邢臺地區農村住宅節能設計分析★

賈勝輝 曹亞麗 田梅青

(1.宿遷學院，江蘇 宿遷 223800；2.宿遷市環境監測中心站，江蘇 宿遷 223800)

邢臺地區農村住宅節能設計分析★

賈勝輝1曹亞麗2田梅青1

(1.宿遷學院，江蘇 宿遷 223800；2.宿遷市環境監測中心站，江蘇 宿遷 223800)

介紹了邢臺地區農村住宅的發展現狀，分析了該地區農村住宅在戶型、建筑材料及采暖設備等方面存在的問題，并從圍護結構、建筑形態、建筑設備、植物綠化及行政管理等方面提出了節能改進措施，有利于促進農村住宅節能工作的科學開展。

農村住宅，節能，寒冷地區，圍護結構

0 引言

邢臺地處河北省南部，屬于建筑熱工設計分區中的寒冷(B)區，應設置保溫結構或采取相應的保溫措施。

近年來，隨著鄉鎮企業的迅速發展和農民外出務工，農村經濟條件大為改善，農民改變居住條件的迫切愿望也正在實現，農村住宅的能源消耗水平也節節攀升。然而，在農村住宅建設過程中，歷來缺乏規劃設計部門的指導，主要依靠當地農民的經驗，攀比心理下片面追求高大的建筑空間，再加上施工技術落后，使農村住宅建設處于無序混亂的狀態，住宅能耗浪費嚴重，熱舒適度差。住宅，對農民來說是一件大事，動輒幾十萬，若處理不當，勢必影響農民生活水平，制約農村經濟發展。本文從當前邢臺地區農村住宅著手，討論農村建筑節能面臨的問題和改進措施。

1 邢臺地區農村住宅現狀

改革開放前，邢臺地區農村住宅以“土木結構”為主，也就是土坯房，墻體全為土坯或內為土坯外為裱磚，粘結劑為泥漿，此類住宅衛生條件差，安全性能低，因此，現在此類住宅已經拆除或空置，已被淘汰。

20世紀80年代至20世紀末，邢臺地區農村住宅以“磚木結構”為主。構造做法如下：墻體外墻為370 mm實心磚墻，內墻為240 mm實心磚墻，基礎和墻體的粘結劑在早期均為泥漿，后來升級為水泥砂漿(基礎用)和石灰砂漿(墻體用)。考慮到晾曬谷物的需要，屋頂采用平屋頂。屋面構造用木主梁、木檁條、木椽子、葦箔(或高粱秸稈箔)+麥秸+80 mm～100 mm厚粘土硬泥+100 mm～150 mm厚石灰爐渣+10 mm～20 mm厚水泥砂漿。屋頂后來升級為120 mm厚空心預制樓板+最小60 mm厚找坡層(1∶10水泥爐渣，坡度2%)+50 mm聚苯乙烯泡沫板保溫層+60 mm～80 mm混凝土防水層。考慮到抗震性，預制樓板又逐漸升級為120 mm～150 mm現澆樓板。窗戶早期為平開式木窗，后來多用推拉式鋁合金窗，窗戶為單層窗，多為3 mm厚普通玻璃。住宅層高為3.2 m～3.6 m，為單層單進深戶型。院落硬化方式多為自然土地面。在室內利用火爐取暖，衛生條件差，安全狀況不容樂觀，人員由于煤氣中毒窒息死亡時有發生。

2000年以來，邢臺農村住宅以“磚混結構”為主。由于邢臺處于華北平原地震帶，農村住宅多采用圈梁+構造柱以增強房屋抗震性。圈梁寬度隨墻體尺寸而定，構造柱多為240 mm×240 mm的暗柱。由于墻體承重，所以仍采用實心磚。窗戶采用推拉式單層單玻鋁合金窗。住宅為單層雙進深或二層雙進深戶型。院落硬化方式多采用磚幔地面。采暖方式多為土暖氣。

由于經濟技術條件的限制，目前邢臺地區農村住宅基本上沒有采用框架結構。

2 邢臺地區農村住宅分析

我國傳統上一直忽視對農村住宅建設方面的研究，農民一般只能依靠經驗進行住宅建設，一些農民甚至信奉封建迷信說法刻意追求高大的建筑空間，忽視最基本的建筑熱工性能和舒適性要求，特別是單進深戶型，房間數量少(一廳一室或一廳兩室)，功能少，體形系數和窗墻比大，導致建筑能耗大，舒適性差。

