農(nóng)村住宅節(jié)能措施探討

李 雪 余 皝

(1.同濟大學(xué)建筑設(shè)計研究院(集團)有限公司，上海 200092;2.上海市政工程設(shè)計研究總院(集團)有限公司，上海 200092)

0 引言

我國農(nóng)村住宅建設(shè)長期以來存在觀念落后、選材不科學(xué)、無規(guī)劃無設(shè)計等問題。目前大部分農(nóng)村住宅建材選用落后，保溫隔熱效果很差;在采暖方式上，仍大量為分散式而非高效的集中供暖，熱效率低;在圍護結(jié)構(gòu)的材料選擇和構(gòu)造做法方面，仍采用常規(guī)的舊做法，圍護結(jié)構(gòu)的保溫性能差，住宅外墻、屋頂以及門窗等傳熱系數(shù)均超出現(xiàn)行規(guī)范中規(guī)定的圍護結(jié)構(gòu)節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)的限值，能源浪費情況嚴重卻得不到重視。因此，在農(nóng)村住宅設(shè)計和建設(shè)中應(yīng)普及科學(xué)的節(jié)能技術(shù)措施和推廣新型節(jié)能材料。主要措施有以下幾個方面。

1 規(guī)劃設(shè)計中的節(jié)能措施

1.1 選擇合理的建筑朝向

在住宅設(shè)計中，朝向?qū)δ芎牡挠绊懯蔷薮蟮模唧w影響在兩個方面:對太陽輻射的熱量吸收和空氣滲透能耗量。相同造型和平面的兩棟單體住宅，東西朝向比南北朝向的傳熱耗熱量高5%左右。尤其在農(nóng)村地區(qū)，建筑密度低、高度低、容積率低而使得建筑物受朝向影響的作用更加明顯，而在土地資源相對富足的廣大農(nóng)村，住宅的朝向不易受限。因此在農(nóng)村住宅的規(guī)劃設(shè)計中，應(yīng)將住宅南北方向布置，保證住宅的主要居室在南偏東15°以內(nèi)，既能避免夏季的無效日照，又能滿足冬季將溫暖陽光引入室內(nèi)，避開冬季的主導(dǎo)風(fēng)向，降低能源消耗。

1.2 減小住宅的體形系數(shù)

住宅的體形系數(shù)越小，保溫節(jié)能效果越好。在住宅設(shè)計中，體形系數(shù)一般不宜超過0.3。若住宅的體形系數(shù)數(shù)值超過0.3，則應(yīng)對其外圍護結(jié)構(gòu)加強保溫措施，才能使住宅的能耗指標(biāo)控制在規(guī)定額度之內(nèi)。減小體形系數(shù)的措施有以下幾種:減少平面不必要的凹凸和立面的高低起伏;適當(dāng)減小面寬、增大進深，南北向住宅進深控制在12 m～14 m，能兼顧節(jié)能和通風(fēng)要求等。

1.3 控制住宅合理的窗墻比

窗子是住宅外圍護結(jié)構(gòu)導(dǎo)熱的重要構(gòu)件，因此控制窗墻面積比也是控制室內(nèi)外熱傳導(dǎo)的主要措施。窗墻面積比不應(yīng)超過規(guī)范中規(guī)定的數(shù)值:一般來說南向窗墻比不大于0.3，東西向不超過0.3，北向則不超過0.25。若超過以上數(shù)值，在外墻和屋頂?shù)墓?jié)能措施則需加強，方能使住宅滿足節(jié)能要求。

1.4 合理布置住宅平面

合理的住宅平面也是提高室內(nèi)熱環(huán)境質(zhì)量的一個重要方面。農(nóng)村住宅的功能分區(qū)要按照對熱環(huán)境的不同需求作科學(xué)合理的分區(qū)設(shè)計。除了充分考慮到農(nóng)村的生活習(xí)慣外，還要根據(jù)節(jié)能要求做出調(diào)整和優(yōu)化。比如，起居室和臥室應(yīng)布置在南向，取得良好的日照效果，廚房、衛(wèi)生間、樓梯間、儲藏室等次要用房則設(shè)置于北向，對冬天的冷空氣起到過渡的作用。另外應(yīng)注意到堂屋是農(nóng)村住宅的重要組成部分，在農(nóng)村住宅設(shè)計中應(yīng)充分吸取傳統(tǒng)民居以堂屋作為家庭對外接待和內(nèi)部生活起居中心的原則，強調(diào)保障堂屋的采光、通風(fēng)、保暖和隔熱，合理布置堂屋位置。

