夏韓輝 蔡東 曹稹
(廣東建設職業技術學院,廣東廣州 510440)
廣東是我國第一經濟大省,但也是能源較少的省份,其能源需求主要靠外省輸入或進口,有效節約能源對于廣東經濟社會的長遠發展意義重大。據有關調查表明,廣東省農村建筑面積在逐年的增加,1998年的農村建筑面積為7.78億m2,2010年則達到了9.458億m2,全省農村耗能量折算后達到了1 123萬t標煤總量[1]。由此可見,研究廣東省新農村低能耗生態住宅,對于廣東省乃至全國的新農村建筑建設都有著深遠的現實意義。為此本課題組對廣東的18個縣市的農村建筑進行了調研,總結如下。
廣東省位于南嶺以南,南海之濱,屬于夏熱冬暖地區,廣東是中國改革開放的前沿陣地,近30年來,經濟發展取得舉世矚目的成績,經濟總量在全國名列前茅。但是,珠三角與粵北、粵西、粵東地區經濟發展不均衡,尤其是農村與城市發展不平衡,導致了整個地區農村建筑的雜亂無序,在建筑規劃、戶型選擇、材料選用及施工等方面都存在較大的缺陷,致使農村建筑舒適性沒有得到有效改變。本次調研發現,廣東農村建筑主要以磚墻獨院、泥土墻平房為主(見圖1),75%以上農村建筑采用240 mm厚磚墻,絕大部分墻體沒有保溫隔熱層。不同村民的居住建筑與其經濟狀況相關聯。此外,在同一地區的建筑形式具有相似性,整個建筑格局、朝向以及規模有明顯的區域性特點。
通過對廣東18個自然村的調研,我們發現,當前農村建筑節能耗能主要存在以下方面的問題:1)農村建筑整體缺乏有效規范規劃。廣東農村建筑在選址、朝向、戶型的選擇方面,大都受傳統的習俗以及“風水”的影響,缺乏合理的有效布局,村落分布較為零散,布局不合理。2)建筑結構較為簡單。廣東農村住宅多為單進深結構,堂屋門南向,北向只設一個高窗,這樣嚴重影響了空氣的對流,夏天顯得非常的悶熱,此外,很多農村建筑室內沒有廁所和洗浴間。3)缺乏房屋的保溫隔熱圍護。調查表明,廣東的很多建筑外墻就是粉刷的清水墻,因而冬天顯得有點陰冷。不少建筑的屋頂和西曬房屋熱環境較差,隔熱效果不明顯,建筑舒適性大打折扣。4)使用太陽能設備較少。調查表明,廣東農村使用太陽能設備的不多,不能滿足熱水、炊事的要求。

圖1 廣東農村建筑主要類型
地方政府要做好建筑節能的宣傳工作,加強節能法規的講解,適當補償、鼓勵采用節能的建筑,從思想上讓群眾接受節能的概念,增強“人人都有節能責任”的認識。
建立建筑節能示范工程,研究適宜農村建筑的節能技術措施,開發符合本地的節能體系,從而使建筑節能標準化,完善建筑節能標準,制定施工安裝驗收標準,編制配套的節能設計標準圖集,推廣成熟、可行的建筑節能構造做法。
1)新農村建設中,一定要注重農村住宅的選址規劃,在充分利用原有資源的前提下,優先考慮交通方便的地段,地方政府積極做好城鄉基礎建設工作。2)廣東地處珠三角入海口,土層地質情況不是很好,因此,需要選擇地質條件良好,不易出現地質災害、洪水警戒水位以上的優良地段,確保選址范圍內不出現地質災害。廣東部分地區存在地表整體下沉現象,因此基礎形式優先采用管樁,同時加強地表沉降監測,采取相應措施降低土體沉降。3)建筑的朝向是節能的關鍵,廣東地處南海之濱,常年以偏南風為主,因此,新農村住宅朝向要選取坐北朝南的整體布置。這樣能有效避免夏天過多的日照時間,同時又能讓夏天主導風進入建筑室內,形成穿堂風,有效節約能源。冬天則能避開北風,起到保溫效果。4)平面布置要考慮節能。農村住宅平面布置時要兼顧節能要求,室內功能分區要按照對熱環境的不同需求作科學合理的設計,提高室內熱環境質量。主要居室位于南向,最大爭取南向的日照和采光,廚房、衛生間、貯藏間、生產用房、樓梯間等靠北墻設置。客廳(堂屋)作鄰里交往、接待客人之用,一般布置在住宅的1層,而起居室是家庭成員活動中心,一般宜布置在住宅的2層。當前,在進行農房平面布置中要建立低建筑面積、高使用面積的設計理念,盡可能降低交通面積,避免出現無用空間,有效降低農民建房成本。