實心磚是農村住宅中應用最普遍的墻體材料。一方面，實心磚的制取需要挖坑取土，毀壞耕地，燒制過程能耗大；另一方面，由于實心磚自重大，需要更大的基礎尺寸，加大了工程造價[1]。370 mm厚實心磚墻的傳熱系數為1.54 W/(m2·K)，墻體熱損耗較大，冬季取暖能源消耗多，熱舒適性差。

外門窗是住宅能耗散失的最薄弱部位。為追求良好的采光效果，過分追求高大的門窗，導致窗墻比過大。目前單層單玻窗應用最為普遍，近年來只是在窗框材料上有所改變。早期，窗框材料為木質，平開式，雖然木窗框傳熱系數較小，但木窗耐腐蝕性及密封性均差，因而冷風滲透熱損失較大。后期窗框材料為鋁合金，推拉式，雖然耐腐蝕性和密封性有所改善，但鋁合金窗傳熱系數較大，溫差傳熱損失較大。

目前邢臺地區農村住宅采暖主要以煤爐、地炕(地火龍)為主。以煤爐采暖的有兩種形式，一種是煤爐只用來取暖，這種形式熱舒適性和衛生條件較好，但能耗較高。另一種煤爐不但承擔取暖的功能，還承擔做飯的功能，利用做飯的余熱和自行調整煤爐的著火和封火來控制室內的溫度。煤爐采暖基本上能滿足居民的熱舒適度要求，在最冷月依然能達到12 ℃～14 ℃。但是由于取暖普遍采用高硫分的蜂窩型煤，室內空氣差，對居民健康造成較大影響。

3 邢臺地區農村住宅節能措施

3.1 圍護結構節能措施

圍護結構節能是建筑節能的重要內容。目前墻體的節能措施主要集中在墻體構造形式和墻體材料的選擇上。墻體構造形式常見的做法有夾心墻[2]和墻體保溫。墻體材料常見的改進措施有“稻草磚[3]”和空心磚。目前邢臺地區農業生產普遍采用“秸稈還田”，而且農村住宅多為磚混結構，所以比較適合邢臺地區農村住宅的節能措施是墻體外保溫。保溫材料可采用阻燃膨脹型聚苯乙烯板(EPS)。當外墻增加50 mm厚的聚苯乙烯泡沫板后，墻體傳熱系數變為0.69 W/(m2·K)，比未加保溫層時節能55%[4]。

窗戶的節能措施包括窗墻比、窗框材料、玻璃、遮陽及氣密性等多個方面。農村住宅層高較大，雖然窗戶很大，但窗墻比并不大，然而通過窗戶的散熱量還是比較大的。因此應該在降低層高的同時減小窗戶的面積。單進深時，北向外墻不宜開窗。雙進深時，北向窗戶面積不宜過大。塑鋼門窗為空腔式結構，導熱系數低，僅為鋼材的1/357，鋁材的1/250，保溫性能好。中空玻璃具有良好的隔熱保溫性能，普通3 mm單片浮法玻璃的傳熱系數為6 W/(m2·K)，3+12A+3中空玻璃的傳熱系數3 W/(m2·K)，如果采用Low-E玻璃，窗戶的傳熱系數會更低。在室內安裝保溫窗簾，減少冬季夜間熱量流失，造價很低，效果明顯。

新建住宅目前多為二層，屋面已經不再作為晾曬谷物之用。因此可將傳統屋面中保溫隔熱層與防水層“顛倒”，即將保溫隔熱層設在防水層上面，也就是倒置式屋面。倒置式屋面不僅具有良好的防水、保溫隔熱功能，而且對防水層起到延緩衰老、延長實用年限的作用[5]。

3.2 建筑形態節能措施

體形系數對建筑能耗影響較大，其數值在0.3的基礎上每增加0.01，能耗增加2.4%～2.8%[2]。在保證農民居住舒適度和采光性的前提下，以調整戶型、降低層高、增加層數為原則進行調整。邢臺地區農村住宅的體形一般比較簡單、規整，平立面也沒有出現過多的凸出或凹進的部位。需要注意的是農村住宅的房間功能布局要合理、緊湊。農村住宅室內凈高不宜超過3 m。將傳統的獨立式住宅改為雙拼式、聯排式住宅[6]，這樣一方面可以減小體形系數，另一方面還可以節省占地面積。

在新建住宅中，南向1 m左右的挑檐應繼續保留。除此之外，可將挑檐下部空間封閉起來，做成附加日光間以此增加保溫效果。日光間每20 m2～30 m2玻璃需要安裝1 m2的排風口防止夏季過熱[4]。

