我国北方农村建筑节能

【摘 要】随着社会的发展,节能型建筑已成为当今发展趋势,而以往农村建筑由于各方面原因能耗较大、节能技术应用较少,本文针对寒冷地区气候特点及能源供给和消耗情况,分析寒冷地区农村住宅建筑节能的有利条件以及农村能源资源特色,提出了适合农村建筑节能低碳化的发展途径.

【Abstract】Withthedevelopmentofsociety,energy-efficientbuildingshebeethedevelopmenttrendofthepast,ruralbuildings,duetovariousreasonsoflargeenergyconsumption,energysingtechnologyisseldomused,thecharacteristicsofthecoldclimateandenergysupplyandconsumption,analysisofcoldregionorableconditionorruralresidentialbuildingenergyefficiencyandruralenergyresourcecharacteristics,suitableforruralbuildingenergy-efficientlow-carbondevelopmentpaths.

【关 键 词】农村建筑；建筑节能；节能技术；现状；措施

【Keywords】Ruralbuildings,Buildingenergysing,Energy-singtechnologies,Presentsituation,Measures

0前言

我国是一个农业大国,改革开放以来,我国农村住宅建设取得了快速的发展,农民的生活水平得到了不断的改善,他们对自己所居住条件的要求也越来越高,但我国农村建筑仍存在很多问题,比如环境污染、能源浪费等.建造结构功能符合农村住宅建设的实际情况,以及现怎么发表展需要的新农村建筑需求正在逐渐迫近.

长久以来,我国农村地区建筑特点是占地广,建造技术水平低,缺乏科学性,甚至是忽视最基本的建筑热工性能和舒适性要求,从而导致其建筑土地利用率低,保温隔热性能差,能耗大,舒适度低.因此,为了达到提高农民生活质量的目的,首先应以改善农民居住条件为重点,通过科学化的制定农村建筑规划体系,因地制宜地在广大农村地区推广建筑节能技术,发展节能建筑.

我国北方农村建筑能源浪费的主要原因在于建筑热特性差,大量的热量从墙体、窗缝、屋面等处散失.因此,改善农村建筑热特性,实行农村建筑节能是减低我国北方农村建筑能耗的首要方面.本文着重探讨北方建筑能耗以及如何解决建筑能耗问题.

1我国北方农村建筑现状及存在问题.

我国北方农村建筑多为个人建造,农民建设随意,农村建筑缺乏整体设计和规划,往往造成建筑的功能划分不合理并且浪费用地.在建设房屋的过程中,由于我国广大北方农村地区受经济基础薄弱、农村个体工匠技术能力有限等条件制约,农民建房时多选用一些落后的建材,围护结构的设计仍采用传统的做法,使现代节能工法、技艺,很难在农村建设中被充分吸收、运用.比如,北京、辽宁等地在推广“苯板保温墙体”、“被动式太阳能采暖房”等节能技术时,前者既要求原材料有一定的强度、质量,还要求施工工匠有较精确的技艺,保证聚苯板与墙体粘合均匀、严密、牢固,而两者一旦有其中之一出现问题,就容易在梁、柱、门口、窗口等接缝处出现“冷桥”现象,严重影响保温、节能效果.应用“被动式太阳能采暖房”技术时,遇到成本居高不下、多数农户无能力接受问题.同时,新节能技术在农村现有的建筑材料供应体系和个体工匠技术水准下,也很难保证必须的施工质量.传统和现代两方面的节能技艺和手段,都难以完整在当前农村建筑中应用,是当前北方大部分地区推进农村建筑节能工作必须直面的难题.

以2006年为例,当年北方农村住房建筑面积保有量超过80亿,单位能耗为7.5kWh/年,若其中有一半的农房能通过改造达到50%的节能标准,当年即可节约能源525万吨标准煤（标准煤按发电效率折合等效电,1kWh等于350克标准煤）,约占当年农村生活用能总量（0.6亿吨标准煤）的25.6%.因此,抓好农村建筑节能工作,是落实国家节能减排总体任务、贯彻“工业反哺农业、城市支持农村”方针的必然举措,对于提高农村居民生活质量有着重要意义.

2农村建筑节能改造技术

农村建筑节能的重点一方面是建筑形式和风格应注重因地制宜,强调巧借自然之力,以达到节约采暖隔热等生活用能的目的；另一方面,空间设计、平面布局强调通过采取合理的建筑技术与构造措施,达到适居宜居的目的,实施最有效的节能措施,利用有限的资金,尽可能地改善农村建筑的热舒适性.

(一)建筑物自身节能保温措施

1.1建筑物朝向

阳光有着强大辐射能量,在寒冷的北方地区,人们十分珍惜阳光带来的温暖.据有关资料分析,地球每年接收来自阳光的能量有60亿kw.从某种意义上讲地球本身就是巨大的太阳能接收器,阳光除了对人的身体健康有着很大影响,对建筑的节能也有着十分重要的意义.

