東北民宅建筑節能技術現狀分析

崔真榕　王晨宇　王銘澤

(東北林業大學土木工程學院，黑龍江 哈爾濱　150040)

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·綠色環保·建筑節能·

東北民宅建筑節能技術現狀分析

崔真榕王晨宇王銘澤

(東北林業大學土木工程學院，黑龍江 哈爾濱150040)

針對我國東北嚴寒地區的氣候條件，分析了東北民宅建筑的耗能情況，總結了目前針對東北建筑特點提出的主要民宅建筑節能技術，為綠色建筑的設計研究提供了參考。

東北地區，建筑節能，外圍護結構，節能材料

0　引言

隨著我國經濟的不斷發展，人口的逐漸增長，民宅建筑的數量與體量也在不斷的增大。但是我國的建筑節能效率與發達國家相比仍然有較大的差距，因此為促進兩型社會的發展，解決我國建筑節能的問題尤為重要。我國東北地區地處嚴寒，在冬季的溫度長期處于-20 ℃以下，因此東北民宅建筑多數采用集中供暖的方式，每年燒煤耗能巨大。除此以外，由于近年來人民的生活水平有所提升，大功率的家用電器被廣泛使用，其中空調的增長率較大，耗電量也較多。因此解決東北嚴寒地區的民宅建筑耗能問題十分有必要，對于東北嚴寒地區的民宅建筑，節能的首要是建筑物自身的保溫節能，即提高民宅建筑的圍護結構節能效率，其次，可以考慮采用新型的節能材料作為建筑材料，同時利用可再生能源也是較好的節能方法。

1　能耗分析

我國東北地區的民宅建筑能耗較大，主要部分是由于天氣嚴寒，民宅建筑與外界環境進行熱交換所產生的能耗，另一部分是由于人民生活水平提高而滿足日常生活需求產生的能耗。因此，我國東北民宅建筑的能耗影響因素主要可以分為三類：建筑面積、家用電器以及對建筑舒適度的要求。住宅建筑的建筑面積對于建筑耗能有直接的影響。建筑表面積越大，就會與外界環境引起越大的熱交換，會產生較大的能耗。家用電器在于住宅建筑耗能方面主要體現在電力，主要是生活用電產生相應的能耗。隨著生活質量的不斷提高，對于住宅建筑的舒適度要求也日益提高。住宅舒適度主要包括兩個方面：對于住宅內部的舒適溫度的要求以及對于住宅內部通風狀況的要求。

2　現有東北民宅建筑節能措施

2.1外圍護結構節能措施

民宅建筑的外圍護結構主要包括外墻，屋頂，門和窗。我國東北地區由于其氣候嚴寒，大部分能耗產生于建筑自身的散熱，因此對其民宅建筑外圍護結構進行節能設計是建筑節能的重要環節。建筑外墻是民宅建筑外圍護結構的主要構成，大部分東北民宅建筑散熱途徑是外墻散熱，因此改善外圍護節能主要要做好外墻節能?？梢詫⒖招拇u作為外墻的主要砌筑材料以提高保溫性能，同時應大力提倡復合型綠色外墻的推廣，也可以加設外墻的保溫層，即在外墻雙層磚間預留空間以填充一些保溫材料進行節能。屋頂的保溫節能措施也是外圍護結構節能重點，首先可以選擇保溫性能較好的材料為屋頂材料，通常可以在屋頂的防水層以下設置薄保溫層，主要由玻璃棉和膨脹珍珠巖構成。由于窗戶相較于門與墻相對設計較薄，因此需要有較好的節能設計以達到保溫效果。我國東北地區南方獲取的太陽能較大，北方窗戶由于獲取太陽能較小會產生冷窗效應，因此可以增大民宅建筑南方的窗戶面積占比以達到節能效果；由于北方天氣嚴寒，因此可以選擇雙層玻璃作為窗戶。民宅建筑中外門所占的面積雖然較小，但是由于門是建筑與外界連通的必需開關，因此門對于民宅建筑的熱舒適效果的影響較大，首先可以考慮保溫效果較好的材料作為進戶門的材料，實木門的保溫效果較金屬門要好。同時可以在進門處隔離出一小塊空間當作空氣閘或者設置一個封閉玄關以避免開門時候外界冷空氣的直接侵入。