3.3 建筑設備節能措施

冬季取暖能耗在邢臺農村住宅能耗中比重很大。由于農村住宅大多是獨門獨院，布置分散，因此不應采用集中供暖的方式，應采用分戶供暖的方式。農村住宅建筑面積越來越大，房間越來越多。但平時農村青年外出打工、求學，并不是每個房間都住人。對于單層住宅的供暖管路循環系統，應采用水平雙管式，這樣對于不住人的房間可以把散熱器閥門關閉或關小以節煤。對于二層以上的農村住宅，為避免垂直失調，宜采用垂直單管順流式系統。

地暖的應用近年來越來越普遍，新建住宅基本上都采用地暖。地暖的優點是：

1)舒適性強，地表溫度均勻，垂直方向上溫度呈負梯度變化，給人以腳暖頭涼的感覺，不易造成污濁空氣對流，有利于人體血液循環，促進新陳代謝；

2)不占用使用面積，房間中除去了散熱器和水管，增加房屋使用面積；

3)高效節能；

4)可以方便地分室控制溫度。因而地暖取暖方式值得大力推廣。

住宅的其他配套設施也應采用節能型設施，如樓梯間設置雙控開關，節能燈具，使用節水型坐便器，太陽能熱水器，購買高能效的房間空調器等。這樣既節省了資源，又使農民得到了實惠。

3.4 植物綠化

植物綠化對改善住宅的微環境具有重要意義。除在庭院中種植樹木外，外墻綠化的效果更佳。被植物遮陽的外墻，其外表面溫度與空氣溫度接近但是略高于空氣平均溫度，而直接暴露于陽光下的外墻，與空氣平均相比，其外表面溫度最高可高出15 ℃以上[5]。

3.5 住宅節能宣傳與政策支持

農村住宅節能工作任重道遠。政府職能部門一定要起到主導作用。首先，要加大宣傳力度，破除一些落后的建房經驗，讓建筑節能的觀念為農民熟知。其次，政府部門要綜合農村生活習俗和節能環保做一些節能住宅樣板工程，在農民建設住宅時給予指導。特別是隨著經濟水平的提高，邢臺地區農村出現了住宅小區和農民集中居住地試點工程，在新的形勢下，政府的主導作用更是不可或缺。最后，在政府財力許可的情況下甚至可以給予適當節能補貼，要讓農民看到實實在在的實惠，如此可大大提高農民建設節能住宅的積極性。

4 結語

在當前社會主義新農村建設蓬勃發展之際，農村住宅節能工作越來越重要。應該說農村住宅節能工作是有許多潛力可以挖掘的，農村住宅的選址規劃、建筑圍護結構的設計與施工、建筑設備的選型等幾個方面均可采取節能技術措施。當然，這還需要政府部門的大力支持，在行政方面應盡快出臺相應的支持政策和管理辦法，在技術方面應盡快指定相應的地方標準和設計圖集，以保證農村住宅建設的規范化。

[1] 盛 利，解萬玉，蔣賽百.新農村建設中住宅節能設計探討[J].建筑節能，2012,40(7):4-5.

[2] 李志通，袁曉文，姜 波.寒冷地區農村住宅建設研究[J].建筑技術，2013,44(2):138-140.

[3] 徐清浩，杜俊芳.關于山西農村建筑節能方式及推廣的探索[J].建筑設計管理，2013(5):48-50.

[4] 董海榮，祁少明，韓春詠.冀北嚴寒地區農村住宅節能設計的分析[J].低溫建筑技術，2009(8):116-118.

[5] 龍惟定，武 涌.建筑節能技術[M].北京：中國建筑工業出版社，2009.

[6] GB/T 50824—2013，農村居住建筑節能設計標準[S].

Analysis on energy-saving design of rural residential building in Xingtai region★

Jia Shenghui1Cao Yali2Tian Meiqing1

(1.SuqianCollege,Suqian223800,China;2.SuqianEnvironmentalMonitoringCentralStation,Suqian223800,China)

The developing status of rural residential building in Xingtai region was introduced. The questions such as dwelling size,building materials,heating equipment of rural residential building in Xingtai region were analyzed. To promote the scientific development of rural residential building in Xingtai region,the energy-saving improving measures were put forward from enclosure structure,architectural form,building equipments,plant greening,administrative management.

rural residential building,energy-saving,cold region,enclosure structure

2015-10-19 ★：宿遷市科技計劃項目“稻草纖維生態復合墻體材料在農村住宅中的應用研究”(項目編號:Z201427)

賈勝輝(1980- )，男，講師

1009-6825(2015)36-0196-02

TU201.5 < class="emphasis_bold">文獻標識碼：A

A