農村住宅節能措施探討

李 雪 余 皝

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

0 引言

我國農村住宅建設長期以來存在觀念落后、選材不科學、無規劃無設計等問題。目前大部分農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;在圍護結構的材料選擇和構造做法方面，仍采用常規的舊做法，圍護結構的保溫性能差，住宅外墻、屋頂以及門窗等傳熱系數均超出現行規范中規定的圍護結構節能設計標準的限值，能源浪費情況嚴重卻得不到重視。因此，在農村住宅設計和建設中應普及科學的節能技術措施和推廣新型節能材料。主要措施有以下幾個方面。

1 規劃設計中的節能措施

1.1 選擇合理的建筑朝向

在住宅設計中，朝向對能耗的影響是巨大的，具體影響在兩個方面: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。尤其在農村地區，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村，住宅的朝向不易受限。因此在農村住宅的規劃設計中，應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，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，避開冬季的主導風向，降低能源消耗。

1.2 減小住宅的體形系數

住宅的體形系數越小，保溫節能效果越好。在住宅設計中，體形系數一般不宜超過0.3。若住宅的體形系數數值超過0.3，則應對其外圍護結構加強保溫措施，才能使住宅的能耗指標控制在規定額度之內。減小體形系數的措施有以下幾種: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，能兼顧節能和通風要求等。

1.3 控制住宅合理的窗墻比

窗子是住宅外圍護結構導熱的重要構件，因此控制窗墻面積比也是控制室內外熱傳導的主要措施。窗墻面積比不應超過規范中規定的數值: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。若超過以上數值，在外墻和屋頂的節能措施則需加強，方能使住宅滿足節能要求。

1.4 合理布置住宅平面

合理的住宅平面也是提高室內熱環境質量的一個重要方面。農村住宅的功能分區要按照對熱環境的不同需求作科學合理的分區設計。除了充分考慮到農村的生活習慣外，還要根據節能要求做出調整和優化。比如，起居室和臥室應布置在南向，取得良好的日照效果，廚房、衛生間、樓梯間、儲藏室等次要用房則設置于北向，對冬天的冷空氣起到過渡的作用。另外應注意到堂屋是農村住宅的重要組成部分，在農村住宅設計中應充分吸取傳統民居以堂屋作為家庭對外接待和內部生活起居中心的原則，強調保障堂屋的采光、通風、保暖和隔熱，合理布置堂屋位置。

2 材料與構造方面的節能措施

2.1 選用新型墻體材料

我國已經逐步取消實心粘土磚的生產和使用。目前，住宅墻體構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、復合墻體材料等新型墻體材料。同時，改變外墻構造做法可大大減少墻體耗熱量，如可采用節能保溫砂漿抹面、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，應選用節能效果好，輕質價廉的適合農村住宅的外墻保溫材料，如纖維增強聚苯板或水泥聚苯板、鋼絲網水泥聚苯板、鋼絲網水泥巖棉板、膠粉聚苯顆粒、硬泡聚氨酯等輕質材料。

2.2 改進門窗構造做法

門窗是住宅耗熱量最大的構件，也是建筑保溫最薄弱的環節。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，因此應從選材和構造兩方面對門窗采取措施加以改進。

1)要減少門窗傳熱量。門窗型材不用導熱系數大、封閉不嚴的普通鋁合金材料，盡量選用塑鋼復合材料、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、熱反射玻璃等的節能效果較好。

2)應提高門窗的密封性。加設密封條是提高門窗氣密性的重要手段，應加強門窗洞口周邊保溫及窗與墻的密封。在玻璃兩側用密封條加以密封，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采光要求的情況下盡量采用小窗，減少散熱面積，在小窗內側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、坡屋頂均廣泛應用于農村住宅，從節能角度考慮，傳統坡屋頂尤其是在坡屋頂內設計閣樓或吊頂比平屋頂更節能、更舒適，應當大力提倡。

坡屋頂的節能優勢體現在兩個方面:

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的空腔區域或吊頂上部;

2)在坡屋頂上可設置通風換氣裝置，如天窗、老虎窗、氣窗等，既美觀又實用，增強了坡屋頂的利用率和夏季隔熱效果。

除此之外，還可以根據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，主要考慮屋頂的隔熱性能，因此在設計中，蓄水屋面、覆土屋面以及種植屋面等措施均可以達到節能的目的。

3 住宅綠色供能節能技術

3.1 沼氣技術

沼氣是一種清潔的綠色能源，是農作物秸稈等有機物在一定條件下經微生物發酵產生的可燃性氣體。目前沼氣技術發展已經非常成熟，因其成本低、取材廣泛、使用方便、熱效率高，在農村逐步得到推廣。農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

太陽能技術在農村住宅中的應用頗為廣泛，由于太陽能具有污染小、能源取材方便等優勢，在目前的建筑設計中得到廣泛使用。但由于太陽能技術一次性投入成本較高，在農村住宅的應用仍以太陽能熱水器為主。隨著太陽能技術的日益進步，生產成本的降低，太陽能其他的利用方式將逐步進入農村家庭，如太陽能光伏發電、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業鏈，可以有效解決農村住宅夏季制冷、冬季采暖等需求，真正實現可持續的節能住宅。

4 結語

開展農村住宅節能工作是新農村建設事業的關鍵，是國家可持續發展戰略的重要組成，是解決“三農”問題的有效手段，對緩解我國能源供給緊張，改善農村環境，實現可持續發展，提高農村生活水平有著深遠的意義。

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