北方严寒地区住宅屋顶设计的探索和实践_以长春市财政局职工住宅为例
浅谈北方寒冷地区的建筑节能设计
浅谈北方寒冷地区的建筑节能设计作者：付佳费婷孙婷来源：《房地产导刊》2013年第04期【摘要】：我国北方大多属于严寒、寒冷地区，建筑保温则是节能设计的主要部分。
结合北方地区特有的气候条件，从园区规划、单体建筑方案以及建筑维护结构设计等方面分析目前北方地区建筑节能的应用现状，提出建筑节能的发展方向。
【关键词】：北方建筑节能生态建筑1.冷地区的气候特点和北方建筑的基本要求我国北方冬季漫长特别寒冷，尤其东北可持续半年之久，一年干燥少雨、夏暖冬寒、温差大、气候干燥，多风沙，易发生火灾。
根据以上因素，北方的建筑物应满足冬季防寒、保温、防冻等要求，夏季部分地区应兼顾放热；建筑物宜设在避风、向阳地段，尽量争取主要房间有较多日照；建筑物的外表面积与其包围的体积比尽可能地小，平、立面不宜出现过多的凹凸面。
总体布局：规划应满足冬季日照与防寒的要求，加强冬季密闭性且兼顾夏季通风和利用太阳能等节能措施，结构上要考虑年气温差较大、冬季风的不利影响，保证各部分维护结构的传热系数和窗墙面积比等符合规定要求，施工还要考虑冬季寒冷期较长和夏季多暴雨的特点。
2.生态建筑，节能减排近年建筑界更多地探讨建筑生态设计，应结合自然生态、经济生态和社会生态三个方面内容达到建筑整体生态设计目标。
结合场地太阳光辐射、降雨、水文、风、植物等自然条件，在建筑生命周期过程中与自然合作，充分利用自然提供的潜力，使建筑融入自然，与自然环境和谐。
在建筑周期过程中减少物资能源消耗，提高资源利用率，减少废物排放减轻对环境的污染。
建筑是物流和能流的综合体系，建筑空间组合，墙体材料，结构体型等都影响到耗能水平，设计应采用与建筑功能相应的能源形势，技术方式和材料，减少常规能源的使用，充分利用太阳能、风能等资源。
对于减少能耗，建筑材料的选择是很重要的，应优先考虑本土的建筑材料。
3. 优化围护结构设计改善单体建筑的围护结构的保温隔热性能是建筑节能设计的关键。
1.外墙外墙是建筑外围护结构的主体，主要用于承重、防水、防潮、隔热、保温。
北方严寒地区住宅屋顶设计的探索和实践_以长春市财政局职工住宅为例
收稿日期:2005-11-24作者简介:林 (1977~),男,吉林省吉林市人,助教,在读硕士研究生.北方严寒地区住宅屋顶设计的探索和实践以长春市财政局职工住宅为例林 柴广益(吉林建筑工程学院建筑与规划学院,长春 130021)摘要:结合长春市财政局职工住宅小区的屋顶设计实践,分别从屋顶的角度处理、老虎窗设计、屋顶平台设计、结构和构造设计5个方面,探讨了北方严寒地区住宅的屋顶设计问题.关键词:北方严寒地区;住宅;屋顶设计中图分类号:T U 231 文献标识码:A 文章编号:1009-1288(2006)03-0028-040 前言20世纪90年代起,中国经济快速发展,各地都进行了大规模地建筑开发建设,其中尤以住宅的建设量最多.在这一过程中,出现了大量的住宅设计的新手法、新理念和新趋势,并且由南部发达城市向北方大中城市蔓延.然而,在实际设计操作的过程中,由于我国地域广阔,地理条件与气候差异很大,因此南方的很多设计理念、建筑材料、构造做法等,与北方严寒地区相比有很大的差别,盲目地按照南方的设计手法来进行设计会带来大量的建筑技术问题和建筑使用问题,建筑的第5立面 屋顶的设计也是如此.屋顶在整体建筑造型中扮演着非常重要的角色,其设计形式多样,不仅关系到内部使用功能,而且也影响到整体城市面貌.特别是北方严寒地区住宅的建筑屋顶设计逐步受到广泛的关注,因此,结合实际设计工程分析和研究住宅屋顶设计有着重要意义.1 北方严寒地区的气候特点及常见屋顶处理形式1 1 北方严寒地区的气候特点北方严寒地区一年四季的季节特征明显,四季温差很大.冬季严寒,夏季酷热,春秋两季多风且气候干燥.吉林省长春市的冬季历史最低气温在零下36.5 左右,夏季历史最高气温达到零上38 ,四季温差在70 ,常年主导风向为西南风,春秋季节经常会有风沙天气,是比较典型的北方严寒城市的气候特征.这些地域的气候特点都会给住宅的屋顶设计带来一系列问题和挑战.1 2 北方严寒地区常见屋顶处理形式一般来说,屋顶的设计形式广义上可以分为平屋顶和坡屋顶.根据排水形式又可以划分为女儿墙排水和檐沟排水.在设计中往往将各种设计形式相互结合,创造出富于变化的室内空间与外部造型.而北方城市的屋顶设计时不仅要做好排水和防水的设计,同时还必须做好保温、节能.屋顶形式越复杂,就越容易出现热桥问题,这也是困扰北方城市住宅屋顶设计的技术问题.坡屋顶比平屋顶复杂,檐沟排水比女儿墙排水更容易出现热桥.建筑师和开发商都在设计中努力的避免类似的技术问题.近几年来,北方严寒地区住宅建筑屋顶设计在适应北方城市气候特征的同时,也有各自不同的处理形式.一是坡度较大的屋顶设计,结合平板天窗和老虎窗,顶层为跃层户型.二是平屋顶设计,平屋顶上可以摆放太阳能热水器,体现了对节约能源的设计支持.三是平坡结合的屋顶设计,局部结合南向的单坡屋顶,使屋顶形式更加灵活,南向露台可以保证充足的采光,增加户外活动的机会.第23卷 第3期2006年9月吉 林 建 筑 工 程 学 院 学 报Journal of Jilin Architectur al and Civil Engineer ing Institute Vol.23 No.3Sep 2006总体来看,坡屋顶、平屋顶及平坡结合屋顶是目前被广泛采用的屋顶形式,提供了丰富有趣的内部空间形态,以及多样的住宅立面造型.在多样的屋顶处理形式背后,如何提高内部空间使用效率、保证居住舒适性,如何进行相应的排水、防水设计和保温、节能设计,仍然是建筑设计者们一直致力于探索的技术问题.2 长春市财政局职工住宅小区的屋顶设计长春市财政局职工住宅小区位于长春市的经济开发区.区别于地产开发商开发的楼盘,设计要求在满足职工居住使用要求的前提下,尽可能经济.这就要求在设计时,充分地进行建筑形式、结构形式、构造方法、建筑材料和设备之间的比较,优化建筑设计成果.现以此为例,谈一谈在屋顶设计中,综合考虑气候特征与经济因素的同时,对于提高顶层住户居住的舒适性及使用效率所做的一些尝试.长春市财政局职工住宅小区的屋顶设计为双坡檐沟外排水硬山形式,局部设有老虎窗和屋顶平台.以下将分别从屋顶的角度处理、老虎窗设计、屋顶平台设计、结构和构造设计这5个方面加以具体介绍.2 1 屋顶角度处理目前被广泛采用的坡屋顶往往结合了丰富的使用功能,与传统的仅作为屋架的坡屋顶及为立面造型做出的假坡顶不同.在其内部所形成的斜空间结合跃层式住宅或夹层空间,可以创造出多种形式的适应不同户型需求的空间形态,如高起居厅、屋顶平台、贮藏空间、户内楼梯、阁楼等等[1],因而屋顶的角度处理直接影响到内部空间的使用效率.在财政局住宅小区的屋顶设计中,采用加大双坡屋顶的角度 35 .坡屋顶的角度加大增加了建筑的成本,但是带来的阁楼和屋顶空间是吸引人的,这也是增加户型均好性的设计方法之一.35 的起坡角度在常用起坡角度的基础上虽然增加了造价,但是带来了很好的阁楼空间的使用效率.在考虑了建筑之间挡光和建筑经济性的同时,增加了阁楼空间的使用舒适度(见图1).图1 阁楼剖面1 图2 阁楼剖面2图3 施工中的露台2 2 老虎窗设计老虎窗的设计是传统的坡屋顶造型手法,是阁楼空间的主要采光窗.但是老虎窗的定位和大小直接决定了立面屋顶造型的比例关系和室内空间的使用,这同时也取决于屋顶的坡度.