东北民宅建筑节能技术现状分析

崔真榕　王晨宇　王铭泽

(东北林业大学土木工程学院，黑龙江 哈尔滨　150040)



·绿色环保·建筑节能·

东北民宅建筑节能技术现状分析

崔真榕王晨宇王铭泽

(东北林业大学土木工程学院，黑龙江 哈尔滨150040)

针对我国东北严寒地区的气候条件，分析了东北民宅建筑的耗能情况，总结了目前针对东北建筑特点提出的主要民宅建筑节能技术，为绿色建筑的设计研究提供了参考。

东北地区，建筑节能，外围护结构，节能材料

0　引言

随着我国经济的不断发展，人口的逐渐增长，民宅建筑的数量与体量也在不断的增大。但是我国的建筑节能效率与发达国家相比仍然有较大的差距，因此为促进两型社会的发展，解决我国建筑节能的问题尤为重要。我国东北地区地处严寒，在冬季的温度长期处于-20 ℃以下，因此东北民宅建筑多数采用集中供暖的方式，每年烧煤耗能巨大。除此以外，由于近年来人民的生活水平有所提升，大功率的家用电器被广泛使用，其中空调的增长率较大，耗电量也较多。因此解决东北严寒地区的民宅建筑耗能问题十分有必要，对于东北严寒地区的民宅建筑，节能的首要是建筑物自身的保温节能，即提高民宅建筑的围护结构节能效率，其次，可以考虑采用新型的节能材料作为建筑材料，同时利用可再生能源也是较好的节能方法。

1　能耗分析

我国东北地区的民宅建筑能耗较大，主要部分是由于天气严寒，民宅建筑与外界环境进行热交换所产生的能耗，另一部分是由于人民生活水平提高而满足日常生活需求产生的能耗。因此，我国东北民宅建筑的能耗影响因素主要可以分为三类：建筑面积、家用电器以及对建筑舒适度的要求。住宅建筑的建筑面积对于建筑耗能有直接的影响。建筑表面积越大，就会与外界环境引起越大的热交换，会产生较大的能耗。家用电器在于住宅建筑耗能方面主要体现在电力，主要是生活用电产生相应的能耗。随着生活质量的不断提高，对于住宅建筑的舒适度要求也日益提高。住宅舒适度主要包括两个方面：对于住宅内部的舒适温度的要求以及对于住宅内部通风状况的要求。

2　现有东北民宅建筑节能措施

2.1外围护结构节能措施

民宅建筑的外围护结构主要包括外墙，屋顶，门和窗。我国东北地区由于其气候严寒，大部分能耗产生于建筑自身的散热，因此对其民宅建筑外围护结构进行节能设计是建筑节能的重要环节。建筑外墙是民宅建筑外围护结构的主要构成，大部分东北民宅建筑散热途径是外墙散热，因此改善外围护节能主要要做好外墙节能。可以将空心砖作为外墙的主要砌筑材料以提高保温性能，同时应大力提倡复合型绿色外墙的推广，也可以加设外墙的保温层，即在外墙双层砖间预留空间以填充一些保温材料进行节能。屋顶的保温节能措施也是外围护结构节能重点，首先可以选择保温性能较好的材料为屋顶材料，通常可以在屋顶的防水层以下设置薄保温层，主要由玻璃棉和膨胀珍珠岩构成。由于窗户相较于门与墙相对设计较薄，因此需要有较好的节能设计以达到保温效果。我国东北地区南方获取的太阳能较大，北方窗户由于获取太阳能较小会产生冷窗效应，因此可以增大民宅建筑南方的窗户面积占比以达到节能效果；由于北方天气严寒，因此可以选择双层玻璃作为窗户。民宅建筑中外门所占的面积虽然较小，但是由于门是建筑与外界连通的必需开关，因此门对于民宅建筑的热舒适效果的影响较大，首先可以考虑保温效果较好的材料作为进户门的材料，实木门的保温效果较金属门要好。同时可以在进门处隔离出一小块空间当作空气闸或者设置一个封闭玄关以避免开门时候外界冷空气的直接侵入。

2.2相变储能材料的利用

相变储能材料可以将多余或者不用的能量储存起来，在需要时候再释放出来，是一种建筑节能的新型复合材料。在建筑材料中使用相变储能材料，可以充分利用太阳能等能量，降低住宅内部的能源消耗，进而可以提高屋内温度，提升住户的居住舒适度。

相变储能材料在民宅建筑中的应用主要分为两类，一种是将相变储能材料用于建筑围护结构，建筑成为相变储能围护结构，可以调控住宅的温度；另一种是将相变储能材料与混凝土材料结合，制作出相变储能混凝土，在高层建筑或者是大跨度建筑里，这种特殊混凝土能减缓水泥水化热放热速率，减少大体积混凝土中因水化热放热引起的微裂缝，相变储能混凝土的内部温度随时间变化如图1所示[1]。

2.3可再生能源的利用

利用可再生能源实现建筑节能是国内外的研究热点，通过可再生能源在民宅建筑中的利用率，可以降低传统耗能资源在民宅建筑中的比重，可以有效的促进建筑行业的低碳转型。东北地区的可再生能源主要是太阳能、风能以及地热能。其中现在在北方地区常用的民宅建筑太阳能三联供系统就是充分利用了太阳能以及地热能。三联供系统利用太阳能集热器加热水并存储在热水箱，其中一部分水存入生活水箱提供生活热水，另一部分的水利用了风冷热泵机产生了低温水储存在膨胀水箱中用于制冷，同时，三联供系统采用了低温热水地板的热辐射进行采暖。

3　结语

东北地区民宅建筑耗能较大，随着现代两型社会发展的逐渐推进，民宅建筑节能越发受到重视。对东北民宅建筑进行节能设计主要应该对民宅建筑外围护结构进行节能设计，以减少能源消耗，同时采用相变储能材料进行建筑保温处理，在民宅建筑中引进可再生能源替代常规能源也是非常有效的建筑节能方式。

[1]王信刚,马保国,王凯,等.相变储能建筑材料的研究进展[J].节能,2005(12):2，10-14.

[2]戴小珍,包劲松,丁力行,等.夏热冬冷地区居住建筑节能研究的进展[J].节能技术,2001(5):21-24.

[3]房勤英,李媛媛,葛玉全.现代建筑节能理论研究进展[J].山东建筑大学学报,2013(4):358-362，374.

[4]冯国会.东北严寒地区复合能源综合利用技术适宜性分析[J].工程建设标准化,2014(9):11-12.

[5]周春艳.东北地区农村住宅围护结构节能技术适宜性评价研究[D].哈尔滨：哈尔滨工业大学,2011.

[6]张晋蓉.严寒地区居住建筑节能优化设计研究[D].沈阳：沈阳建筑大学,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，在读本科生；王晨宇(1994- )，男，在读本科生；王铭泽(1995- )，男，在读本科生

TU201.5

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