2.2相變儲能材料的利用

相變儲能材料可以將多余或者不用的能量儲存起來，在需要時候再釋放出來，是一種建筑節能的新型復合材料。在建筑材料中使用相變儲能材料，可以充分利用太陽能等能量，降低住宅內部的能源消耗，進而可以提高屋內溫度，提升住戶的居住舒適度。

相變儲能材料在民宅建筑中的應用主要分為兩類，一種是將相變儲能材料用于建筑圍護結構，建筑成為相變儲能圍護結構，可以調控住宅的溫度；另一種是將相變儲能材料與混凝土材料結合，制作出相變儲能混凝土，在高層建筑或者是大跨度建筑里，這種特殊混凝土能減緩水泥水化熱放熱速率，減少大體積混凝土中因水化熱放熱引起的微裂縫，相變儲能混凝土的內部溫度隨時間變化如圖1所示[1]。

2.3可再生能源的利用

利用可再生能源實現建筑節能是國內外的研究熱點，通過可再生能源在民宅建筑中的利用率，可以降低傳統耗能資源在民宅建筑中的比重，可以有效的促進建筑行業的低碳轉型。東北地區的可再生能源主要是太陽能、風能以及地熱能。其中現在在北方地區常用的民宅建筑太陽能三聯供系統就是充分利用了太陽能以及地熱能。三聯供系統利用太陽能集熱器加熱水并存儲在熱水箱，其中一部分水存入生活水箱提供生活熱水，另一部分的水利用了風冷熱泵機產生了低溫水儲存在膨脹水箱中用于制冷，同時，三聯供系統采用了低溫熱水地板的熱輻射進行采暖。

3　結語

東北地區民宅建筑耗能較大，隨著現代兩型社會發展的逐漸推進，民宅建筑節能越發受到重視。對東北民宅建筑進行節能設計主要應該對民宅建筑外圍護結構進行節能設計，以減少能源消耗，同時采用相變儲能材料進行建筑保溫處理，在民宅建筑中引進可再生能源替代常規能源也是非常有效的建筑節能方式。

[1]王信剛,馬保國,王凱,等.相變儲能建筑材料的研究進展[J].節能,2005(12):2，10-14.

[2]戴小珍,包勁松,丁力行,等.夏熱冬冷地區居住建筑節能研究的進展[J].節能技術,2001(5):21-24.

[3]房勤英,李媛媛,葛玉全.現代建筑節能理論研究進展[J].山東建筑大學學報,2013(4):358-362，374.

[4]馮國會.東北嚴寒地區復合能源綜合利用技術適宜性分析[J].工程建設標準化,2014(9):11-12.

[5]周春艷.東北地區農村住宅圍護結構節能技術適宜性評價研究[D].哈爾濱：哈爾濱工業大學,2011.

[6]張晉蓉.嚴寒地區居住建筑節能優化設計研究[D].沈陽：沈陽建筑大學,2013.

Analysis of current situation of northeast civil building energy saving technology

Cui ZhenrongWang ChenyuWang Mingze

(SchoolofCivilEngi.,NortheastForestryUniv.,Harbin150040,China)

According to climatic conditions in the northeast cold area of our country, analysis the energy consumption of northeast China residential construction, summarizes the main houses at present in view of the characteristics of the building in northeast proposed the construction of energy-saving technologies, so as to provide some reference for the design and research of green building.

northeast China, building energy efficiency, retaining structure, energy saving materials

1009-6825(2016)08-0212-02

2015-12-22

崔真榕(1993- )，女，在讀本科生；王晨宇(1994- )，男，在讀本科生；王銘澤(1995- )，男，在讀本科生

TU201.5

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