定位的原则是首先满足阁楼内部空间的使用要求,保证窗下墙在1100mm 的高度,通过老虎窗的形式调整立面造型比例,收到了比较好的内部空间效果(见图2).2 3 屋顶平台设计由于该小区设计采用集中热水系统,因此屋顶平台不用考虑太阳能热水系统,而仅作为室外活动之用.在设计过程中,我们分析了北方屋顶平台的使用效率,长春市作为典型的北方严寒城市,年日平均气温 5 的天数超过145天.通过调查显示,一年中真正具备在户外活动的气候条件的时间在每年的5月份至10月份,其中还包括了比较炎热的7、8月29第3期林 ,柴广益:北方严寒地区住宅屋顶设计的探索和实践 以长春市财政局职工住宅为例图4 施工中的阁楼份.因此,为了增加屋顶平台的使用效率,我们把它的位置设计在南向,并且结合屋顶的造型设计了遮阳构架(见图3).同时,我们还充分考虑了风向的因素,长春市是内陆平原城市,周围没有较高的山峰,常年主导风向为西南风.小区的位置地处城市近郊,周围建筑物较低,因此屋顶平台设计为内凹形式,两侧的坡屋顶和相邻平台的隔板可以有效的起到防风的作用,创造出舒适宜人的室外活动空间.2 4 屋顶结构设计为了降低建筑成本,屋顶的结构形式采用梁板式,但是梁的高度会影响阁楼的内部使用净高.因此,设计中尽量合理布置梁的位置,减少梁高.利用坡屋顶起坡处的低矮空间,砌筑图5 节点构造设计承重砖墙,设立短柱,以减小屋顶板下横梁的跨度,进而降低梁高,增加室内使用净高(见图4).2 5 屋顶构造设计尽管坡屋顶较之平屋顶有较好的保温性能[2],但是要达到国家规定的节能50%的要求,还需要采取一定的措施.屋顶的保温设计为120mm 厚的承重型苯板.坡屋顶的山墙设计为硬山形式,避免了由于悬山出挑的混凝土板带来的热桥.檐沟出挑600mm 宽400mm 高,外贴20mm 厚苯板保温(见图5).排水为檐沟有组织外排水.屋顶平台为刚性上人防水屋面,并且双向配筋,提高防水层的抗变形能力.在设备管线的出风口设计上,利用坡屋顶脊下的图6 竣工图空间,尽量使相同的出风口汇集在山墙的位置伸出屋面,保证立面的简洁、整齐,也同时解决出风口容易产生冷凝水的问题.总之,长春市财政局职工住宅小区的屋顶设计是成功的,在考虑了气候特征及经济性的同时,较好地满足了建筑的形式和使用功能的要求(见图6).3 结语通过对长春市及其它城市住宅的考察分析,发现北方严寒地区的住宅设计,尤其是屋顶设计有很大的区别.随着开发商跨地域的开发行为越来越多,在借鉴其它地域成功的设计经验的同时,必须做好吸收和消化.近年来,长春市也时常有盲目采用南方设计形式,甚至是国外设计方案而惨遭失败的例子, 水土不服 是主要的原因.因此,在住宅屋顶设计中,应从本地的气候特征出发,努力探索和总结适应地域特点、符合时代特征、以及使用需求的屋顶设计模式.参 考 文 献[1] 吴爱民,殷立文,艾 杰 多层住宅坡屋顶空间利用及构造问题浅析 J 低温建筑技术,2000(2):18-19[2] 席晓华 关于住宅坡屋顶的思考 J 山东建筑工程学院学报,2001(6):41-44 30吉 林 建 筑 工 程 学 院 学 报第23卷The Research and Practice on Roof Design ofDwelling House in Northern Frore AreaTaking Example for Dwelling House Design of Changchun Finance BureauLIN M ang,CHAI Guang -yi(School of A r chitectur e &Ur ban City Planning ,Jilin A r chitectural and Civil Engineer ing I ns titute ,Changchun 130021)Abstract:This paper discusses the problems of the roof desig n in northern frore area w ith the practice of dwelling house design for Chang chun Finance Bureau.The discussion is from five aspects of roof obliquity,dormer win -dow ,flat roof,structure desig n and conformation desig n.Keywords:northern frore area;dwelling house;roof desig n(上接第11页)[3] F.A.Sturla and A.Argento Free and forced vi brations of a spinning viscoelastic beam.Journal of Vibration and Acoustics.1996,118,463-468.[4] m,D.J.Inman and W.R.S aunders Hybrid damping models using the Golla-H ughes-M c T avish method w ith internally balanced model reducti on and output feedback.Smart.M ater.Struct.2002,9,362-371.[5] A.Fas ana and M archesiello Rayleigh-Ritz analysis of sandw ich beams.Journal of Sound an d Vibration.2001,241(4),643-652.Dynamic Analysis of a Flexble Manipulator withPassive Constrained Layer DampingLIU Ming 1,2,ZOU Jian -qi 1,DONG Lu -tao 3(1:School of Civil Engineer ing,Jilin A r chitectur al and Civ il Engineering I nstitute,Changchun 130021;2:Changchun Urban Planning Bur eau,Changchun 130000;3:Jilin R unT ong Engineer ing Cost Cons ultation L td ,Changchun 130061)Abstract:This paper studies the vibration behavior of a flexible manipulator w ith passive constrained layer damp -ing(PCLD)treatment.Due to the highly nonlinear and coupled characteristics of the beam w ith PCLD treat -ment,Using Lagrange s equation and Rayleig h -Ritz method,the dynamic model of the manipulator is obtained and its vibration response is analyzed in the time domain.The m anipulator rotates in a vertical plane and carries an end mass.Numerical simulations show that the VEM not only reduces the amplitude of the elastic deflection but also quickly attenuates the vibration to zero.Keywords:flexible m anipulator;dynamics;passive constrained layer damping 31第3期林 ,柴广益:北方严寒地区住宅屋顶设计的探索和实践 以长春市财政局职工住宅为例。
