低碳理念在北方住宅采暖設(shè)計中的應(yīng)用研究

姚鵬

摘 要：最近幾年受到了全球經(jīng)濟(jì)危機(jī)的影響，世界環(huán)境污染問題是比較嚴(yán)重的，而且大約有50%的污染源是建筑行業(yè)產(chǎn)生的，這樣就導(dǎo)致了環(huán)境問題變得越來越嚴(yán)重。尤其是北方住宅采暖設(shè)計，必須要將低碳理念融入其中，保證住宅采暖設(shè)計與可持續(xù)發(fā)展的理念是相符的，一定要引起我們的重視。

關(guān)鍵詞：低碳理念；北方住宅；采暖設(shè)計；應(yīng)用研究

北方住宅采暖設(shè)計中合理的應(yīng)用低碳理念，可以保護(hù)環(huán)境，減少溫室氣體對環(huán)境的污染，住宅低碳采暖就是基于低碳理念形成的，在這一過程中，地球的承載能力也會不斷的增加，在冬季的住宅設(shè)計中，一定要減少高能耗建筑施工，因此必須要堅持低碳采暖的理念，達(dá)到節(jié)約能源的目的，減少排放量，這也是北方住宅采暖設(shè)計中十分重要的因素。

1 北方住宅的規(guī)劃與傳統(tǒng)的采暖方式

1.1 北方住宅的規(guī)劃

北方地區(qū)的氣候是十分特殊的，節(jié)氣分明，北方住宅在規(guī)劃的過程中，必須要重視氣候，由于北方冬季冷空氣氣流會在凹地形成一種對房屋的霜凍效果，導(dǎo)致了冷空氣會堆積在凹地的底部，這樣就導(dǎo)致了凹地的溫度比其他地方的溫度要低，在這樣的情況下，要想保證溫度的一致性，消耗的能源相對于其他的地方來說就會比較多。在寒冷的冬季人們希望獲得更多的日照，影響著日照的因素有日照質(zhì)量、日照量和日照的時長。房屋在建筑的過程中，必須要合理的規(guī)劃空間，最大限度的保證地表和建筑物的溫度，因此北方住宅一般都是南北方向或者是比較接近南北方向，還要最大限度的避開冬季的主導(dǎo)風(fēng)向，否則會增加能耗。北方的住宅南北布局不僅僅是由于日照和采光的影響，北方冬季的風(fēng)向是南北走向的，這樣住宅采暖受到風(fēng)力的影響就會比較小。

1.2 傳統(tǒng)的采暖方式

傳統(tǒng)的北方住宅采暖方式是集中供熱的方式，這種供熱方式是經(jīng)過了木材取暖和煤炭取暖等簡單的取暖方式逐漸的演變而來的，主要是由于這些可燃物工會產(chǎn)生大量的二氧化碳，隨著時間的增加，環(huán)境問題越來越突出，尤其是溫室效應(yīng)，在這樣的情況下，就必須要正確的對待低碳問題，在科技的不斷進(jìn)步的今天，冬季的采暖技術(shù)使用比較廣泛的就是集中供熱方式，集中供熱的方式使用的就是熱點聯(lián)合生產(chǎn)的方式，由于北方的住宅規(guī)模比較大，一般使用的都是集中熱力網(wǎng)進(jìn)行供熱，供熱費用是按照房屋的采暖面積來收取的，但是這種供熱費用的收取存在著很大的弊端，那就是無論用戶是否使用都必須要繳納采暖費用，而供熱系統(tǒng)是無法知道用戶的這一要求的，這樣就導(dǎo)致了熱量無法正確的統(tǒng)計，每一年都會造成30%～40%熱量的浪費，基于這一情況，政府出臺了集中供熱分戶計量的方式，這樣就可以減少能源的過多浪費。目前有很多大型的供電廠在供電發(fā)熱效率上達(dá)到了20%，也就是說這80%的熱量中有70%的熱量可以用來供熱，在一定的程度上也就減少了熱量的浪費，但是這種方法在一些中小型的住宅中并不適合使用，這樣住宅小區(qū)使用的都是社區(qū)鍋爐進(jìn)行供熱，這種供熱方式在供熱時間上是可以協(xié)調(diào)的，但是費用較高，極容易導(dǎo)致嚴(yán)重的環(huán)境污染。