通風性能直接影響到室內的熱環境,因此必須加強建筑通風性能設計。通常夏季時,室內良好的通風能有效降低室內的溫度,而冬天則要求建筑具有較好的氣密性。廣東地處沿海屬于多風地區,但在調研中我們發現,廣東農村建筑的布局以及開窗位置存在不少缺陷,影響了建筑的通風性能。我們建議,廣東地區的建筑應該充分利用好夏天的東南風,在臥室、起居室等主要房間開設進風窗,而在廚房、衛生間等處設置排風窗,這樣就能形成穿堂風。與此同時,盡量避免在房屋的西北向開設窗戶,以起到冬季室內保溫作用。此外,還要做好門窗的氣密性,以避免冬季空氣的對流散熱。
調查中我們發現,很多農村建筑都缺少外遮陽,絕大部分建筑都采用內遮陽。研究表明,內遮陽的隔熱效果非常有限,而外遮陽的隔熱效果卻非常明顯。可以說,廣東農村建筑通過外遮陽減少耗能有非常大的空間。廣東屬于亞熱帶地區,夏天非常炎熱,因此,必須采取合適的建筑外遮陽,以防太陽的高溫輻射。遮陽板的寬度應該根據各地太陽照射高度角來設計,既要保證夏天起到遮陽效果,冬天又能讓陽光照射進來。在調研過程中我們發現部分農村地區利用爬山虎等植物來進行建筑遮陽。爬山虎夏季葉枝繁茂,冬季則是落葉植物,這一點非常符合廣東冬暖夏熱的遮陽要求。但我們也發現,隨著爬山虎的不斷生長,建筑外墻會受到一定程度的破壞。建議在建筑的外墻上鋪設鋼絲網,讓爬山虎順著鋼絲網生長,這樣爬山虎就不會與墻體發生直接接觸,避免植物生長對墻體的破壞。這種方法對于農村新老建筑都可以采用,除起到遮陽效果同時還能起到園林綠化作用。另外,我們還可以在農村建筑的屋頂種植蔬菜和花草,這樣既能起到隔熱保溫作用,還能有效節約土地資源,生產出自給自足的新鮮蔬菜。
在調研中我們發現,很多農村建筑的室內光線較暗。我們知道,我國的大部分地方都是采用南向采光為主,廣東地區也不例外,因此在采光方面必須遵循這一規律開設南向大小合適的光窗。窗戶面積過大對于建筑的隔熱有影響,夏天太陽光能直接照射到室內,造成室內高溫,如果窗戶較小,室內光線會顯得不足。這在一些東西朝向的建筑中更為明顯。因此,在進行農村建筑設計時,需要綜合考慮各方因素,選擇較好的采光,以減少人工照明,節約能源。調研中我們發現,廣東農村太陽能使用率較低。廣東屬于亞熱帶地區,平均氣溫為15.1℃,全年可見太陽天數為289 d,氣候資源非常豐富。因此,新農村建設需要加大對太陽能的利用,減少煤、電能源的消耗。
廣東新農村低能耗生態建筑的建設,首先,需要各級政府的資金投入;其次,需要加大對農村建筑節能的立法,為新農村節能建筑提供有效的法律依據,并做好新農村節能減排的宣傳工作;此外,需要加大新農村建筑科學的研究,提供行之有效的節能措施和方法,加強新農村建設的整體規劃布局,科學合理的促進新農村低耗能生態建筑的發展。
[1] 清華大學建筑節能中心.中國建筑節能年度發展研究報告2009[M].北京:中國建筑工業出版社,2009:285.
[2] 張 玲.農村建筑節能技術推廣的現狀、問題及對策[J].資源與人居環境,2008(8):3-5.
[3] 中國建筑學會.綠色建筑與建筑新技術[M].北京:中國建筑工業出版社,2008.
[4] 范建軍.對我國新農村建設中住宅形式及經濟性的分析[J].山西建筑,2007,33(36):262-263.
[5] 邸 芃.新型農村住宅的節能策略[J].工業建筑,2008,38(11):8-9.