住宅建筑专业施工图设计思路及要点探讨——以长春某住宅5#9#12#楼为例
住宅建筑专业施工图设计思路及要点探讨——以长春某住宅 5#9#12#楼为例摘要：对于绘制建筑施工图的初学者，面对如此繁复的工作，常常无从下手，笔者希望通过自身绘制的施工图案例帮助大家梳理一个清晰的思路，并对本专业涉及到的规范及图集能够融会贯通。
关键词：住宅；施工图；消防设计案例介绍：本文采用一个住宅建筑施工图为案例。
该工程位于吉林省长春市，5#9#12#楼主体建筑高39.45米（消防高度）/39.75（规划高度）地上11层，地下1层。
在施工图阶段建筑设计的主要内容可概括为空间设计（应做到平面、立面、剖面与详图相互之间要交圈）和性能设计（消防设计、节能设计、无障碍设计等），在此基础上要兼顾与各专业的配合。
本文主要针对空间设计中涉及到与各专业配合的部分及性能设计中的消防设计与节能设计按照绘图的顺序对案例进行深入分析。
一．消防设计在施工图前期我们首先需要仔细分析方案，这个过程很重要，是施工图设计的一个基础，消防规范是规范中的重中之重，如有违规的地方，深入设计时修改是原则性的，会大大加大本专业及其他专业的工作量。
下面将从以下几个角度（与本工程案例相关的规范条款，余同。
）对消防设计进行分析。
通过对项目概况的解读，我们可以对建筑类型做出初步的判断。
在《建筑设计防火规范》（附录A.0.1 2）中建筑高度的定义为：“建筑屋面为平屋面时，建筑高度应为建筑室外设计地面至其屋面面层”本建筑消防高度为39.45米，所属建筑类型为二类高层。
（一）安全疏散住宅安全出口的设置要求原则上，每个单元每层的安全出口不应少于2个，每层相邻两个安全出口最近边缘之间的水平距离不应小于5m。
对于本建筑而言，还存在下列情形。
本建筑同时满足以上5个条件，可设置1个安全出口。
在《建筑设计防火规范》中规定：“建筑高度大于33m的住宅建筑应采用防烟楼梯间。
严寒地区保障性住房内部空间优化设计策略——以长春市为例
严寒地区保障性住房内部空间优化设计策略———以长春市为例王乔（吉林建筑大学城建学院，吉林长春130114）【摘要】我国保障性住房建设还处于初期阶段，设计上还存在设计理念不完善、参考户型缺失、不注重地域性设计等诸多问题。
因此，深化保障性住房内部空间优化设计对提高保障性住房居住品质具有重要意义。
中国东北严寒地区保障性住房设计有其自身的地域性特征，本文以长春市保障性住房为例，对其内部空间进行设计研究，为严寒地区保障性住房内部空间设计提供了相关的设计方法。
【关键词】严寒地区；保障性住房；内部空间；优化设计【中图分类号】G642【文献标识码】A【文章编号】2095-2066（2018）11-0166-02引言目前,我国保障性住房建设规模日益扩大,但由于保障性住房自身的特殊性,使保障性住房设计存在诸多难点,导致保障性住房内部空间设计速度过为缓慢,居住品质无法保障。
保障性住房属于小面积户型,多为一梯多户,普遍存在通风差、朝向差的问题。
其受众人群属低收入家庭,居住需求具有特殊性,对住房内部空间的需求有别于其他家庭。
同时,因严寒地区气候环境、地理位置的差异,保障性住房内部空间设计有所不同,设计中应考虑到地域性对居住空间的影响。
1长春市保障性住房设计控制因素1.1长春市保障性住房面积限定目前,长春市保障性住房设计按照《吉林省保障性住房建设导则(试行)》中规定的标准执行,其中对各套型总建筑面积及套内基本空间最小使用面积进行了限定。
要求30型总建筑面积为每户30~39m2,居住空间1-2个;40型总建筑面积为每户40~49m2,居住空间2~3个;50型总建筑面积为每户50~59m2,居住空间3个;60型总建筑面积为每户60~65m2,居住空间3个。
对于套内基本空间最小使用面积的规定为:30~60型均为双人卧室≥9m2,单人卧室≥5m2,起居室≥10m2;30型厨房≥3.5m2,40~60型为≥4m2;30型、40型卫生间≥2.5m2,50型和60型为≥3.5m2。
严寒地区农村节能房屋设计与施工探析
严寒地区农村节能房屋设计与施工探析摘要：我国是一个人口众多但是资源严重紧缺并且能源的浪费的大国。
环境的污染非常严重并不断加剧，在农村尤为明显。
就长远发展来看，大力发展“节能建筑“刻不容缓。
目的：利用科技节能方法，改善严寒地区农村居住环境。
使其达到既能节省能源而且又能保证冬暖夏凉的良好的居住条件。
方法：利用改变其墙体和内部框架结构达到目的。
结论：农村地区的居住条件的改革要达到节能环保的双赢目的。
关键词：严寒地区农村节能北方的严寒地区的居住环境非常的恶劣，更甚是在这里的农村生活的居民。
传统农村房屋建造大多是占地面积广，空间大但是可利用得确实很少，冬冷夏热等问题。
随着时代的发展，科学技术的广泛应用，针对严寒地区农村的房屋建筑问题有了很大的改善。
很多先进的科学技术应用于此，大大的改善了农村的生活条件，节省了能源。
1严寒地区农村节能房屋的设计方案1.1建筑各部位的节能构造设计建筑各部位的节能构造设计,主要是在满足其作为建筑的基本组成部分功能的同时,通过对各部位(屋顶、楼板、墙体、门窗等)的造型、结构、材料等方面加以进一步设计,充分利用建筑外部气候环境条件,达到节能和改善室内微气候环境的效果。
屋顶的节能设计。
屋顶是建筑物与室外大气接触的一个重要部分,主要节能措施为:①采用坡屋顶;②加强屋面保温措施;③根据需要,设置保温隔热屋面(架空隔热屋面、蓄水屋面、种植屋面等)。
楼板层的节能设计。
主要是利用其结构中空空间,以及对楼板吊顶造型加以设计。
如将循环水管布置在其中,夏季可以利用冷水循环降低室内温度,冬季利用热水循环取暖。
1.2合理的建筑空间设计合理的空间设计是在充分满足建筑使用功能要求的前提下,对建筑空间进行合理分隔(平面分隔和竖向分隔),以改善室内保温、通风、采光等微气候条件,达到节能目的。
1.3选用建筑节能材料合理选用建筑节能材料也是全面建筑节能的一个重要方面。
建筑材料的选择应遵循健康、高效、经济、节能的原则。
冬季高层住宅屋顶施工设计方案
冬季高层住宅屋顶施工设计方案在冬季进行高层住宅屋顶施工时，设计方案的合理性至关重要。
本文将就冬季高层住宅屋顶施工设计方案展开论述，并提供一些实用的建议。
1. 施工材料的选择在冬季施工中，需要特别关注材料的耐寒性能。
采用具有良好耐低温性能的材料，如耐寒型水泥、防冻剂添加的混凝土等，可以有效避免低温引起的施工事故。
2. 施工工序的合理安排冬季天气寒冷，施工期间需尽量减少人员暴露在室外的时间。
合理安排施工工序，尽量减少对低温环境的依赖，降低施工风险。
