建筑节能技术在寒冷地区的应用

一、引言

在全球倡导节能减排与可持续发展的大背景下，建筑行业作为能源消耗的重要领域，其节能工作至关重要。寒冷地区因冬季漫长、气温较低，建筑需长时间供暖，导致能源消耗巨大。传统建筑在设计与建造过程中，节能技术应用不足，使得能源浪费严重，加剧了能源短缺与环境污染问题。因此，深入研究建筑节能技术在寒冷地区的应用，对降低建筑能耗、实现建筑行业绿色发展具有重要的现实意义。

二、建筑节能技术在寒冷地区应用研究的背景与意义

2.1 研究背景

寒冷地区冬季室外温度普遍较低，建筑为满足室内热舒适需求，需依靠大量的供暖设备维持室内温度，这使得建筑供暖能耗在总能耗中占比极高。同时，部分寒冷地区的建筑在围护结构设计、供热系统配置等方面存在不合理之处，保温隔热性能差、供热效率低等问题突出，进一步增加了能源消耗。此外，随着人们生活水平的提高，对室内热舒适的要求不断提升，导致建筑能耗持续增长，寒冷地区建筑节能形势严峻。

2.2 研究意义

在寒冷地区应用建筑节能技术，能够显著降低建筑供暖能耗，减少对煤炭等传统能源的依赖，缓解能源供应压力，保障能源安全。通过提高能源利用效率，降低建筑运行过程中的碳排放和污染物排放，有助于改善区域生态环境质量。此外，节能技术的应用还能降低建筑的运营成本，提升建筑的市场竞争力，推动建筑行业向绿色、低碳方向转型升级，促进社会经济的可持续发展。

三、寒冷地区建筑节能关键技术

3.1 围护结构保温节能技术

外墙保温是围护结构节能的关键环节。采用高效保温材料，如聚苯板、岩棉板等，通过外墙外保温、内保温或夹心保温等方式，可有效提高外墙的保温隔热性能，减少热量散失。其中，外墙外保温技术因其保温效果好、不占用室内空间等优点，在寒冷地区应用广泛 。

门窗作为建筑热量传递的薄弱环节，提高其保温性能至关重要。选用断桥铝合金、塑钢等型材，搭配中空玻璃、Low-E 玻璃等，可增强门窗的隔热和密封性能，减少空气渗透带来的热量损失。同时，合理控制门窗面积，优化开启方式，也有助于降低能耗 。

屋面保温可采用倒置式保温、正置式保温等方式。选用挤塑聚苯板、泡沫玻璃等保温材料，在屋面形成良好的隔热层，阻止热量传递。此外，种植屋面、蓄水屋面等生态屋面形式，不仅具有保温隔热效果，还能改善建筑周边环境 。

3.2 供热系统节能技术

集中供热系统通过优化管网布局、采用水力平衡调节技术，可减少管网热损失，提高供热效率。采用高效的锅炉设备，如冷凝式锅炉，其热效率可达 90% 以上，相比传统锅炉能显著降低能源消耗。同时，利用热计量技术，实现按热量收费，可增强用户的节能意识，促进节能行为 。

地源热泵技术利用地下浅层地热资源进行供热和制冷，通过地下埋管换热器与土壤进行热量交换，具有高效、节能、环保等优点。在寒冷地区，地源热泵系统可作为稳定的供热热源，有效降低建筑对传统化石能源的依赖 。

3.3 可再生能源利用技术

太阳能在寒冷地区的应用主要包括太阳能热水系统和太阳能光伏发电系统。太阳能热水系统可满足建筑生活热水需求，减少常规能源消耗；太阳能光伏发电系统产生的电能可用于建筑照明、设备运行等，实现建筑部分用电自给 。

生物质能作为一种可再生能源，在寒冷地区可通过生物质锅炉燃烧生物质燃料进行

供热。生物质燃料来源广泛，如秸秆、木屑等，燃烧过程中二氧化碳实现零排放，具有良好的环境效益 。

四、建筑节能技术在寒冷地区应用现存问题

4.1 技术应用成本较高

部分先进的建筑节能技术和材料，如高效保温材料、地源热泵设备等，初始投资成本较高。对于建筑开发商和用户而言，较高的成本投入使得他们对节能技术的应用积极性不高，更倾向于选择成本较低的传统技术和材料，阻碍了节能技术在寒冷地区的推广应用 。

4.2 技术标准与规范不完善

目前，寒冷地区建筑节能相关的技术标准和规范尚存在不足之处。部分标准更新不及时，无法适应新技术、新材料的发展需求；标准条款的可操作性不强，在实际应用中难以准确指导建筑节能设计和施工，导致节能技术应用效果参差不齐 。

五、建筑节能技术在寒冷地区应用的应对策略

5.1 降低技术应用成本

政府加大对建筑节能技术研发的资金支持，鼓励科研机构和企业开展产学研合作，研发成本更低、性能更优的节能技术和材料。出台相关补贴政策，对采用节能技术和材料的建筑项目给予财政补贴、税收优惠等，降低企业和用户的应用成本，提高其积极性 。

5.2 完善技术标准与规范体系

相关部门组织专家和行业代表，加快修订和完善寒冷地区建筑节能技术标准与规范。及时将新技术、新材料纳入标准体系，增强标准的时效性和可操作性。加强对标准执行情况的监督检查，确保建筑节能设计和施工严格按照标准规范进行 。

六、建筑节能技术在寒冷地区的发展趋势

6.1 智能化与信息化融合

未来，建筑节能技术将与物联网、大数据、人工智能等智能化和信息化技术深度融合。通过智能传感器实时监测建筑能耗、室内温度等参数，利用大数据分析能耗规律，借助人工智能实现供热系统、门窗等设备的智能调控，提高能源利用效率和节能效果 。

6.2 多能互补与集成应用

单一的节能技术和能源利用方式存在一定局限性，未来寒冷地区建筑节能将朝着多能互补与集成应用方向发展。例如，将太阳能、地源热泵、生物质能等多种可再生能源与传统能源相结合，根据不同季节、不同时段的能源需求，实现多种能源的优化配置和协同运行 。

七、结论

建筑节能技术在寒冷地区的应用对降低建筑能耗、保护环境、推动建筑行业可持续发展具有重要作用。尽管当前面临成本高、标准不完善、人才短缺和公众意识淡薄等问题，但通过降低技术应用成本、完善标准规范、加强人才培养和提高公众节能意识等应对策略，并顺应智能化信息化融合、多能互补集成和全生命周期管理等发展趋势，能够有效促进建筑节能技术在寒冷地区的广泛应用，实现寒冷地区建筑的绿色低碳发展。

参考文献

[1] 肖辉. 建筑节能技术在寒冷地区的应用[J]. 中国新技术新产品,2009(19):173. DOI:10.3969/j.issn.1673-9957.2009.19.165.

[2] 李浩田. 适宜节能技术在寒冷地区农村小学建筑设计中的应用研究——以山东荣成北港西村小学改造为例[D]. 山东:山东建筑大学,2013. DOI:10.7666/d.Y2310717.

[3] 母利蓉. 建筑施工现场保温节能技术在寒冷地区的应用研究[J]. 装饰装修天 地,2024(2):166-168. DOI:10.12257/j.issn.1006-2122.2024.02.056.