建筑物朝向对太阳辐射的热量和空气渗透耗热能量都有影响.在其他条件相同的情况下,东西向多层住宅建筑的传热耗热量要比南北向的高5％左右.农村地区的建筑层数及容积率均比城市低,上述影响比城市更为显著.因此采用坐北朝南的排布方式更有利于我国北方农村建筑室内在冬季获得较大的太阳辐射热.

1.2窗墙面积比

由于玻璃的热传导系数较大,不论从空调还是采暖来看,都应严格控制窗墙的面积比.北方农村大多为庭院式建筑,房屋朝向复杂,通过限制窗墙面积比来达到较好的保温节能效果.

1.3围护结构节能

1.3.1墙体

墙体作为建筑的围护结构之一,对建筑室内的热环境有直接的影响.随着农村经济生活水平的提高,农民对居住空间的热环境质量要求也越来越高,农村建筑墙体正在向高效保温节能的复合保温墙体发展.

对于农村建筑,可以砌筑单一保温外墙,即外墙直接采用保温材料,如蒸压粉煤灰砖、加气混凝土砌块、混凝土空心砌块等新型墙体材料,都可以达到良好的保温效果；另外,也可以设置夹心保温外墙,即在砖砌体或砌块墙体中中空,将绝热材料(如矿棉板、玻璃棉板、岩棉板等)设置在墙体中间,填充严密,从而可以减小墙体的传热系数,能起到很好的保温效果,而且造价较低.

1.3.2门窗

外门和窗的散热量占建筑总散热量的1／4左右,加强门窗的保温对建筑的节能至关重要.热量经过窗户向外散失主要通过两种途径,一是渗透,即室内的暖空气经多窗框、扇、周围的缝隙与室外的冷空气产生对流；二是传导散热,热量通过玻璃的内表面传导到外表面.针对以上情况可以采用以下措施：

(1)增加吸热量：通过加大南窗的采光面积.主要房间白天可以获得较多的太阳能,提高室温.

(2)窗缝贴密封条,减少冷风的渗透量.

(3)设置双层窗户,内外窗之间形成空气间层.

(4)外门设置保温,可以采用棉、铝箔门帘.

1.3.3屋面

屋面是建筑的护结构,散热量很大,屋面的保温至关重要.农民的传统做法是采用炉渣或者打捆的秸秆作保温层,往往由于保温层厚度不足导致室内结露.为提高屋面的保温性能、达到节能要求,建议采用轻质高强的保温材料作屋顶的保温层.另外,屋面保温层的做法不同,保温性能也略有不同.农村建筑中可采用架空型保温屋面,即增加空气层达到保温效果；也可用浮石砂做保温与找坡结合型保温屋面；或者采用倒置型外保温屋面,将保温层设在防水层上,使防水层不直接受太阳光暴晒,以延缓老化,且有利于隔热.

1.3.4地面

地面在建筑能耗中也占有很大的比重,加强地面保温处理对建筑节能非常重要.传统的农民住宅地面多为土地面或者水泥地面,这种地面吸热性强而保温性差.可以采用炉渣保温地面.

(二)太阳能的运用

开发利用新能源是建筑节能的必经之路,农村地区尤其应注重开发太阳能和生物质等经济性好的可再生资源,把成本低、施工简便的再生能源采暖技术与建筑有机地结合在一起,不但可以提高室内舒适度,还能节约大量常规能源,显著提高建筑的节能率,而且对于净化环境污染将起到显著作用.

我国农村地广人稀,太阳能是一种分布十分广泛的可再生能源,我国太阳能辐射总量大约在3300MJ／(m2年)～8300MJ／(m4年),全国2／3以上面积地区年日照小时数大于2000h,属于太阳能资源丰富的国家之一.太阳能具有清洁、有效、低成本、高收益、可再生等优点.太阳能的利用方式主要有太阳能热水系统、太阳灶、太阳房等,

太阳能与建筑结合是未来太阳能技术发展的方向.太阳能与建筑结合首先可以把太阳能的利用纳入环境的总体设计,把建筑、技术和美学融为一体,使太阳能设施成为建筑的一部分,相互间有机结合,取代了传统太阳能的结构所造成的对建筑外观形象的影响；其次利用太阳能设施完全取代或部分取代屋顶覆盖层,可减少成本,提高效益；最后可用于平屋顶或斜屋顶.一般对平屋顶而言用覆盖式,对斜屋顶用镶嵌式.

将太阳能的利用与建筑相结合,能很大程度利用资源、降低能耗,达到节能的要求,有利于实现高效率的建筑节能,直至实现零能耗建筑.

3结束语

随着社会的发展,节能型建筑已成为当今发展趋势,依靠科技来大幅度降低建筑能耗,实现城乡建设的可持续化发展,将对减轻我国能源整体供应压力和推动低碳经济进步起到重要作用.如何对农村建筑进行节能设计,是新农村住宅建设转型为节能型住宅的重要课题.