例如，可优先进行室内装修和设备安装等工序，再进行屋顶的搭建和密封等较为寒冷的工作。
3. 温控设备的使用在低温环境下，使用恰当的温控设备能够提高施工效率并确保质量。
例如，使用加热设备预热材料，提高其流动性和附着力，从而减少施工难度。
同时，在施工现场设置临时加热设备，为工人提供舒适的工作环境，同时保证施工进度。
4. 滑雪板防护措施冬季屋顶施工时，存在滑雪板滑落的风险。
施工过程中需设置合理的滑雪板防护措施，如固定滑雪板、加装护栏等，以防止滑雪板对工人和设备造成伤害。
5. 雪灾应急预案冬季屋顶施工可能会遭遇突发的大雪天气，为减少损失和保障人员安全，应制定详细的雪灾应急预案。
预案中应包含疏散路线、安全避险点、雪灾处理方案等内容。
在发生雪灾时，能够迅速有序地组织人员疏散和采取应急措施，减少事故风险。
6. 施工期间监测和维护对于已经完成的施工部分，需要进行定期监测和维护。
特别是对于屋顶的防水工程，要定期检查和维修，以确保其在冬季环境下的正常工作状态。
同时，要及时清理屋顶积雪，以防积雪过多造成重量过大的风险。
7. 施工人员的培训和防护冬季屋顶施工的工人需要接受相关培训，了解低温环境下施工的注意事项和防护措施，并配备相应的防寒、防滑装备。
施工现场应加强管理，确保施工人员的安全。
通过合理的冬季高层住宅屋顶施工设计方案，可有效降低施工风险，确保施工质量和工人安全。
冬季高层住宅屋顶施工的成功离不开多方面的综合考虑，上述提及的几个方面仅为一部分关键内容，具体方案应结合实际情况进行综合分析和设计。
北方寒冷地区建筑屋面排水设计及防冻研究
北方寒冷地区建筑屋面排水设计及防冻研究作者：白国臣来源：《科学与财富》2016年第08期摘要：北方地区冬季比较寒冷，在建筑屋面排水设计时，一定要做好防冻工作，不同的屋面防水方式有着不同的应用范围。
本文对北方寒冷地区建筑屋面排水设计的方法进行了研究，还提出了屋面排水防冻的方法，希望对建筑施工单位提供一定帮助，优化屋面排水系统，从而保证建筑功能的正常发挥。
关键词：寒冷；屋面排水；设计；防冻屋面排水有着多种类型，在应用的过程中，需要考虑到建筑所处地区的气候环境，北方地区气候寒冷，到了冬季经常会出现建筑屋面排水管道冻裂的情况，这影响了居民的正常生活，为了杜绝此类问题的发生，相关设计人员需要做好建筑屋面排水系统的防冻设计工作。
下面笔者对严寒地区屋面排水的主要方式以及设计中存在的问题进行简单介绍，以供参考。
1 北方寒冷地区建筑屋面排水的主要方式1.1 无组织排水无组织排水是指自由落水的排水方式，在屋檐上设置管道，使雨水可以顺着管道直接排出，这种排水方式适合应用在底层建筑上，但是对于临街或者高层建筑并不适用。
1.2 有组织排水有组织排水是指利用天沟以及雨水管在房屋顶部到地面设置排水装置，其可以分为内排水、外排水，内排水主要是在屋内进行排水，具有维修简单的优点，但是造价比较高。
外排水是在室外设置雨水管，其不会影响建筑室内的美观性，而且应用的范围也比较广。
1.3 综合排水综合排水在公共建筑中应用比较多，其可以结合建筑的功能对排水装置进行改良，具有安装灵活的优点，在标高不同的建筑中有着广泛的应用。
2 北方寒冷地区屋面排水设计存在的问题2.1 挑檐沟集中落水斗外排水：一般檐沟宽在300～400mm左右，高度250～400mm左右，前面封口，有效排水高度为140～250mm，水斗内铺设镀锌铁皮，在冻融期内每天上午（北京时间），约十一点钟左右屋面上的冰雪开始融化，下午约四、五点钟屋面冰雪开始冻结，而首先冻结的是排水口（铁皮导热系数大），而屋面融化的水仍在向排水口汇集，冻结后封闭水斗。
以长春市为例浅析寒地城市住区场地日照环境
严寒地区居住建筑的节能设计探析
严寒地区居住建筑的节能设计探析作者：杨树根来源：《中国房地产业·中旬》2020年第08期摘要：严寒地区与其它地区有着很大的不同，尤其是建筑工程，对其能源损耗是非常大，这样对于我国建筑行业的发展是非常不利的。
因此，基于此做好严寒地区的居住建筑工程节能设计是非常必要的，本文也正是针对该方面设计的相关内容，展开了分析和阐述，其目的就是节约能耗，实现良好的效益，促使我国严寒地区建筑行呈现健康、稳定的发展趋势。
关键词：严寒地区;居住建筑;节能设计“节能降耗”是我国发展的一项重点内容，做好该方面不仅可以促进经济的发展，也可以避免对环境的影响，实现良好的环境质量。
同时，居住建筑工程对于能源消耗的情况是非常严重的，尤其是严寒地区，这样是不利于建筑行业的发展。
因此，在严寒地区居住建筑设计的时候，影响将“节能降耗”理念应用到其中，大力推行节能设计，以此减少对能源的消耗，避免对周围环境造成严重的影响，促进严寒地区建筑行业的发展进程。
1 严寒地区居住建筑特点其实，严寒地区主要是指我国的北方地区，该地区属于温带季风气候，其特点就是冬季较为寒冷和干燥，并且其温度一般都是在0℃以下。
夏季相对较为炎热，并且雨水量相对较多，也就是说严寒地区的四季相对较为分明[1]。
同时，严寒地区的1月份最冷，而 7 月则为最热的月份。
因此，严寒地区居住建筑与其它地区居住建筑工程有着很大的不同，主要是体现在供暖，和室内温度维持等方面。
但是，该方面对于能源的消耗是非常大，并且对其环境也会造成一定的影响。
因此，就需要对自然资源进行充分的利用，实现节能设计的效果，做到“节能减排”的目的。
另外，严寒地区的居住建筑工程的节能设计，可以避免对周围环境的影响，维护良好的生态环境。
2 节约设计严寒地区在居住建筑工程设计的时候，为了避免对能源的消耗，实施节约设计的方式，以此到达目的，实现良好的设计效果。
下面就对严寒地区居住建筑节能设计的具体内容，展开了分析和阐述。
严寒地区住宅建筑的节能优化设计
严寒地区住宅建筑的节能优化设计在严寒地区，住宅建筑的节能优化设计至关重要。
严寒地区的冬季气温极低，低温环境对建筑造成的能量损失和能源消耗非常高。
因此，为了减少能源的浪费并提高住宅的舒适性，采取一系列节能措施和优化设计是必要的。
首先，建筑的外立面应该进行良好的保温处理。
在严寒地区，隔热层的安装非常重要。
选择高性能的保温材料，如聚苯板、岩棉和硅酸盐等，以减少热量的传导。
此外，在外墙上设置保温层和空气层，可以减少热量的散失。
除了保温处理，采暖系统的设计也是非常关键的。
住宅建筑应该使用高效的供暖设备和节能技术。
例如，采用地热能、太阳能热水器和空气源热泵等可再生能源设备，可以减少能源消耗并降低对传统能源的依赖。
此外，在设施设计中，考虑到建筑的隔热、采暖和通风系统的耦合，为住宅提供良好的室内环境。
冬季太阳能的利用也是一个重要的节能策略。
在严寒地区，通过合理布置和设计窗户和阳台，可以将太阳辐射引入室内，提高室内的温度，并减少用于供暖的能源消耗。
此外，可以在建筑的南墙安装太阳能集热器，将太阳能转化为热能用于供暖和热水。
另外，应该注意建筑的通风系统的设计。
在严寒地区，建筑的隔热层非常重要，但也需要注意保持室内空气的流通，以避免湿度过高和空气污染。
采用热回收通风系统，可以利用排出来的热空气来加热进入室内的新鲜空气，以减少能源的消耗。
此外，合理安排建筑的通风孔和排气孔，也可以提高空气流通的效果。
最后，住宅建筑的节能优化设计还需要在室内设计方面进行考虑。
选择具有隔热性能和能源节约技术的建筑材料和设备，如高效灯具、能源节约的电器设备和节水设计，都可以减少能源的消耗。
综上所述，严寒地区住宅建筑的节能优化设计非常重要。
