李慧
（滨州学院建筑工程禆，山东，滨州，256600）
【摘要】我国寒冷地区居住建筑的节能设计发展不仅有利于节约能源，合理的利用自然条件，完善我们的居住环境，缓解日趋紧张的能源压力，提高我国居民的生活质量，使得我们的生活更加绿色，更加环保。
【关键词】居住建筑；节能设计；寒冷地区；选址
一、建筑节能对象和目标
节能设计标准的节能对象和目标是：对于居住建筑，通过改善建筑围护结构保温、隔热性能，提高采暖、通风和空气调节设备及系统的能效比。与80年代初设计建成的居住建筑（公共建筑）相比，全年采暖、通风、空气调节（和照明）的总能耗应减少50%。我国北方寒冷和严寒地区,每年有4至6个月采暖期。依据节能设计标准建成的居住建筑，节能量是实实在在的.但是,我国中部夏热冬冷地区和南方夏热冬暖地区。在改革开放前，由于经济和生活水平原因，居住建筑普遍没有采暖空调设施，因此节能50%是一个潜在节能的概念，即如果80年代初设计建成的居住建筑保持当前室内环境条件会耗费100%的能源，按照节能标准设计建成的居住建筑将耗费50%的能源。
二、寒冷地区气候特点
根据我国建筑热工设计分区，寒冷地区是指累年最冷月平均温度为0～－10℃的地区，主要包括华北地区、新疆和西藏南部地区以及东北南部地区。这些地区为寒冷地区，因此，该地的建筑应尽可能使冬季更加的保暖。寒冷地区气候特点：由于降水量及太阳辐射等因素的影响，寒冷地区相对来说比较干燥。夏季的高温日数虽然没有冬季的寒冷日数时间长，但是夏季仍然存在高温对人的热舒适性的影响。由于气温温差大，存在明显的过渡季节。
三、建筑节能设计的目的
当前的建筑节能设计正是应用规划与建筑的手段，利用环境条件，特别是气候资源，并充分考虑到不同区域居民对气候环境的适应特质，来接近或达到温和地区居住建筑的热舒适性。
四、寒冷地区居住建筑节能设计的主要措施
居住建筑的节能设计是个复杂反复的过程，适当节能设计措施非常关键。
（一）居住建筑选址
寒冷地区的住宅建筑应该选择避风的地方。冬季建筑物围护体系的风压和冷风渗透对建筑物冬季防寒保暖带来不利的影响。因冬季冷气流在凹地里形成对建筑物的“霜洞”效应，居住建筑不宜布置在山谷、洼地、沟底等凹地里；对于内部空间来说，争取更长的日照时数、更多的日照量和更好的日照质量成为影响选址的共同要素。
（二）居住建筑朝向选取
不同朝向上太阳辐射强度变化较大。正东向或正西向的房屋同正南的房屋相比，全年综合耗电量大约增加20%。另外，窗户位置和形式决定着室内外空间气流的形成。若进风口与出风口的位置正对，可避免通风流线转折，便于房间通风，若进风口与出风口的位置错开，风流线转折，会降低风速，影响通风效果。选择朝向时，应考虑到夏天要有良好的通风，并且要使阳光尽可能少的直射进室内；而在冬天则应避免冷风吹入室内，并要让阳光尽可能多的照进居室。
（三）建立气候防护单元
在寒冷地区可以通过改变建筑布局，建立气候防护单元，对节能有利。对寒冷地区，可利用单元组团式布局，形成较封闭、完整的庭院空间，充分利用日照，避免季风干扰，形成内部气流，改善内部小气候，并且利用建筑外界面的反射辐射，形成对冬季恶劣气候条件的有利防护，改善建筑的日照条件和风环境，以此达到节能的目的。
（四）利用绿化减小夏季太阳辐射热
