淺析我國北方農村建筑節能

【摘 要】隨著社會的發展，節能型建筑已成為當今發展趨勢，而以往農村建筑由于各方面原因能耗較大、節能技術應用較少，本文針對寒冷地區氣候特點及能源供給和消耗情況，分析寒冷地區農村住宅建筑節能的有利條件以及農村能源資源特色，提出了適合農村建筑節能低碳化的發展途徑。

【Abstract】With the development of society， energy-efficient buildings have become the development trend of the past， rural buildings， due to various reasons of large energy consumption， energy saving technology is seldom used， the characteristics of the cold climate and energy supply and consumption， analysis of cold regions favorable conditions for rural residential building energy efficiency and rural energy resource characteristics， suitable for rural building energy-efficient low-carbon development paths.

【關鍵詞】農村建筑；建筑節能；節能技術；現狀；措施

【Keywords】Rural buildings ;Building energy saving; Energy-saving technologies; Present situation;Measures

0 前言

我國是一個農業大國，改革開放以來，我國農村住宅建設取得了快速的發展，農民的生活水平得到了不斷的改善，他們對自己所居住條件的要求也越來越高，但我國農村建筑仍存在很多問題，比如環境污染、能源浪費等。建造結構功能符合農村住宅建設的實際情況，以及現代發展需要的新農村建筑需求正在逐漸迫近。

長久以來，我國農村地區建筑特點是占地廣，建造技術水平低，缺乏科學性，甚至是忽視最基本的建筑熱工性能和舒適性要求，從而導致其建筑土地利用率低，保溫隔熱性能差，能耗大，舒適度低。因此，為了達到提高農民生活質量的目的，首先應以改善農民居住條件為重點，通過科學化的制定農村建筑規劃體系，因地制宜地在廣大農村地區推廣建筑節能技術，發展節能建筑。

我國北方農村建筑能源浪費的主要原因在于建筑熱特性差，大量的熱量從墻體、窗縫、屋面等處散失。因此，改善農村建筑熱特性，實行農村建筑節能是減低我國北方農村建筑能耗的首要方面。本文著重探討北方建筑能耗以及如何解決建筑能耗問題。

1 我國北方農村建筑現狀及存在問題。

我國北方農村建筑多為個人建造，農民建設隨意，農村建筑缺乏整體設計和規劃，往往造成建筑的功能劃分不合理并且浪費用地。在建設房屋的過程中，由于我國廣大北方農村地區受經濟基礎薄弱、農村個體工匠技術能力有限等條件制約，農民建房時多選用一些落后的建材，圍護結構的設計仍采用傳統的做法，使現代節能工法、技藝，很難在農村建設中被充分吸收、運用。比如，北京、遼寧等地在推廣“苯板保溫墻體”、“被動式太陽能采暖房”等節能技術時，前者既要求原材料有一定的強度、質量，還要求施工工匠有較精確的技藝，保證聚苯板與墻體粘合均勻、嚴密、牢固，而兩者一旦有其中之一出現問題，就容易在梁、柱、門口、窗口等接縫處出現“冷橋”現象，嚴重影響保溫、節能效果。應用“被動式太陽能采暖房”技術時，遇到成本居高不下、多數農戶無能力接受問題。同時，新節能技術在農村現有的建筑材料供應體系和個體工匠技術水準下，也很難保證必須的施工質量。傳統和現代兩方面的節能技藝和手段，都難以完整在當前農村建筑中應用，是當前北方大部分地區推進農村建筑節能工作必須直面的難題。

以2006年為例，當年北方農村住房建筑面積保有量超過80億㎡，單位能耗為7.5kWh/㎡年，若其中有一半的農房能通過改造達到50% 的節能標準，當年即可節約能源525萬噸標準煤（標準煤按發電效率折合等效電，1kWh=350克標準煤），約占當年農村生活用能總量（0.6 億噸標準煤）的25.6%。因此，抓好農村建筑節能工作，是落實國家節能減排總體任務、貫徹“工業反哺農業、城市支持農村”方針的必然舉措，對于提高農村居民生活質量有著重要意義。

2 農村建筑節能改造技術

農村建筑節能的重點一方面是建筑形式和風格應注重因地制宜，強調巧借自然之力，以達到節約采暖隔熱等生活用能的目的；另一方面，空間設計、平面布局強調通過采取合理的建筑技術與構造措施，達到適居宜居的目的，實施最有效的節能措施，利用有限的資金，盡可能地改善農村建筑的熱舒適性。

（一）建筑物自身節能保溫措施

1.1 建筑物朝向

陽光有著強大輻射能量，在寒冷的北方地區，人們十分珍惜陽光帶來的溫暖。據有關資料分析，地球每年接收來自陽光的能量有60億kw。從某種意義上講地球本身就是巨大的太陽能接收器，陽光除了對人的身體健康有著很大影響，對建筑的節能也有著十分重要的意義。