通过良好的保温处理、采暖系统的设计、太阳能利用、通风系统的优化以及室内设计的考量，可以减少能源的浪费和消耗，降低居民的能源支出，同时提高室内的舒适性。
只有综合运用各种节能策略，才能在严寒地区建造出高效且节能的住宅建筑。
北方寒地城市冬季景观营造研究——以长春市为例
北方寒地城市冬季景观营造研究——以长春市为例金春燕，方飞，周扬，田雪娇摘要：在越来越讲究城市空间品质的新发展时期，如何以强烈的文化意识、创新的思维、独特的视角系统性梳理冬季景观问题，把不利因素转变为城市独特特色是长春乃至其他北方寒地城市需要下大力气研究的课题。
本文通过对长春冬季景观研究，剖析了长春乃至东北人“猫冬”的生活习惯和冬季行为模式，认为激发城市公共活动、塑造高品质的城市公共空间，让市民的冬季生活方式从“猫冬”向“享受冬季”转变，是塑造活跃冬季景观的破题之举。
进而论述了开展多元冬季城市活动的四个途径和营造精致化活跃冬季城市空间的九个着力点，最后，建议建立政府、企业商家、市民共同参与的良性机制，使得城市优质冬季景观塑造成为“自上而下”与“自下而上”相结合的互动过程。
关键词：冬季景观，北方寒地城市，长春，猫冬1 引言寒地城市定义众多，包括从季节温度、日照时间、降水形式等不同的角度，但直到今天，尚无官方正式的定义。
在我国，较为广泛认可的寒地城市概念是指分布于北纬45°及其以北地区的特殊城市群体。
对于这些城市来说，在寒冷气候环境下的城市景观与活力问题是关系到城市吸引力乃至竞争力的重要问题。
长春地处北纬43°05＇～45°15＇，属于温带大陆性亚湿润季风气候，是我国典型的北方寒地城市，寒冷冬季长达5个月。
在越来越讲究城市空间品质的新的发展时期，如何以强烈的文化意识、创新的思维、独特的视角系统性梳理冬季景观问题，把不利因素转变为城市独特特色是长春乃至其他北方寒地城市需要下大力气研究的课题，更是城市设计者或者城市研究者需要破解的难题。
2 对长春城市冬季景观的思考2.1 对城市景观的理解城市景观有狭义及广义之分。
狭义的城市景观指城市的人造或自然景色，而广义的城市景观则指由人、人的活动以及相应的支撑空间组成的综合景象。
考虑到城市的社会属性，城市景观问题需从广义的城市景观概念着手进行研究，只有激发市民的丰富城市活动和活跃城市生活模式，塑造相应便捷、友好、高品质的城市空间，才能从根本上塑造优质的城市景观。
寒冷地区办公建筑被动式节能设计研究——以北方某办公楼为例
寒冷地区办公建筑被动式节能设计研究——以北方某办公楼为例随着人们对环境保护和可持续发展的重视，被动式节能设计逐渐成为建筑设计的主流，尤其是在寒冷地区。
本文将以北方办公楼为例，探讨被动式节能设计在寒冷地区办公建筑中的应用。
首先，针对北方寒冷地区的特点，建筑应具备保温隔热的特性。
在墙体材料的选择上，可以采用保温隔热性能较好的材料，例如保温板、岩棉、蓬松材料等，提高墙体的保温性能。
同时，建筑外墙可以设置层状构造，增加外墙与室内之间的保温空气层，进一步提升保温性能。
其次，对于窗户的设计也应注重保温隔热。
在北方寒冷地区，窗户通常成为热量损失的主要部位。
因此，在选择窗框和窗户材料时，应考虑采用断热性能较好的材料，例如PVC、铝合金等。
此外，还可以采用双层或三层玻璃窗，增加隔热性能，减少热量损失。
在窗户的安装上，应确保窗框与墙体之间有良好的密封，避免冷空气进入室内。
再次，对于室内的环境控制也应进行合理设计。
北方寒冷地区通常需要供暖，因此，选择合适的供暖方式至关重要。
除了常见的空调供暖外，还可以考虑采用地暖等供暖方式，实现地面热量的均匀散发，提供更加舒适的室内环境。
此外，通过合理设计通风系统，可以在夏季实现室内的自然通风，减少空调使用，降低能耗。
最后，还应注重建筑的自然采光。
在设计中，可以通过合理的建筑布局和窗户设置，保证室内充足的自然光照。
合理采光不仅可以为办公楼提供良好的工作环境，还可以减少照明的使用，降低能耗。
综上所述，被动式节能设计在寒冷地区办公建筑中具有重要的意义。
在北方办公楼的设计中，应注重墙体保温隔热、窗户断热、供暖方式选择和自然采光等方面的设计。
通过合理的被动式节能设计，可以减少建筑的能耗，提高建筑的可持续性，为环境保护作出贡献。
北方严寒地区住宅屋顶设计的探索和实践——以长春市财政局职工住宅为例
响到 整体城 市面 貌 ． 别是 北方严 寒地 区住宅 的建 筑屋 顶设 计 逐步 受到 广泛 的关 注 ， 特 因此 ， 结合 实 际设 计 工
程分 析 和研 究住 宅屋 顶设计 有着 重要 意义 ．
顶形 式更加加 户外 活动 的机会 ．
【 稿 Ｈ｝ ２ ０ — １ Ｊ 蜘： ０ ５ １—２ ． ４ 作 者 简介 ： 林 铎（９７ ） ． １ ７ ～ ． 吉林 省 林 市 人 ． 教 ． 汝 硕 ‘ 研究 生 助 往 ｉ ：
和 构 造 设 计 ５个 方 面 ， 讨 了北 方 严 寒 地 区住 宅 的 屋 顶设 计 问题 ． 探 关 键 词 ： 方 严 寒地 区； 宅 ； 顶 设 计 北 住 屋
中图分类号 ：ｕ２ １ Ｔ ３
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文 章 编 号 ：０ ９１８ ｛０６ ０ —０８０ １０ —２ ８ ２ ０ ）３０ ２ —４
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北 方 严寒 地 区住 宅 屋顶 设 计 的探 索和 实践
— —
以长春 市 财政 局 职工住 宅 为例
林 链 柴广 益
（ 林 建 筑 Ｔ 程学 院建 筑 与规 划 学 院 ， 春 吉 长 １０ ２ ） ３０ １
摘 要 ： 合 长春 市财 政 局 职 ＿ 住 宅 小 区的 屋 顶 设 计 实 践 ， 别 从 屋 顶 的 角度 处 理 、 虎 窗设 计 、 结 ２ － － 分 老 屋顶 平 台设 计 、 结构
市 蔓延 ． 而 ， 实际设 计操作 的过 程 中 ， 于我 国地域广 阔 ， 然 在 由 地理 条件 与气 候 差 异很 大 ， 因此 南 方 的很 多设’ 计 理念 、 建筑 材 料 、 构造 做法 等 ， 北方严 寒地 区相 比有很 大 的差 别 ， 目地按 照南方 的设 计 手法来进行 设计 与 盲 会带来 大量 的建 筑技 术问题 和建筑 使用 问题 ， 建筑 的第 ５立面—— 屋顶 的设计 也是 如此 ．
基于寒地特征的绿色建筑屋顶景观设计
基于寒地特征的绿色建筑屋顶景观设计作者：鞠凯来源：《现代交际》2011年第12期［摘要］东北地区由于特殊的地理位置塑造了其建筑中独特的屋顶样式。
本文在总结了东北地区自然条件和屋顶发展样式的基础上，提出了适合东北地区建筑屋顶的绿色设计与改造的形式和方法。
［关键词］寒地特征绿色建筑屋顶景观［中图分类号］TU231 ［文献标识码］A ［文章编号］1009-5349（2011）12－0115－01我国古代讲究“天人合一”，强调人居环境和自然环境的交流和与自然相伴的状态。
随着社会理念的不断转变，“近山不进山，离尘不离城”，在日益喧闹的城市中既能享受社会发展带来的便利，又能享受大自然的气息和宁静，成为现代都市人的向往。
现代的屋顶设计不仅仅延续了传统的使用功能，更多的体现出整个城市的形象面貌，特别是在地处北方寒带地区的住宅建筑屋顶景观设计类型。
