構的思考，首選材料的材質要具有良好的氣密性和保溫性，最好的選擇是玻璃材料，不僅可以起到維護的作用，還能對陽光進行合理的接收，促進屋內的保溫和節能。

3.寒地住宅外觀設計節能啟示

寒地住宅在節能上的選擇不僅僅是以上幾種，以上的條件都是對已存在的資源和材料進行合理的配置，從而達到環保節能的效果。然而在可持續發展的節能理念上，充分的考慮技術的要求。寒地住宅可以充分的利用可再生的資源，包括太陽能、地熱能的利用。

寒地住宅可以利用玻璃材料進行陽關的傳熱，太陽能也可以得到充分的利用，太陽能所創造的資源可以進行系統的保溫，同時可以實現綠色、環保、節約能源的目的。但是太陽能系統具有不穩定性，寒地住宅的日照溫度和強度不能夠長期的進行維持，太陽能的資源消耗也不能完美的掌握，這種情況下太陽能雖然能夠節省能源，但其單一的太陽能利用會導致白天過熱，晚上過冷的情況。所以太陽能技術在寒地住宅的外觀節能設計中應用中還不夠成熟，還要投入大量的資金才能進行裝設，有時會顯得得不償失。

結論：

總而言之，若想進行寒地住宅外觀節能的合理設計，就必須在現有資源的基礎上進行技術的改良和創新。外觀設計的主要目的是節能，要充分保證節能技術在設計環節上的應用，推動我國生態環境和資源能源的可持續發展，進而提高我國的資源整合和利用水平，提高我國建筑行業在國內外的市場競爭力。

[1]徐慧敏，高智慧，任楠楠.住宅建筑節能改造的數據挖掘方法研究[J].低碳世界，2017，(30)：177-178.

[2]陳忠海，武新偉，劉宏寶，等.嚴寒地區建筑外窗外置式保溫裝置建筑能耗模擬分析[J].河北建筑工程學院學報，2017，35(01)：87-92.