建筑物朝向對太陽輻射的熱量和空氣滲透耗熱能量都有影響。在其他條件相同的情況下，東西向多層住宅建筑的傳熱耗熱量要比南北向的高5％左右。農村地區的建筑層數及容積率均比城市低，上述影響比城市更為顯著。因此采用坐北朝南的排布方式更有利于我國北方農村建筑室內在冬季獲得較大的太陽輻射熱。

1.2 窗墻面積比

由于玻璃的熱傳導系數較大，不論從空調還是采暖來看，都應嚴格控制窗墻的面積比。北方農村大多為庭院式建筑，房屋朝向復雜，通過限制窗墻面積比來達到較好的保溫節能效果。

1.3 圍護結構節能

1.3.1 墻體

墻體作為建筑的圍護結構之一，對建筑室內的熱環境有直接的影響。隨著農村經濟生活水平的提高，農民對居住空間的熱環境質量要求也越來越高，農村建筑墻體正在向高效保溫節能的復合保溫墻體發展。

對于農村建筑，可以砌筑單一保溫外墻，即外墻直接采用保溫材料，如蒸壓粉煤灰磚、加氣混凝土砌塊、混凝土空心砌塊等新型墻體材料，都可以達到良好的保溫效果；另外，也可以設置夾心保溫外墻，即在磚砌體或砌塊墻體中中空，將絕熱材料(如礦棉板、玻璃棉板、巖棉板等)設置在墻體中間，填充嚴密，從而可以減小墻體的傳熱系數，能起到很好的保溫效果，而且造價較低。

1.3.2 門窗

外門和窗的散熱量占建筑總散熱量的1／4左右，加強門窗的保溫對建筑的節能至關重要。熱量經過窗戶向外散失主要通過兩種途徑，一是滲透，即室內的暖空氣經多窗框、扇、周圍的縫隙與室外的冷空氣產生對流；二是傳導散熱，熱量通過玻璃的內表面傳導到外表面。針對以上情況可以采用以下措施：

(1)增加吸熱量：通過加大南窗的采光面積。主要房間白天可以獲得較多的太陽能，提高室溫。

(2)窗縫貼密封條，減少冷風的滲透量。

(3)設置雙層窗戶，內外窗之間形成空氣間層。

(4)外門設置保溫，可以采用棉、鋁箔門簾。

1.3.3 屋面

屋面是建筑的外圍護結構，散熱量很大，屋面的保溫至關重要。農民的傳統做法是采用爐渣或者打捆的秸稈作保溫層，往往由于保溫層厚度不足導致室內結露。為提高屋面的保溫性能、達到節能要求，建議采用輕質高強的保溫材料作屋頂的保溫層。另外，屋面保溫層的做法不同，保溫性能也略有不同。農村建筑中可采用架空型保溫屋面，即增加空氣層達到保溫效果；也可用浮石砂做保溫與找坡結合型保溫屋面；或者采用倒置型外保溫屋面，將保溫層設在防水層上，使防水層不直接受太陽光暴曬，以延緩老化，且有利于隔熱。

1.3.4 地面

地面在建筑能耗中也占有很大的比重，加強地面保溫處理對建筑節能非常重要。傳統的農民住宅地面多為土地面或者水泥地面，這種地面吸熱性強而保溫性差。可以采用爐渣保溫地面。

(二)太陽能的運用

開發利用新能源是建筑節能的必經之路，農村地區尤其應注重開發太陽能和生物質等經濟性好的可再生資源，把成本低、施工簡便的再生能源采暖技術與建筑有機地結合在一起，不但可以提高室內舒適度，還能節約大量常規能源，顯著提高建筑的節能率，而且對于凈化環境污染將起到顯著作用。

我國農村地廣人稀，太陽能是一種分布十分廣泛的可再生能源，我國太陽能輻射總量大約在3300MJ／(m2·年)～8300MJ／(m4·年)，全國2／3以上面積地區年日照小時數大于2000h，屬于太陽能資源豐富的國家之一。太陽能具有清潔、有效、低成本、高收益、可再生等優點。太陽能的利用方式主要有太陽能熱水系統、太陽灶、太陽房等，

太陽能與建筑結合是未來太陽能技術發展的方向。太陽能與建筑結合首先可以把太陽能的利用納入環境的總體設計，把建筑、技術和美學融為一體，使太陽能設施成為建筑的一部分，相互間有機結合，取代了傳統太陽能的結構所造成的對建筑外觀形象的影響；其次利用太陽能設施完全取代或部分取代屋頂覆蓋層，可減少成本，提高效益；最后可用于平屋頂或斜屋頂。一般對平屋頂而言用覆蓋式，對斜屋頂用鑲嵌式。

將太陽能的利用與建筑相結合，能很大程度利用資源、降低能耗，達到節能的要求，有利于實現高效率的建筑節能，直至實現零能耗建筑。

3 結束語

隨著社會的發展，節能型建筑已成為當今發展趨勢，依靠科技來大幅度降低建筑能耗，實現城鄉建設的可持續化發展，將對減輕我國能源整體供應壓力和推動低碳經濟進步起到重要作用。如何對農村建筑進行節能設計，是新農村住宅建設轉型為節能型住宅的重要課題。

參考文獻

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