高寒草原牧区可移动装配式阳光蓄热住宅性能优化研究

　　高寒草原牧区气候恶劣，昼夜温差大，常规住宅供暖能耗高、施工条件受限，可移动装配式阳光蓄热住宅以太阳能利用和结构轻质化为核心，集成被动采暖、蓄热墙和模块构造，达到舒适性和低能耗的统一。本文以性能优化为目标，从围护结构热工性能、蓄热系统配置、装配构造与移动性四个方面建立综合优化路径。研究结果可以为牧区住宅的低碳化、标准化以及提高居住品质提供技术支持。

　　一、气候特征与设计导向

　　高寒牧区冬季长、 气温低、太阳辐射强，被动式太阳能建筑的适用性较好。住宅需要考虑快速搭建、保温蓄热、易拆装。以蓄热充足、散热慢和结构轻巧为目标开展性能优化工作，根据仿真与实验的结果来评价建筑在各种条件下的热环境状态。

　　建筑朝向应为南偏东5°～15°，以便获得最大的冬季日照量。立面开窗面积要控制在25%之内，窗户采用三层中空低辐射玻璃，并与活动的保温帘一起形成日夜双重防护。结构系统主要采用轻钢框架形式，可以降低基础工程的量、便于移动并容易实现重复使用。

　　二、性能优化策略

　　(一)围护结构与保温构造

　　外墙用真空绝热板和岩棉复合而成，导热系数小于0.03W/(m·K)，内设反光膜来增加室内的热反射率，减少夜晚热量散发。屋面使用了双层保温与通风腔的方式来进行隔热。地面使用高密度的保温垫进行隔热，降低冷桥形成的可能。节点密封、插接式构造，保证整体气密性。

　　(二)阳光蓄热系统优化

　　阳光间属于主要采暖区，配置高透明度的双层PC板屋面以及低位蓄热墙，蓄热墙体采用相变储能材料与混凝土组成的复合层结构，在白天时吸收能量，夜晚再缓缓释放，达到温度稳定的目地。可调式反射板引导低角度太阳辐射，提升采光及蓄热能力。结合自动通风控制，在晴暖时导入热空气，在夜间关闭保温，达到被动管理热量效果。

　　(三)装配与移动模块设计

　　模块化单元分为功能舱、 蓄热仓、服务仓通过插拔式的连接组成一个可分拆的整体。墙体、屋顶和地面用轻质复合材料做成，在螺栓和快卡扣的作用下装配，单体可以几小时之内完成搭建工作。移动性由底部的滑轮及可调支撑装置来完成，以适应牧民的迁徙需要。装配接口留有能源、通风管路等空间，保证了系统完整性以及扩展性。

　　可移动装配式阳光蓄热住宅主要采用被动式供暖方式，并结合建筑自身结构来进行热量收集利用，从而使得寒冷草原地区也能达到较低能耗水平和较高的居住质量。性能优化体现出太阳能使用、装配技术和地域性协调一致的优势，在使建筑具备可移动性，重复利用功能的同时还提升了热量储存的效果，从而给牧区可持续居住方式找到切实可行的途径。

　　【作者 张顺山 任明明 作者单位：青岛建设装饰集团】