2 材料與構(gòu)造方面的節(jié)能措施

2.1 選用新型墻體材料

我國已經(jīng)逐步取消實心粘土磚的生產(chǎn)和使用。目前，住宅墻體構(gòu)筑宜選用加氣混凝土砌塊、多孔磚和多排孔徑輕骨料混凝土砌塊、混凝土空心砌塊、復(fù)合墻體材料等新型墻體材料。同時，改變外墻構(gòu)造做法可大大減少墻體耗熱量，如可采用節(jié)能保溫砂漿抹面、貼板塊保溫材料、采用夾層外墻等方法。在外墻保溫材料的選擇方面，應(yīng)選用節(jié)能效果好，輕質(zhì)價廉的適合農(nóng)村住宅的外墻保溫材料，如纖維增強聚苯板或水泥聚苯板、鋼絲網(wǎng)水泥聚苯板、鋼絲網(wǎng)水泥巖棉板、膠粉聚苯顆粒、硬泡聚氨酯等輕質(zhì)材料。

2.2 改進門窗構(gòu)造做法

門窗是住宅耗熱量最大的構(gòu)件，也是建筑保溫最薄弱的環(huán)節(jié)。門窗的散熱主要通過玻璃、窗框間隙和門窗框的傳熱和對流，因此應(yīng)從選材和構(gòu)造兩方面對門窗采取措施加以改進。

1)要減少門窗傳熱量。門窗型材不用導(dǎo)熱系數(shù)大、封閉不嚴的普通鋁合金材料，盡量選用塑鋼復(fù)合材料、斷橋隔熱鋁合金材料、木材等保溫隔熱性能和密封性能較好的門窗材料。門窗玻璃不用普通平板玻璃，新型的中空玻璃、鍍膜玻璃、熱反射玻璃等的節(jié)能效果較好。

2)應(yīng)提高門窗的密封性。加設(shè)密封條是提高門窗氣密性的重要手段，應(yīng)加強門窗洞口周邊保溫及窗與墻的密封。在玻璃兩側(cè)用密封條加以密封，在密封條上加注密封膠。

3)除南向外的其他朝向在滿足通風(fēng)采光要求的情況下盡量采用小窗，減少散熱面積，在小窗內(nèi)側(cè)采用平開或推拉式保溫窗扇。若一定要開大尺寸門窗，可安裝由厚織物制作的門窗簾，或冬季采用保溫擋板或棉毯保溫隔熱。

2.3 改善屋頂性能

目前平、坡屋頂均廣泛應(yīng)用于農(nóng)村住宅，從節(jié)能角度考慮，傳統(tǒng)坡屋頂尤其是在坡屋頂內(nèi)設(shè)計閣樓或吊頂比平屋頂更節(jié)能、更舒適，應(yīng)當(dāng)大力提倡。

坡屋頂?shù)墓?jié)能優(yōu)勢體現(xiàn)在兩個方面:

1)可以提高屋頂熱阻，提高熱阻的具體措施是將保溫隔熱材料如礦棉板、鋸末、膨脹珍珠巖等置于屋頂?shù)目涨粎^(qū)域或吊頂上部;

2)在坡屋頂上可設(shè)置通風(fēng)換氣裝置，如天窗、老虎窗、氣窗等，既美觀又實用，增強了坡屋頂?shù)睦寐屎拖募靖魺嵝Ч?/p>

除此之外，還可以根據(jù)不同地域的特殊要求，對坡屋頂加以改造，如濕熱的西南地區(qū)，主要考慮屋頂?shù)母魺嵝阅埽虼嗽谠O(shè)計中，蓄水屋面、覆土屋面以及種植屋面等措施均可以達到節(jié)能的目的。

3 住宅綠色供能節(jié)能技術(shù)

3.1 沼氣技術(shù)

沼氣是一種清潔的綠色能源，是農(nóng)作物秸稈等有機物在一定條件下經(jīng)微生物發(fā)酵產(chǎn)生的可燃性氣體。目前沼氣技術(shù)發(fā)展已經(jīng)非常成熟，因其成本低、取材廣泛、使用方便、熱效率高，在農(nóng)村逐步得到推廣。農(nóng)村住宅使用沼氣供熱、做飯、供能，均可達到很好的效果。

3.2 太陽能技術(shù)

太陽能技術(shù)在農(nóng)村住宅中的應(yīng)用頗為廣泛，由于太陽能具有污染小、能源取材方便等優(yōu)勢，在目前的建筑設(shè)計中得到廣泛使用。但由于太陽能技術(shù)一次性投入成本較高，在農(nóng)村住宅的應(yīng)用仍以太陽能熱水器為主。隨著太陽能技術(shù)的日益進步，生產(chǎn)成本的降低，太陽能其他的利用方式將逐步進入農(nóng)村家庭，如太陽能光伏發(fā)電、太陽能真空管集熱器等，這些利用方式豐富了太陽能綜合利用的產(chǎn)業(yè)鏈，可以有效解決農(nóng)村住宅夏季制冷、冬季采暖等需求，真正實現(xiàn)可持續(xù)的節(jié)能住宅。

4 結(jié)語

開展農(nóng)村住宅節(jié)能工作是新農(nóng)村建設(shè)事業(yè)的關(guān)鍵，是國家可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的重要組成，是解決“三農(nóng)”問題的有效手段，對緩解我國能源供給緊張，改善農(nóng)村環(huán)境，實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，提高農(nóng)村生活水平有著深遠的意義。

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