哈尔滨工业大学建筑设计研究院
摘要：文章指出了严寒地区住宅建筑设计的绿色节能面向，并以绿色理念为指导指出了具体的设计要点。
关键词：严寒地区；住宅设计；主要面向；设计要点
建筑行业在近些年的发展趋势不断向好，建筑行业与市场需求、社会需求的适应性也在不断加强，绿色环保、节能减排与生态可持续化理念在建筑行业中逐渐凸显，这说明建筑行业在绿色建筑理念上也在不断深入。严寒地区的建筑能耗较高，需要运用采暖设备来保持建筑物内的适宜温度，这给绿色建筑设计形成了较大的挑战。在严寒地区住宅设计中，应正确应用绿色建筑理念，为节能环保与生态可持续化提供更多保障。
1、严寒地区住宅建筑设计的主要面向
社会经济的快速发展推动了城市化水平的提高，我国城市化建设不断加快，环保、绿色的建筑设计理念成为建筑行业新的发展方向。绿色建筑设计理念主要包括以下内容：首先，建筑设计要考虑到节能能源，充分利用太阳能，利用节能的建筑围护结构，从而减少人们对采暖和空调的使用。另外，还要有效利用通风的原理设置风冷系统。其次，建筑设计要有效节约资源，尽量达到资源的可再生利用。这也就对建筑材料的选择提出了较高要求，在严寒地区的建筑中因为要考虑到冬冷夏热的气候及雨雪等自然灾害的因素，在选择建筑材料时就要考虑到气候对建筑质量产生的负面影响，尽量选择能够长期稳定和安全的建筑材料。除此之外，还要考虑到建筑的舒适与健康，选择健康、无毒无害的建筑材料。绿色建筑设计理念还包括对生态环境的有效保护，要将现代的建筑环境回归自然，要做到与周边环境的相互融合。
2、严寒地区住宅建筑设计的要点分析
2.1围护结构设计要点
严寒地区住宅设计中，以低能耗围护结构设计的方式降低传热耗热量与空气渗透耗热量，能够较好保持住宅内温度。严寒地区住宅的采暖耗热量较高，一方面，受室内外温度差影响产生较大的传热耗热量，另一方面，受门窗缝隙影响造成空气渗透耗热量，住宅传热耗热量占较高比例。而低能耗围护结构设计是通过对外墙、门窗与屋顶的设计，降低传热耗热量与空气渗透耗热量。一般来说，外墙的传热耗热量较高，门窗次之，屋顶较低，也受到地面与其他建筑结构的一定影响。在低能耗围护结构设计中，重点对外墙与门窗进行围护体系节能设计，既需要提高外墙与门窗的保暖性能，更需要结合绿色建筑理念，实现绿色化建筑设计。这还需要在住宅设计中选择适宜的保暖材料，在保持造价基础上提升保暖材料性能，也需要在住宅设计中更多地使用绿色环保材料，如门窗框、玻璃材料等，可以选择回收再生材料，重视绿色建材的使用，提高绿色节能设计效果。具体来说，在外墙的低能耗设计中，需要做好保温设计。外墙保温一般采取粘贴聚苯板外保温方式，以黏结胶浆、机械固定物固定聚苯板，能够起到较好的外墙保温效果，且该材料具有较好的防水性与耐候性，在严寒地区得到较广泛的使用。除了粘贴聚苯板外保温，还可以采用大模内置聚苯板外保温方式，这种设计用于现浇混凝土建筑中，将钢丝网架聚苯板置于需浇筑的外墙外模内侧，拆模后保温板与墙体合一，施工较为便捷，且能够起到较好的外墙保温效果。在门窗的低能耗设计中，需要做好保温、通风与采光设计。
2.2采暖系统设计要点
严寒地区受气候环境影响，冬季气温低，住宅内设有多种采暖设备，也造成了较大的能源损耗，绿色建筑理念以降低能源损耗为主要目的之一，因此针对严寒地区采暖系统的设计，相关人员还需要结合绿色建筑理念进行研究。常见的采暖系统如以天棚低温辐射采暖系统调节住宅内温度。其于混凝土顶棚敷设PB管，通过PB管内供回水温差进行室内温度的调控，能够使室内温度保持在舒适范围，但供回水温差的控制需要损耗较多的能源，在住宅设计中，还需要优化采暖系统，尽可能减少能源损耗。
绿色建筑理念下，严寒地区采暖系统应有效利用自然生态资源、清洁能源，利用土壤源能够达到较好的节能效果，在地源热泵系统的设计中，能够利用地球表面浅层地热能资源供热，采暖效果较好，且能源使用高效，既起到节能效果，也能够提高自然资源的利用率。严寒地区冬季使用地热能资源进行采暖，夏季可通过地源双U管土壤换热器换取地下低温冷源，对住宅采暖与制冷系统的设计起到优化效果。
2.3建筑屋面设计要点
严寒地区住宅建筑屋面一方面失热较多，另一方面也直接接收太阳辐射，因此，必须专门考虑屋面节能的优化设计。在住宅屋面保温层具体设计过程中，尤其是要注重选择保温材料，将屋面的各方面要素考虑在内，包括其重量、厚度、防水、保温与节能灯方面，选择的材料一般要求质量轻、效率高、保温隔热效果好，比如聚苯乙烯泡沫塑料板、挤塑性聚苯板、水泥聚苯板和岩棉等。因为气候严寒，针对这类地区，设计屋面一般考虑坡形，一方面能够保证热工性能，另一方面实用性强、保温效果好，能有效节约能源。
2.4建筑门窗设计要点
在严寒地区住宅建筑中，门窗是能耗损失最严重的部位，在传热损失与冷风渗透两方面，能耗损失占比都较大。因此，在设计过程中，要考虑门窗的能耗，采取有效方式解决这一问题，不仅要保证光照、采光、通风、观景等基本要求，还要充分保证门窗具备足够强的气密性，在窗墙面积比上必须保持最佳比例，同时加厚窗玻璃，在确定窗墙比时，要考虑当地气候寒冷和自然环境的特殊性，采用严格的民用建筑节能设计标准，确定最佳比例。在设计窗户时，必须采用光洁密封条，选择气密性良好的材料，同时在门窗框与墙之间使用泡沫材料填充充实。使用双层玻璃或是中空玻璃，不仅能提升窗户气密性，而且能保证保温效果良好。此外，针对严寒地区住宅建筑门窗设计，还必须注重改善保温隔热性能，在设计门窗过程中，应当保证达到防火防盗标准，在空隙内，应当采用聚苯乙烯板或岩棉板做好填充，增强门的隔热效果，同时，封闭好阳台，楼梯间应当设计成封装式，达到有效节能的目的。
此外，在优化设计节能方面，必须充分考虑可再生能源。具体而言，可利用的可再生能源包括太阳能、地热能、风能和生物质能等。太阳能利用设计的原理即利用太阳能光热利用技术，地热能取暖的原理为地源热泵技术。现阶段，由于风能稳定性不佳，难以控制，因此，在住宅建筑节能设计时，通常以地热能作为辅助。
3、结束语
综上所述，绿色建筑发展理念是现代建筑行业发展的总体方向，在具体的应用和设计过程中不仅要明确绿色建筑发展理念所包含的内容和所需要掌握的关键点，还要相关人员对具体的建筑环境、气候、位置的选择进行充分的考量，因为严寒地区可能存在极端恶劣的气候，所以在设计中不仅要做好有效的防护，也要利用好气候资源和能源。
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