夏季，地面收到的辐射为东西两墙的两倍。我们可以通过更换房屋周围室外地面的材料，来降低室外地面辐射的巨大热量。增加绿化种植面积，考虑地面绿化、屋顶绿化、墙面垂直绿化和阳台绿化的整体结合，有效调节环境温度。另外，绿化屋面也就是我们所常说的屋顶花园，也能够节能。屋顶花园就是在屋顶植草栽花，甚至种植灌木或蔬菜，使屋顶上形成植被，起到了良好的隔热保温作用。另外，通过大量的研究，国外很多专家发现对“冷屋顶”的节能效果很显著。“冷屋顶”是指对日照反射率高的屋顶，它通过对普通屋顶涂上高反射率的涂料，提高屋顶的日照反射率，减少对太阳热量的吸收，从而达到减少空调冷负荷和空调节能的目的。而在室外，在需要较多遮阳的温暖南方，树木在早春就会长出新叶，而在寒冷地区，树木会等天气暖和了才开始长叶。在建筑周边种植的树木或灌木，会在合适的时间为窗户遮阳。落叶性植物往往是种植的首选。
（五）利用绿化起导风和防风的作用
利用绿化设置风障可分散风力一防风或按照期望的方向分流导风。低矮的灌木有导风作用，它可以改变风的方向，使自然风按照我们所期的方向流动。较大的常青树种可常年有防风作用，不同树龄的树种可使新生代自然更替，建成持久性的风障。
居住建筑体型转角布置容易形成涡流，但在居住建筑山墙两侧行列式布置树木会有利于引导自然环境通风，但如果三面都围以树木则建筑物的通风效果会受影响。当在居住建筑迎面一侧的窗前种植一排低于窗台的灌木时，可使吹进窗的风向下倾斜而有利于室内通风。采用高大落叶乔木，遮挡阳光辐射，疏导通风。当沿居住建筑长向迎风面种植树木时，如果树冠把窗的上开口挡住，则会把吹进房间的风引向顶棚，如树丛离开外墙有一定距离时，风将大部分越过窗户，从屋顶穿过房子，降低了通风效果。有些植物，枝叶较疏的树可让凉风吹过，浓密的大树及灌木则可阻挡强风的侵袭。因此，在寒冷地区冬季季风盛行的方向，应种植浓密的大树或灌木丛；在相反的方向种植开敞的乔木以利于通风。夏天利用藤架做为开口部的遮阳时，必须在窗口和爬藤间留适当空间，以免阻挡原有的气流。
（六）外门窗对节能的要求
首先，确定房间窗洞口的安装面积应该根据建筑物所在的当地地理纬度、冬季日照率、房间使用的采光要求及建筑物之间日照互相遮档情况来确定在满足以上条件的情况下，尽量减少门窗洞口面积。其次，提高外门窗的气密性，如设置密封条；使用新型密闭性能良好的门窗材料（如断桥隔热铝合金门窗，新型铝塑复合门窗等）；在门窗安装时与墙体缝隙间填塞密封性能高的轻型材料或弹性密闭性材料等；窗框与窗扇之间加设橡胶、橡塑或泡沫密闭条等；也可设计边框高低缝、回风槽等；另外窗扇与窗扇之间、窗扇与玻璃之间都可加设密闭性能高的材料，以提高外门窗本身的保温性能。再次，窗扇的保温性能可以通过增加窗扇的层数和增加玻璃的层数，也可以采用特种玻璃来得以提升如采用双玻中空玻璃、三玻中空玻璃,中空玻璃、反射玻璃、吸热玻璃等，其它材质窗框也可采用单层窗扇双层玻璃，双层窗扇双层玻璃等减少热量的流失。最后，减少可开启窗扇面积，增加固定玻璃及固定扇的面积，对建筑节能都是有利的。
结束语
当然，建筑节能设计所涉及的面域很广，除以上所述外，还包括多方面的因素，如加强冷桥部位的保温构造设计、设置“温度阻尼区”、适当减少南向阳台的设置，利用大阳能，设置新型大阳能集热装置等而且建筑节能与结构、给排水、暖通、电力等各个专业有密切关系在当今节约能源，提倡环保的大趋势下，建筑节能是一项重大的系统工程，需要各个部门、各个专业、各个环节相互配合，共司努力，取得共识，才能有效实现节能环保的目标。
参考文献：
[1]鲍学芳.居住建筑节能设计研究[D].合肥工业大学,2001.
[2]鲁慧敏.寒冷地区居住建筑节能设计研究[D].同济大学,2007.
[3]张铜锁,沈锐.寒冷地区提高居住建筑节能设计的一些措施[J].砖瓦,2008,04:62-63.
作者简介：
李慧（1986.10—），女，山东滨州人，滨州学院建筑工程系助教，硕士研究生学历，研究方向：建筑设计及理论