一、东北地区的气候特点类型及现存常见的屋顶形式（一）东北地区的地理位置和气候特点东北地区地处亚寒带，季节特征明显，四季温差较大。
特别是冬季比较漫长，夏季又十分酷热干燥，春秋两季常常伴随着大风和干燥的天气。
这些特殊的地理气候条件造成这里的建筑类型具有明显的寒地特征，特别是对住宅的屋顶设计带来一系列问题和挑战。
（二）东北地区常见的屋顶形式一般说来我国的住宅建筑屋顶形式，大多延续的是古代的设计形式，可以分为平屋顶和坡屋顶。
近年来在设计的过程中又加入了西方的建筑元素，在吸收和发展的基础上创造出富于变化的构造类型。
而屋顶设计不仅要做好排水和防水的设计，同时还要做好保温、节能的特点类型。
透过近几年北方的建筑样式来看，北方严寒地区住宅建筑屋顶设计不仅仅保持了北方气候特征的要求，也在结合外部的文化形式上发展了不同的处理形式。
一方面是对坡度较大的屋顶重新设计，配合现代常用的平板天窗和老虎窗，顶层为跃层户型。
另一方面是对平屋顶进行设计，平屋顶上平缓的机构可以摆放吸收太阳能的设备，既能有效地节约资源，又能对其设计改造提供支持。
浅谈寒地现代木结构屋顶的形态与发展
工作探索2018年第13期33我国国土面积范围广大，形成了多种气候区。
位于我国纬度最高的严寒地区，因其极端的气候条件，对建筑设计提出了许多值得思考的问题。
随着科技的进步和人民物质生活水平的提高，以及国家政策的导向性，人们更加注重节能、环保、可持续的发展理念，这在一定程度上也影响到了我们在建筑材料、构造等方面的选择上。
木材是一种可再生的材料，满足环保要求。
相比于其他建筑材料，生产单位木材所需的能源总量要更少。
而屋顶作为建筑外围护结构中最顶层的部分，所占面积比例最大，而且现代木结构屋顶与传统的混凝土结构屋顶相比，显现出很多优势。
因此在严寒地区和寒冷地区研究现代木结构屋顶的可行性具有很大的价值。
1 现代木结构屋顶形态1.1 国内研究现状中国传统的木结构屋顶有庑殿顶、歇山顶、悬山顶和硬山顶四种形式，代表了古代匠人们最高的技术水平。
其最大的形态特点便是其凹曲的屋顶和反宇的檐口，而斗拱则是以榫卯技术连接的节点构造中最精华的部分。
但是由于当时的技术水平、建造工艺等原因，现代木结构屋顶并没有将中国古代传统的木结构屋顶做法中最精华的部分提炼出来并运用。
木结构构件本身可以经过工厂预制，进行大规模装配式的应用，但限于寒地的气候条件以及技术水平，并没有大量的在寒地应用。
现存的单纯用木结构做屋顶的较少，常见的仍是结构用混凝土或钢材支撑，而屋面板等其他部位则用木材铺设。
1.2 国外研究现状国外的木结构屋顶形态与国内相比则丰富了许多，不仅应用于住宅、别墅等，也应用于体育馆、火车站等跨度较大的建筑或博物馆、展览馆等公共建筑。
因为木结构屋顶采用胶合木拼接而成，其形式可以工厂化预制生产，大大缩短了工期。
这种技术尤其以北美、欧洲和日本等地更为成熟，也因此形成了许多以加拿大木业协会为代表的研究团体和单位。
以位于加拿大范库弗峰的比兹百及其联合体设计的布兰特伍德高架铁路火车站为例，从外面看，主体材料是钢铁和玻璃，但是从站台上看，更吸引人眼球的是那些胶合层木的曲梁和他们所支撑的曲形的木屋盖。
严寒和寒冷地区居住建筑节能设计的探讨
严寒和寒冷地区居住建筑节能设计的探讨在严寒和寒冷地区，居住建筑的节能设计显得格外重要。
这是因为这些地区的气候条件严酷，冬季气温低，供暖成本高，加上能源不可再生，环保意识逐渐增强，节能则成为了每个人的重要任务。
那么，在这种背景下，如何进行节能设计呢？首先，要从材料选取入手。
寒冷地区居住建筑应该选用具有保温性能的建材，如彩钢板、EPS保温板、岩棉板等，以增加建筑物的保温性能，减少能源浪费。
在建筑设计中，墙体、屋顶、地面的保温区域应该按照自治区要求来确定。
其次，注重围护结构的安装。
为了达到优良的节能效果，建筑物的围护结构的构造和安装应该符合规范，并应保证气密性和隔热性。
同时应根据环境不同，采取不同的保温材料。
再来，注意窗户的设计。
窗户是建筑物中比较容易散失热量的位置。
所以，必须采取减少热桥效应、选择中空玻璃和三层玻璃等保温窗户、采取窗帘等措施，来减少能耗。
同时，在冬季可以采用日光房、温室等辅助措施来增加室内温度。
最后，注重采暖方式的选择。
在寒冷地区，采暖方式是决定建筑物节能效果的关键。
应该采用低耗能、环保的采暖方式，如地热、太阳能、热泵和天然气等。
应选择能够降低室内温度波动的采暖方式，同时也应遵循节能原则，即在能够满足室内温度的前提下，尽可能地减少能源的消耗。
综上所述，严寒和寒冷地区居住建筑的节能设计需要统筹选材、围护、窗户和采暖的方方面面。
建筑物的节能效果不仅关系到个人的健康和舒适，更关系到能源的消耗和环境的保护。
为了更好地探讨严寒和寒冷地区居住建筑节能设计的问题，我们可以根据相关数据进行分析。
首先，我们来看一组数据：中国2017年度全社会终端用能总消耗量为45411.7万吨标准煤，其中工业用能消耗量占比达到70.3%。
这表明能源消耗主要集中在工业领域，但作为家庭能源消耗的部分，节能仍然是极大的问题。
其次，根据国际废气排放数据库，中国2017年的能源消耗清单中，煤炭占比仍然达到58.9%，天然气仅占22.2%。
基于被动式设计策略的寒地住宅设计探索--以长春市某小区住宅设计为例
基于被动式设计策略的寒地住宅设计探索--以长春市某小区住宅设计为例苏鹏;汤仁赫;韦宝畏【摘要】被动式建筑设计是现代建筑设计研究领域的重要课题。
在分析长春地区气候特征的基础上，通过住宅朝向的选择、体形系数的控制、群体布局的形式和户型设计等方面探讨了被动式设计策略在寒地住宅规划设计当中的应用，以期能为寒地其它地区居住建筑的设计提供有益借鉴。
【期刊名称】《甘肃科技》【年(卷),期】2016(032)010【总页数】3页(P112-114)【关键词】被动式;寒地;住宅设计【作者】苏鹏;汤仁赫;韦宝畏【作者单位】吉林建筑大学建筑与规划学院，吉林长春 130118;吉林建筑大学建筑与规划学院，吉林长春 130118;吉林建筑大学建筑与规划学院，吉林长春130118【正文语种】中文【中图分类】F287.8随着科技的发展与社会的进步，人们对于居住环境品质的要求不断提高，住宅设计的理念也由最初的“安全、适用、经济、美观”逐渐向“绿色、环保、低碳、节能”转变。
这极大地促进了被动式建筑在我国的发展与应用。
被动式建筑设计是指建筑方案设计过程中，根据建筑所在地的区域气候特征，遵循建筑环境控制技术的基本原理，综合建筑功能、形态等需要，合理组织和处理各建筑元素，使建筑物具有较强的气候适应和气候调节能力［1］。
这种建筑可以用非常小的能耗将室内调节到合适的温度，不仅符合现代住宅设计的理念，而且有利于节能环保，是现代建筑设计研究领域中的重要课题之一。
笔者拟以长春市朝阳区前进大街以西，湖光路以南，前进西街以东地段（如图1所示）的住宅规划设计为例，探讨被动式设计策略的应用，以期能为东北寒地居住建筑的被动式设计提供有益借鉴。
长春地处中国东北平原腹地，地势平坦开阔，属北温带大陆性季风气候区，在建筑气候分区上属于严寒地区的范围。
气温自东向西递增，降水自东向西递减。
春季干燥多风，夏季湿热多雨，秋季天高气爽，冬季寒冷漫长，具有四季分明，雨热同季，干湿适中的气候特征。
严寒地区屋盖保温层设计与施工的初步尝试
严寒地区屋盖保温层设计与施工的初步尝试
韩占文
【期刊名称】《内蒙古煤炭经济》
【年(卷),期】1992(000)003
