寒冷地区气候特点及墙体设计

寒冷地区气候特点及墙体设计

寒冷地区的气候特征是冬季寒冷(最冷月平均温度0～-10℃和<-10℃),建筑外围护结构承受低温和风、雪的侵扰,夏季炎热,建筑外围护结构承受高温和太阳辐射及雨水的侵扰。因此建筑物在设计时应满足冬季保温、防寒、防冻等要求，夏季则兼顾防潮、防热、防暴风雨等要求。

目前我国每年建成的新建筑中，95％仍旧属于高能耗建筑，单位建筑面积采暖能耗为气候相近国家的3倍左右，我国建筑能耗占全国能源消耗近30％。主要原因是人们对节能的认识不够，没能形成一定的观念，再有由于我国建筑技术的相对滞后，做节能建筑时会出现一些质量问题，以及由于建节能建筑需要的成本要高于普通建筑，致使开发商不愿意去投资等等，这些原因制约了节能建筑的发展。随着建筑技术的发展、人们对能源意识的提高、政府部门的重视，我国要大力发展建筑节能，而且刻不容缓。

发展建筑节能可以从很多方面，比如窗的设计、墙体的设计、雨水的回收利用、太阳能的应用……本文从墙体设计的角度出发来探讨寒冷地区的节能墙体的外墙设计。

建筑设计：

1、设计有利避风的建筑形态，单体建筑物的三维尺寸及形状对周围的风环境影响很大。从节能的角度考虑，应创造有利的建筑形态，减少风流，降低风速、减少能耗热损失。同时，从避免冬季季风对建筑物侵入来考虑，应减少风向与建筑物长边的入射角度。建筑物高度、长度的变化对局部气流，风环境也有较大影响。

1-1 建筑物长度对气流的影响

2、在规划设计中考虑建筑设计对节能的影响时，应把握以下因素。控制体型系数，建筑体型系数是指建筑物与室外大气接触的外表面积与其所包围的建筑空间的比值。体型系数越大，散热面积越大，能耗就越多。建筑物耗热量指标随体型系数的增长而增长。

3、建筑周长与面积之比是得热和失热的重要指标，越小越节能。

1-2 建筑物高度对气流的影响

4、建筑间距与朝向，在确定建筑的最小间距时，要保证室内一定的日照量，建筑物的朝向对建筑节能也有很大影响，从节能考虑，建筑物应首先选择长方形体形，南北朝向。同体积不同体型获得的太阳辐射量也是很不一样的。朝向既与日照有关，也与当地的主导风向有关，因为主导风向直接影响冬季住宅室内的热损耗与夏季室内的自然通风。

1-3用体积不同体型建筑获得太阳辐射量比较

5、在材料选择上宜用硬质的、表面颜色较深的、平坦不光滑的、蓄热能力大的

材料。

外保温墙体的设计：

由于保温材料放在内侧升温快、降温快，外侧升温慢、降温也慢，且内保温在进行二次装修时容易被破坏，所以当前我国重点推广的是外保温做法。外保温墙体的设计要点如下：

外装饰材料与保温材料之间如果是密闭的应留出水蒸气渗透的通路，或在室内侧设置隔汽材料，如果保温材料之间的空气层是通风透气的，则应在保温材料的外侧采取防风、防潮和透气的措施，有的幕墙设计，为防风、防潮在保温材料外测设置一道金属板，虽然起到了防风、防潮的作用，但阻断了水蒸气渗透的通路，使保温材料受潮影响保温效果。实际上是把南方的做法用在了北方地区。在寒冷地区应

采取有效的防风、防潮和透气构造措施或材料，防风透气膜是其中的一种选择。

2-1 加气混凝土块砖2-2 加气混凝土实际应用

单一材料保温系统中最有代表性的是加气混凝土，加气混凝土自上世纪60年代引进后在国内已发展应用了四十年，是一种成熟的并同时具有一定承重保温功能的建筑材料，加气混凝土自引进国内后，产品生产和建筑应用技术同步发展，随着国内建筑节能的大力发展，加气混凝土由于其特的功能，产品生产和应用技术得到了大力发展。

加气混凝土作为单一材料保温系统可用于夏热冬暖、夏热冬冷和部分寒冷地区，作为复合墙体保温系统可于部分寒冷地区地区。

外墙绿化技术：

外墙绿化技术的应用外墙绿化具有多方面的功能:美化环境、降低污染、遮阳

3-1 外墙外侧种植树木3-2植物爬到墙上覆盖墙面

隔热等。很早以来，人们就知道在房前屋后种树架棚，利用树荫遮挡照射到房屋的太阳辐射，营造一个凉爽的室内外环境。要想达到外墙绿化遮阳隔热的效果, 外墙在阳光方向必须大面积地被植物遮挡。此技术在我国住宅建筑应用中，主要有两种形式，一种是植物直接爬在墙上覆盖墙面，另一种是在外墙的外侧种植密集的树林，利用树荫遮挡阳光。为了不影响房屋冬季争取日照的要求，南向外墙宜植落叶植物。冬季叶片脱落，墙面暴露在阳光下，成为太阳能集热面，能将太阳能吸收并缓缓向室内释放,节约常规采暖能耗。外墙绿化具有增湿降温、保持环境生态热平衡的作用。太阳能通风墙技术：

太阳能通风墙作为被动式太阳能利用形式之一，是一种极具有发展潜力的太阳能——建筑一体化技术，它对于强化室内自然通风、改善室内空气品质、降低室内

热湿负荷及增强建筑物的隔声效果等具有重大意义，是生态建筑中一个必备的节能与生态因素。在设计时应注意以下几点：

1、墙面宽度与高度的增加有助于改善太阳能通风墙的性能，但空气层厚度不能盲目的增大，10厘米为最佳的空气层厚度。

2、当要考虑单位面积空气的排热量时，宽厚比大的截面形状是有利的。

3、太阳辐射强度与室外气温的增加对改善通风墙的性能是有利的。

4、室外风速太大对于强化自然通风不利。

4-1 太阳能通风墙示意图

建筑节能是我国构建节约型社会的重要组成部分，建筑节能需要多种多样的外墙保温节能技术和产品来支持和推动，希望设计、施工和生产企业共同努力，开创建筑节能技术发展和应用的新局面。