嚴寒地區住宅建筑的節能優化設計

潘曉楠 牡丹江林業勘察設計院

1 引言

嚴寒地區建筑能源處于較高水平，特別是冬季取暖期較長，需要消耗更多的能源。在當前能源緊缺的新形勢下，需要重視建筑節能，有效的降低建筑能耗。目前我國在建筑節能方面還沒有達到預期的效果和目標，因此針對于嚴密地區住宅建筑，需要重視節能優化設計，提高建筑能源的使用率與舒適度，為人們打造一個適宜的建筑環境。

2 嚴寒地區住宅建筑的節能設計

在嚴寒地區住宅建筑設計時需要以取暖為主要設計原則，通過盡可能的利用日照資源，在節能的基礎上保證室內的溫度。在具體進行住宅建筑設計時，要保證建筑布局要與寒地氣候相適應，一般建筑會采用行列式排列方式，所有建筑朝向陽光，保證建筑之間合理的間距，底層建筑也要保證其能夠獲得長時間的陽光照射，這樣可以實現陽光熱效應的最大限度利用，保證室內的溫度和光亮，從而達到節能的效果。住宅平面布置宜采用溫度分區法，將對熱環境質量要求不高的房間設置在朝向相對差的區域內，南向朝向布置舒適性要求高的房間。在過渡區域設置對溫度有較高要求的空間。住宅建筑夏季要保證自然通風，在設計時需要合理處理門窗相對位置與主導風向之間的關系，以便于能夠形成較好的風壓條件，一旦風壓達不到自然通風要求，則要借助于熱壓通風手段，并在平面中合理設置中庭，進一步提升建筑內部的通風效果，達到的夏季建筑內部降溫的目的。在住宅建筑立面節能設計時，需要保證窗墻比的的適宜性，合理設計陽臺尺寸、窗戶大小和遮陽構件形式及角度，并采取有效的措施來提升圍護結構的熱工性能，在屋頂設置保溫層，這樣能夠實現太陽能的有效利用，保證住宅室內的采光、通風保溫和立面效果，達到節能降耗的目標。

3 嚴寒地區住宅建筑的節能優化設計分析

3.1 墻體節能設計

對于住宅建筑而言，墻體作為外圍護結構的重要的組成部分，墻體設計宜采用具有較好保溫和蓄熱性的砌塊墻體，也可以采用復合墻體設計形式，如當前在嚴寒地區普遍應用外保溫復合墻體形式，其無論是保溫效果還是節能效果都十分顯著，而且隨著外墻保溫材料的不斷增多，外保溫復合墻體具有較好的應用前景。在具體針對外保濁復合墻體設計時，需要重視保溫材料的選擇，所選擇保溫材料不僅要具備較好的保溫效果，而且要具備防火和防水性能，并要具備較好的經濟性。

3.2 門窗節能設計

門窗是住宅建筑中能耗損失最嚴重的部位，無論是傳熱損失還是冷風滲透都達到較高的比例。因此在設計時宜解決門窗的能耗問題，即要在滿足日照、采光、通風和觀景等需要的基礎上，要進一步增強門窗的氣密性。這就需要選擇適宜的窗墻面積比，并增加窗玻璃層數。在窗墻比設計時，宜結合嚴密地區自然環境的特點，嚴格照民用建筑節能設計標準來選擇合適的窗墻比。窗戶設計時要設置光潔密封條，采用具有較好的氣密性的門窗材料，利用泡沫材料填充門窗框和墻之間的縫隙，采用雙層玻璃或是中空玻璃，在提高窗戶氣密性的同時，還能夠獲得較好的保溫效果。另外，嚴寒地區住宅建筑門窗設計時還要重視保溫隔熱性能的改善，門窗設計時要重視防火和防盜的要求。在門的內腹內空間內需要利用聚苯乙烯板或是巖棉板進行填充，有效的提高門的隔熱效果。同時還要對陽臺進行封閉處理，設計封裝式的樓梯間，以此來達到良好的節能效果。

3.3 屋面節能優化設計

住宅建筑屋面不僅是失熱較多，同時也直接按受太陽輻射，因此需要針對屋面節能進行優經設計。在具體設計住宅層面保溫層時，保溫材料的選擇非常重要，要綜合考慮屋面的重量、厚度、保溫、防水和節能等要素，盡量選擇聚苯乙烯泡沫塑料板、擠塑性聚苯板、水泥聚苯板和巖棉等輕質高效的保溫隔熱材料。由于嚴寒地區氣候的特點，在屋面設計時宜將采用坡屋面，不僅有利于提高屋面的熱工性能，而且更具實用性，能夠達到較好的節能和保溫效果。

3.4 利用可再生能源

對于嚴寒地區的住宅建筑而言，在節能優化設計時要重視可再生能源的利用，具體可以利用的可再生能源以太陽能、地熱能、風能和生物質能等為主。太陽能利用設計時一般會選擇太陽能光熱利用技術。地熱能則通過利用地源熱泵技術來進行取暖。目前風能因其穩定性較差，不易控制，因此在住宅建筑節能設計時一般會將其作為輔助能源。

4 結語

嚴寒地區住宅建筑耗能相對較高，通過針對其進行節能優化設計，其作為一個整體性優化過程，在具體設計過程中，要結合地區特點來選擇適宜的節能優化設計措施，在保證建筑質量和整體性能的基礎上，通過節能優化設計來實際建筑能耗的盡可能節省，營造出良好的建筑室內外熱環境，為人們打造舒適的室內環境空間。