【摘要】严寒地区屋盖保温层的施工方法,一直是设计与施工人员探索的问题.如何采用施工简单、经济技术合理.适宜当地气候条件,确保工程质量,是值得进一步研究的.本文结合当地的气候条件及多年实践,作一初步尝试.严寒地区,是指北纬48°以北,全年无霜期在120—150天之间,正常施工期只有150天左右,冬季室内外温差达60—70℃.为此在设计与施工中选用什么形式的屋益保温层,采用什么材料及施工工艺;对此,本文提出粗浅看法.
【总页数】2页(P58-59)
【作者】韩占文
【作者单位】宝日希勒第三煤矿
【正文语种】中文
【中图分类】F407
【相关文献】
1.间歇运行对严寒地区高校老旧学生公寓外墙保温层厚度的影响 [J], 张天文;苗绘
2.严寒地区建筑外墙外保温构造保温层经济厚度研究 [J], 金虹;邵腾;陈德龙;金雨蒙
3.严寒地区被动式低能耗建筑外墙最佳保温层厚度研究 [J], 石俊龙程大磊林晓波刘悦;
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5.高海拔严寒地区特长公路隧道保温层铺设长度 [J], 李炎;袁乾龙;曾佑理
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收稿日期:2005-11-241 作者简介:林 (1977～),男,吉林省吉林市人,助教,在读硕士研究生.北方严寒地区住宅屋顶设计的探索和实践———以长春市财政局职工住宅为例林 柴广益(吉林建筑工程学院建筑与规划学院,长春 130021)摘要:结合长春市财政局职工住宅小区的屋顶设计实践,分别从屋顶的角度处理、老虎窗设计、屋顶平台设计、结构和构造设计5个方面,探讨了北方严寒地区住宅的屋顶设计问题.关键词:北方严寒地区;住宅;屋顶设计中图分类号:TU 231 文献标识码:A 文章编号:100921288(2006)03200282040 前言 20世纪90年代起,中国经济快速发展,各地都进行了大规模地建筑开发建设,其中尤以住宅的建设量最多.在这一过程中,出现了大量的住宅设计的新手法、新理念和新趋势,并且由南部发达城市向北方大中城市蔓延.然而,在实际设计操作的过程中,由于我国地域广阔,地理条件与气候差异很大,因此南方的很多设计理念、建筑材料、构造做法等,与北方严寒地区相比有很大的差别,盲目地按照南方的设计手法来进行设计会带来大量的建筑技术问题和建筑使用问题,建筑的第5立面———屋顶的设计也是如此.屋顶在整体建筑造型中扮演着非常重要的角色,其设计形式多样,不仅关系到内部使用功能,而且也影响到整体城市面貌.特别是北方严寒地区住宅的建筑屋顶设计逐步受到广泛的关注,因此,结合实际设计工程分析和研究住宅屋顶设计有着重要意义.1 北方严寒地区的气候特点及常见屋顶处理形式111 北方严寒地区的气候特点 北方严寒地区一年四季的季节特征明显,四季温差很大.冬季严寒,夏季酷热,春秋两季多风且气候干燥.吉林省长春市的冬季历史最低气温在零下36.5℃左右,夏季历史最高气温达到零上38℃,四季温差在70℃,常年主导风向为西南风,春秋季节经常会有风沙天气,是比较典型的北方严寒城市的气候特征.这些地域的气候特点都会给住宅的屋顶设计带来一系列问题和挑战.112 北方严寒地区常见屋顶处理形式 一般来说,屋顶的设计形式广义上可以分为平屋顶和坡屋顶.根据排水形式又可以划分为女儿墙排水和檐沟排水.在设计中往往将各种设计形式相互结合,创造出富于变化的室内空间与外部造型.而北方城市的屋顶设计时不仅要做好排水和防水的设计,同时还必须做好保温、节能.屋顶形式越复杂,就越容易出现热桥问题,这也是困扰北方城市住宅屋顶设计的技术问题.坡屋顶比平屋顶复杂,檐沟排水比女儿墙排水更容易出现热桥.建筑师和开发商都在设计中努力的避免类似的技术问题.近几年来,北方严寒地区住宅建筑屋顶设计在适应北方城市气候特征的同时,也有各自不同的处理形式.一是坡度较大的屋顶设计,结合平板天窗和老虎窗,顶层为跃层户型.二是平屋顶设计,平屋顶上可以摆放太阳能热水器,体现了对节约能源的设计支持.三是平坡结合的屋顶设计,局部结合南向的单坡屋顶,使屋顶形式更加灵活,南向露台可以保证充足的采光,增加户外活动的机会. 第23卷 第3期2006年9月吉 林 建 筑 工 程 学 院 学 报Journal of Jilin Architectural and Civil Engineering Institute Vol.23 No.3Sep 12006 总体来看,坡屋顶、平屋顶及平坡结合屋顶是目前被广泛采用的屋顶形式,提供了丰富有趣的内部空间形态,以及多样的住宅立面造型.在多样的屋顶处理形式背后,如何提高内部空间使用效率、保证居住舒适性,如何进行相应的排水、防水设计和保温、节能设计,仍然是建筑设计者们一直致力于探索的技术问题.2 长春市财政局职工住宅小区的屋顶设计 长春市财政局职工住宅小区位于长春市的经济开发区.区别于地产开发商开发的楼盘,设计要求在满足职工居住使用要求的前提下,尽可能经济.这就要求在设计时,充分地进行建筑形式、结构形式、构造方法、建筑材料和设备之间的比较,优化建筑设计成果.现以此为例,谈一谈在屋顶设计中,综合考虑气候特征与经济因素的同时,对于提高顶层住户居住的舒适性及使用效率所做的一些尝试.长春市财政局职工住宅小区的屋顶设计为双坡檐沟外排水硬山形式,局部设有老虎窗和屋顶平台.以下将分别从屋顶的角度处理、老虎窗设计、屋顶平台设计、结构和构造设计这5个方面加以具体介绍.211 屋顶角度处理 目前被广泛采用的坡屋顶往往结合了丰富的使用功能,与传统的仅作为屋架的坡屋顶及为立面造型做出的假坡顶不同.在其内部所形成的斜空间结合跃层式住宅或夹层空间,可以创造出多种形式的适应不同户型需求的空间形态,如高起居厅、屋顶平台、贮藏空间、户内楼梯、阁楼等等[1],因而屋顶的角度处理直接影响到内部空间的使用效率.在财政局住宅小区的屋顶设计中,采用加大双坡屋顶的角度———35°.坡屋顶的角度加大增加了建筑的成本,但是带来的阁楼和屋顶空间是吸引人的,这也是增加户型均好性的设计方法之一.35°的起坡角度在常用起坡角度的基础上虽然增加了造价,但是带来了很好的阁楼空间的使用效率.在考虑了建筑之间挡光和建筑经济性的同时,增加了阁楼空间的使用舒适度(见图1).图1 阁楼剖面1 图2 阁楼剖面2图3 施工中的露台212 老虎窗设计 老虎窗的设计是传统的坡屋顶造型手法,是阁楼空间的主要采光窗.但是老虎窗的定位和大小直接决定了立面屋顶造型的比例关系和室内空间的使用,这同时也取决于屋顶的坡度.定位的原则是首先满足阁楼内部空间的使用要求,保证窗下墙在1100mm 的高度,通过老虎窗的形式调整立面造型比例,收到了比较好的内部空间效果(见图2).213 屋顶平台设计 由于该小区设计采用集中热水系统,因此屋顶平台不用考虑太阳能热水系统,而仅作为室外活动之用.在设计过程中,我们分析了北方屋顶平台的使用效率,长春市作为典型的北方严寒城市,年日平均气温≤5℃的天数超过145天.通过调查显示,一年中真正具备在户外活动的气候条件的时间在每年的5月份至10月份,其中还包括了比较炎热的7、8月92 第3期林 ,柴广益:北方严寒地区住宅屋顶设计的探索和实践———以长春市财政局职工住宅为例图4 施工中的阁楼份.因此,为了增加屋顶平台的使用效率,我们把它的位置设计在南向,并且结合屋顶的造型设计了遮阳构架(见图3).同时,我们还充分考虑了风向的因素,长春市是内陆平原城市,周围没有较高的山峰,常年主导风向为西南风.