我国严寒地区绿色建筑设计的应用

崔丹然

【摘要】文章对严寒地区的建筑特点进行分析，总结出实现绿色节能设计的有效措施。并以取暖性能为例，提出充分利用太阳能来提升冬季室内温度，对窗口进行优化设计，抵御寒冷空气的入侵。明确以上技术要点后，在设计阶段可更好的贯彻绿色理念，节省建筑物使用阶段的能源消耗。

【关键词】严寒地区；绿色建筑；建筑设计

一、根据气候条件合理布置建筑

1、充分利用太阳能

1.1建筑布局

气候寒冷的地区在设计建筑结构时要充分利用太阳能，可减小供暖期间的原料投入，节省资源并且有利于室内维持恒定的温度。阳光照射的强度与角度是跟随时间而变化的，民宅建筑会以群组的形式设计，这时要避免楼体之间互相阻碍阳光照射，要保障居民可享受到阳光照射。太阳发出的热量可提升室内温度，符合绿色建筑的节能理念，因此要加大开发使用的力度。

1.2建筑朝向

建筑物窗口的朝向会影响到接受阳光照射情况，设计开展前可对建设区域的地理环境做出考察，明确各时间阳光照射的方向。以此为依据开展的设计工作更具有科学性。要以寒冷期间为设计优化对象，北方冬季气候寒冷，阳光照射强度较低，很难满足室内温度的需求。太阳能可作为供暖的部分来设计，将照射时间阶段性划分，并计算出各时间的强度。楼体的朝向要保障窗口部位大部分时间都可接阳光的照射，并且是在光照强度大的期间，可快速提升室内的温度。窗口的高度与宽度也要特别注意，将小区内的建筑物划分为个体，依次进行设计，最大程度的利用太阳能，节省供暖消耗的能源。

2、注重冬季防风，适当考虑夏季通风

冬季室内保暖首先要解决防风问题。北方地区的建筑物在夏季要具有通风性能，冬天对结构严密程度要求高，冷空气的进入会降低室内温度，消耗大量燃料，不符合绿色设计的理念，可对建筑结构的窗口部分进行优化，闭合状态下保证密封性，可减少冷空气入侵的可能性。可对窗口进行优化设计，将其中一部分设计为可开关的活动型，大部分仍选用固定结构。对建设区域夏季风向进行研究，并以此为基准设计窗口的打来方向，可保障在夏季通风换气。闭合后可形成牢固的整体，并不会有风从缝隙中进入。阳台结构是很好的保温措施，因具有双重门窗，可在夏季同时打开，冬季也可进行简单的通风，缓冲阶段的温度会高于室外，可有效控制温度，为室内营造温暖的生活环境。

二、控制建筑体形系数

绿色建筑主张人类活动与生态环境融为一体，相互促进发展。在对建筑结构进行设计时要考虑对环境的影响因素，通过对现有建筑的调查结果显示，在相同使用情况下，体积增大会增加耗能。使用中排放出的垃圾也会加剧环境压力，因此设计工作要全面考虑影响因素，调查周边环境的承载能力，在其容纳范围内合理修筑，将污染降到最低。体形系数合理优化需要经过严谨的计算流程，从建设区域的实际情况出发，将绿色建筑理念落實到基层。

三、紧凑平面布局，规整平面形状

建筑物的布局与保温性能之间有着必然联系，要考虑能源消耗的情况。平面占地大则会增加室内温度的损耗，但具体面积的设计要结合楼体总高度来进行。在高度已知的情况下可将建筑物的平面规格设为未知数，将防寒指数引入其中，可得出最优化的设计方案。平面布局要具有整体性，小区内的所有建筑物可视为一个整体，使用过程中互相影响着，尽量缩减彼此之间的距离，但要保障阳光可照射在其中。这样可最大程度的减少耗能，并且供暖系统的地下管道分布距离也可增进，消耗的运输过程中的热量便得到了有效的控制。

四、功能分区兼顾热环境分区

1、空间布局科学合理、区分热坏境

建筑中不同房间的使用要求以及人在其中的活动状况各不相同，因而，对这些房间室内热环境的需求也各异。在设计中，应根据使用者对热环境的需求而合理分区，即将热环境质量要求相近的房间相对集中布置。这样做，既有利于对不同区域分别控制，又可将对热环境质量要求较低的房间（如楼梯间、卫生间、储藏间等）集中设于平面中温度要求相对较低的区域，把对热环境质量要求较高的主要使用房间集中设于温度要求较高的区域，从而获得对热能利用的最优化。

2、优化布局、减少冷空气的入侵

严寒地区冬季，建筑北向房间得不到日照，是建筑保温的不利房间；与此同时，南向房间因白昼可获得大量的太阳辐射，导致在同样的供暖条件下，同一建筑产生两个高低不同的温度区间：北向区间与南向区间。在空间的布局中，显然应把主要活动使用房间布置于南向区间，而将阶段性使用的辅助房间布置于北向区间。这样，可以使主要使用房间充分获得日照；同时，由于辅助房间使用时间短，对温度要求较低，置于北侧也不影响其使用效果，可以说位于北向的辅助空间形成了建筑外部与主要使用房间之间的“缓冲区”，并在布局上构成了建筑的防寒空间。

五、合理设计建筑入口

1、入口的位置与朝向

入口在建筑中的位置应结合平面的总体布局，它是建筑的枢纽，通常处于建筑的功能中心。同时因它是连接室内外空间的桥梁，是室内外的过渡空间，它既是室内外空间相互渗透的“眼”，也是“进风口”，其特殊的位置及功能决定它在整个建筑节能中的地位。严寒地区建筑入口朝向应避开当地冬季的主导风向，其位置应在满足功能要求基础上，根据建筑物周围风速分布布置建筑入口，从而减少建筑的冷风渗透，减少建筑能耗。

2、入口的形式

从节能的角度讲，严寒地区入口的设计主要应注意采取防止冷风渗透及保温的措施，可采取以下做法：设门斗，门斗可以改善门厅的热工环境。首先门斗本身形成室外向室内的过渡空间，具有综合的保温功能。其次它能避免冷风直接吹入室内，减少由于风压作用下形成空气流动而损失的热量。此外，门的开启方向与风的流向角度不同，所起的作用也不相同。设计时应根据当地冬季主导风向，确定外门在门斗中的位置和朝向以及外门的开启方向，以达到使冷风渗透降到最小的目的。

小结：绿色建筑设计应在满足适用、经济、安全、美观等建筑基本需求的基础上，考虑节能、节地、节水、节材、保护环境和减少污染。尤其应注重建筑的地域性，考虑当地的气候特征和区域特点。只有这样，才能创造出具有地区适宜性的绿色建筑，为人们提供健康、适用、高效和舒适的使用空间及与自然和谐共生的建筑。

参考文献：

[1]陈柳钦.绿色建筑评价体系探讨[J].建筑经济，2011（06）.

[2]陈颖.关于我国绿色建筑的几点思考[J].中华建设，2011（05）.