寒地住宅建筑外觀節(jié)能設(shè)計(jì)研究

包 穎

長春理工大學(xué)光電信息學(xué)院

引言：

寒地住宅在建造階段需要耗費(fèi)大量的資源，為了適應(yīng)我國可持續(xù)發(fā)展的策略，減少資源的浪費(fèi)，專家和施工人員都對寒地住宅的節(jié)能設(shè)計(jì)進(jìn)行了思考，探索節(jié)能的方法，實(shí)現(xiàn)資源的保護(hù)。本文主要針對寒地住宅的外觀的節(jié)能設(shè)計(jì)進(jìn)行分析，保證我國建筑資源的合理應(yīng)用。

1.寒地住宅的外觀設(shè)計(jì)簡述

寒地住宅因其寒冷的氣候，會對施工和材料的選擇產(chǎn)生一定的影響。而寒地住宅在設(shè)計(jì)上要符合節(jié)能環(huán)保的要求，要從開源、節(jié)流兩個(gè)方面進(jìn)行寒地住宅的設(shè)計(jì)。寒地住宅的外觀在設(shè)計(jì)上要符合節(jié)能、環(huán)保的理念，要保證住宅的朝向設(shè)計(jì)的合理性，同時(shí)，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(jié)能的關(guān)鍵，體型和系數(shù)越小的建筑物，對能源的消耗越小，耗費(fèi)的能源和熱量也越少。寒地住宅的節(jié)能設(shè)計(jì)主要考慮大氣和環(huán)境的影響，要充分的利用有限的條件進(jìn)行資源的整合，從而達(dá)到節(jié)能環(huán)保，節(jié)約資源的目的。

2.外觀設(shè)計(jì)的節(jié)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(jié)能程度。朝向的設(shè)計(jì)不僅要考慮陽光的日照角度、日照時(shí)間、還要考慮通風(fēng)的角度，通風(fēng)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(fēng)向垂直，這樣可以有利于構(gòu)建寒地住宅的良好的通風(fēng)系統(tǒng)。寒地住宅在日照選擇上要偏向月陽光充足的地方，在設(shè)計(jì)之前要對住宅建筑的地區(qū)進(jìn)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(jié)能建設(shè)。寒地住宅長期在氣候溫度異常低的環(huán)境下，保證陽光的輻射可以節(jié)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(shè)計(jì)可以保證資源的利用率，進(jìn)行消耗的最小化處理。建筑體型的計(jì)算方法主要是計(jì)算寒地住宅的外層面積的總和，主要就是進(jìn)行建筑裸露在空氣表面的面積設(shè)計(jì)。通常情況下，建筑物體型的系數(shù)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(jié)約力度也就越大。所以，寒地住宅在設(shè)計(jì)過程之后，要注重體型和節(jié)能的合理配置，選擇最佳的節(jié)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(dǎo)熱量，門窗的材料在選擇上盡可能的選擇傳熱系數(shù)較小的材料，這樣才可以保證在寒冷的地區(qū)進(jìn)行住宅的熱量保存。其次，在位置的選擇上要盡可能地規(guī)避來風(fēng)量較大的方向，避免強(qiáng)烈的來風(fēng)造成的冷空氣的侵入。

門窗的熱量傳導(dǎo)是墻體的五倍左右，所以對幕墻進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)可以盡可能達(dá)到最大限度的節(jié)能。在進(jìn)行材料的性質(zhì)比對之后可以發(fā)現(xiàn)，塑料門窗的隔熱效果最好，不僅防塵、密封，對室內(nèi)的溫度還可以有效的進(jìn)行調(diào)升。

2.4 外圍圍護(hù)設(shè)計(jì)合理

外圍圍護(hù)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(jié)能涂料，在選擇上盡可能的選擇一些導(dǎo)熱效果好的涂料，可以對寒地住宅起到保溫節(jié)能的作用。

在外圍圍護(hù)的設(shè)計(jì)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(diǎn)就是保溫耗能，所以在墻面選材時(shí)，盡可能的選擇導(dǎo)熱系數(shù)低、吸水率低的材料，這樣可以很好的起到保溫的作用，導(dǎo)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(yīng)用上，要注重內(nèi)層、外層的結(jié)合，進(jìn)行整體性的保溫。

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

幕墻的選取是節(jié)能的關(guān)鍵，這要根據(jù)住宅所在的外在條件和住宅的實(shí)際狀況來決定。對已經(jīng)進(jìn)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(jīng)過保溫處理的材料進(jìn)行幕墻裝飾時(shí)，要適當(dāng)?shù)募尤氡孛薜炔牧线M(jìn)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(jìn)行合理的布局，哪些地方的圍欄圍護(hù)需要更加充足的陽光，那個(gè)部位的設(shè)計(jì)需要吸納更多的光線。材料的合理布局是對圍護(hù)結(jié)構(gòu)的思考，首選材料的材質(zhì)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(hù)的作用，還能對陽光進(jìn)行合理的接收，促進(jìn)屋內(nèi)的保溫和節(jié)能。

3.寒地住宅外觀設(shè)計(jì)節(jié)能啟示

寒地住宅在節(jié)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(jìn)行合理的配置，從而達(dá)到環(huán)保節(jié)能的效果。然而在可持續(xù)發(fā)展的節(jié)能理念上，充分的考慮技術(shù)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?zé)崮艿睦谩?/p>

寒地住宅可以利用玻璃材料進(jìn)行陽關(guān)的傳熱，太陽能也可以得到充分的利用，太陽能所創(chuàng)造的資源可以進(jìn)行系統(tǒng)的保溫，同時(shí)可以實(shí)現(xiàn)綠色、環(huán)保、節(jié)約能源的目的。但是太陽能系統(tǒng)具有不穩(wěn)定性，寒地住宅的日照溫度和強(qiáng)度不能夠長期的進(jìn)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(jié)省能源，但其單一的太陽能利用會導(dǎo)致白天過熱，晚上過冷的情況。所以太陽能技術(shù)在寒地住宅的外觀節(jié)能設(shè)計(jì)中應(yīng)用中還不夠成熟，還要投入大量的資金才能進(jìn)行裝設(shè)，有時(shí)會顯得得不償失。

結(jié)論：

總而言之，若想進(jìn)行寒地住宅外觀節(jié)能的合理設(shè)計(jì)，就必須在現(xiàn)有資源的基礎(chǔ)上進(jìn)行技術(shù)的改良和創(chuàng)新。外觀設(shè)計(jì)的主要目的是節(jié)能，要充分保證節(jié)能技術(shù)在設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)上的應(yīng)用，推動我國生態(tài)環(huán)境和資源能源的可持續(xù)發(fā)展，進(jìn)而提高我國的資源整合和利用水平，提高我國建筑行業(yè)在國內(nèi)外的市場競爭力。

[1]徐慧敏，高智慧，任楠楠.住宅建筑節(jié)能改造的數(shù)據(jù)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(yán)寒地區(qū)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(xué)院學(xué)報(bào)，2017，35(01)：87-92.