小区的位置地处城市近郊,周围建筑物较低,因此屋顶平台设计为内凹形式,两侧的坡屋顶和相邻平台的隔板可以有效的起到防风的作用,创造出舒适宜人的室外活动空间.214 屋顶结构设计 为了降低建筑成本,屋顶的结构形式采用梁板式,但是梁的高度会影响阁楼的内部使用净高.因此,设计中尽量合理布置梁的位置,减少梁高.利用坡屋顶起坡处的低矮空间,砌筑图5 节点构造设计承重砖墙,设立短柱,以减小屋顶板下横梁的跨度,进而降低梁高,增加室内使用净高(见图4).215 屋顶构造设计 尽管坡屋顶较之平屋顶有较好的保温性能[2],但是要达到国家规定的节能50%的要求,还需要采取一定的措施.屋顶的保温设计为120mm 厚的承重型苯板.坡屋顶的山墙设计为硬山形式,避免了由于悬山出挑的混凝土板带来的热桥.檐沟出挑600mm 宽400mm 高,外贴20mm 厚苯板保温(见图5).排水为檐沟有组织外排水.屋顶平台为刚性上人防水屋面,并且双向配筋,提高防水层的抗变形能力.在设备管线的出风口设计上,利用坡屋顶脊下的图6 竣工图空间,尽量使相同的出风口汇集在山墙的位置伸出屋面,保证立面的简洁、整齐,也同时解决出风口容易产生冷凝水的问题.总之,长春市财政局职工住宅小区的屋顶设计是成功的,在考虑了气候特征及经济性的同时,较好地满足了建筑的形式和使用功能的要求(见图6).3 结语 通过对长春市及其它城市住宅的考察分析,发现北方严寒地区的住宅设计,尤其是屋顶设计有很大的区别.随着开发商跨地域的开发行为越来越多,在借鉴其它地域成功的设计经验的同时,必须做好吸收和消化.近年来,长春市也时常有盲目采用南方设计形式,甚至是国外设计方案而惨遭失败的例子,“水土不服”是主要的原因.因此,在住宅屋顶设计中,应从本地的气候特征出发,努力探索和总结适应地域特点、符合时代特征、以及使用需求的屋顶设计模式.参 考 文 献 [1] 吴爱民,殷立文,艾 杰1多层住宅坡屋顶空间利用及构造问题浅析〔J 〕1低温建筑技术,2000(2):18-191 [2] 席晓华1关于住宅坡屋顶的思考〔J 〕1山东建筑工程学院学报,2001(6):41-44103吉 林 建 筑 工 程 学 院 学 报第23卷The R esearch and Practice on Roof Design ofD w elling H ouse in Northern Frore Area———T aking Example for D w elling H ouse Design of Changchun Finance BureauL IN Mang ,CHA I Guang 2yi (School of A rchitecture &U rban City Planning ,Jilin A rchitectural and Civil Engineering Institute ,Changchun 130021)Abstract :This paper discusses the problems of the roof design in northern frore area with the practice of dwelling house design for Changchun Finance Bureau.The discussion is from five as pects of roof obliquity ,dormer win 2dow ,flat roof ,structure design and conformation design.K eyw ords :northern frore area ;dwelling house ;roof design(上接第11页) [3] F.A.Sturla and A.Argento Free and forced vibrations of a spinning viscoelastic beam.Journal of Vibration and Acoustics.1996,118,463-468. [4] m ,D.J.Inman and W.R.Saunders Hybrid damping models using the G olla -Hughes -Mc Tavish method with internally balanced model reduction and output feedback.Smart.Mater.Struct.2002,9,362-371. [5] A.Fasana and Marchesiello Rayleigh -Ritz analysis of sandwich beams.Journal of Sound and Vibration.2001,241(4),643-652.Dynamic Analysis of a Flexble Manipulator withPassive Constrained Layer DampingL IU Ming 1,2,ZOU Jian 2qi 1,DON G Lu 2tao 3(1:School of Civil Engineering ,Jilin A rchitectural and Civil Engineering Institute ,Changchun 130021;2:Changchun U rban Planning B ureau ,Changchun 130000;3:Jilin R un Tong Engineering Cost Consultation L td ,Changchun 130061)Abstract :This paper studies the vibration behavior of a flexible manipulator with passive constrained layer damp 2ing (PCLD )treatment.Due to the highly nonlinear and coupled characteristics of the beam with PCLD treat 2ment ,Using Lagrange ’s equation and Rayleigh 2Ritz method ,the dynamic model of the manipulator is obtained and its vibration response is analyzed in the time domain.The manipulator rotates in a vertical plane and carries an end mass.Numerical simulations show that the V EM not only reduces the amplitude of the elastic deflection but also quickly attenuates the vibration to zero.K eyw ords :flexible manipulator ;dynamics ;passive constrained layer damping 13 第3期林 ,柴广益:北方严寒地区住宅屋顶设计的探索和实践———以长春市财政局职工住宅为例。