2 可持續(xù)發(fā)展的低碳采暖住宅

2.1 住宅維護(hù)結(jié)構(gòu)的采暖設(shè)計

2.1.1 門窗設(shè)計

北方住宅采暖設(shè)計中，門和窗戶的絕熱性是極差的，也是影響了住宅節(jié)能的重要因素。因此住宅入戶是熱量損失比價薄弱的環(huán)節(jié)，在這一環(huán)節(jié)中，必須要增加門與窗的保溫性能，可以使用塑鋼門窗，因為塑鋼門窗有著良好的隔熱性，在入口處還要設(shè)置保溫外門和防寒門斗，這樣就可以避免冷風(fēng)的入侵。北方的住宅層數(shù)并不高，在密度上也比較低，因此為了增加太陽對于房屋的輻射量，就需要增大南向的面積。北方住宅窗地的比例一般是在1：7左右，但是也可以根據(jù)具體的情況，將南面的窗戶適當(dāng)?shù)拇箝_，除此之外，也可以設(shè)置東西向的窗戶。設(shè)置遮陽建筑的過程中，在晚間必須要將保溫板閉合好，保溫板自身就有著一定的保溫和密封的作用，在玻璃窗戶和保溫板之間必須要使用空氣的間層保溫，在這樣的情況下就可以增加保溫的性能。

2.1.2 住宅墻體的采暖設(shè)計

墻體也是住宅圍護(hù)中重要的組成部分，外墻是量建筑能耗中比較關(guān)鍵的部分，外墻可以提高保溫性能，對外墻進(jìn)行保溫是極為重要的，可以提高建筑的整體節(jié)能效果，外墻保溫的厚度和保溫材料是其中十分關(guān)鍵的因素，目前人們在建筑物外墻上可用的節(jié)能材料主要有三大類：新型磚材料，新型保溫節(jié)能墻板和建筑磚，新型保溫墻板是現(xiàn)在用的比較多的材料之一，它具有種類多，保溫好，施工方便等諸多優(yōu)點，近年來發(fā)展很快。作為現(xiàn)在常用的外墻保溫體系一共分為三種：外墻外保溫、外墻內(nèi)保溫和加夾芯保溫。無論是哪種外墻保溫都能使寒冷冬季外墻內(nèi)外表面積溫度升高，室內(nèi)的溫度也會隨之有一定的維持，其中，外墻外保溫在我國北方運用的比較廣泛，其保溫效果也比較好。

2.2 住宅中保溫材料的應(yīng)用

建筑物體內(nèi)的溫度會從各個地方流失，墻體、屋頂、窗戶等都是熱量流失的場所。建筑材料中的傳熱都是通過建筑物體的熱傳導(dǎo)來完成的。保溫層能夠很好的起到隔絕傳導(dǎo)作用，盡量減少熱傳遞，減少熱量的損失?，F(xiàn)在許多保溫材料都是通過在其內(nèi)部添加空氣層或是許多間隙，以空氣對傳熱的阻隔作用來起到保溫效果。但是這種保溫材料通常質(zhì)量不行，在一般情況下硬度達(dá)到不了要求。當(dāng)保溫效果提高時，建筑物內(nèi)的保溫效果會提高很多，這樣就使得采暖問題得到緩解，使能源的消耗得到減弱。常見的保溫材料有巖棉，這是一種纖維結(jié)構(gòu)的物質(zhì)，是在高溫下把相應(yīng)的物質(zhì)熔化，之后加入化學(xué)藥劑使之產(chǎn)生剛度。巖棉做成的保溫材料不宜安裝在比較潮濕的外墻上，因為巖棉制成的保溫材料特別愛吸收水汽，隨著時間的增加，巖棉制成的保溫材料會由于吸水過多而保溫性能下降。蛭石做成的保溫材料具有高保溫、防腐等特點。大麻纖維，它是一種壓縮型保溫板，是非常環(huán)保的產(chǎn)品。

2.3 利用太陽能技術(shù)實現(xiàn)低碳采暖

人們在適應(yīng)環(huán)境的同時盡可能的利用太陽能的潛在能力，這就是被動式的太陽能設(shè)計理念。在建筑設(shè)計過程中要全面的考慮室內(nèi)外的氣溫條件、建筑類型和控制好太陽能的方法對利用的影響，還要協(xié)調(diào)好冬季供熱和夏季降暑兩者矛盾關(guān)系。譬如，在冬天時，應(yīng)該盡可能的利用太陽能，使其得到最大的發(fā)揮，但是在夏季就要避免太陽能的有效輻射，降低室內(nèi)溫度。在北方的寒冷地區(qū)，建筑一般都是把使用空間最大化的布置在南向，以便于被動式的利用太陽能。

3 結(jié)論

如今，低碳建筑在我國已經(jīng)進(jìn)入到了發(fā)展階段，但是一方面從整體設(shè)計上，材料運用等都有許多事情要做，可以說是任重道遠(yuǎn)。我們應(yīng)該充分借助節(jié)能減排的大環(huán)境，努力發(fā)展低碳建筑；另一方面，我們應(yīng)該提高低碳認(rèn)識，低碳不僅僅是在大事上，在小事上也能處處體現(xiàn)低碳，做到低碳，在盡力保持我國傳統(tǒng)建筑優(yōu)勢的基礎(chǔ)上，走出一條有中國特色的低碳建筑之路。

參考文獻(xiàn)

[1]涂逢祥.建筑節(jié)能[M].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2010.08.46.

[2]方芳.低碳地產(chǎn)之中國選擇[M].上海：上海人民出版社，2010.02.