李 瑛
(山西省建筑科學研究院,山西 太原 030001)
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山西省農村建筑熱舒適性調研★
李 瑛
(山西省建筑科學研究院,山西 太原 030001)
圍繞建筑結構形式及熱舒適性問題,調查研究了山西省農村典型居住建筑的現狀,通過統計分析調查結果,得出了一些有意義的結論,有利于制定出適宜農村建筑的熱舒適性改善對策。
農村建筑,圍護結構,熱舒適性,節能改造
人的一生絕大多數時間是在室內度過,室內環境的好壞對人的影響至關重要。室內熱舒適性不僅關系到人體的健康和舒適,同時也關系到建筑能耗與污染物的排放,關系到人與城市、資源、環境的可持續和諧發展。
山西省是一個以農村人口為主的省份,且地勢狹長,橫跨嚴寒和寒冷區域。農村建筑在山西省建筑總量中所占的比例較大,且存在住宅質量差、壽命短、舒適度差、能耗高和能源利用率低等問題。隨著山西省經濟快速穩定發展和生活水平的提高,追求舒適的居住環境成了人們的迫切需要。農居環境的熱舒適性將直接影響到全省絕大多數人口的身心健康以及新農村建設的可持續發展。因此結合農村居住建筑特征,進行居住建筑舒適性調查,成為改善農村建筑熱舒適性及完成農村建筑節能改造的第一步。
以往對建筑的研究重點是城鎮建筑,對農村居住建筑的研究比較欠缺,為了針對性的解決山西省農村建筑熱舒適性問題,山西省建筑科學研究院在山西省10個地市范圍內投放了800份調查問卷,回收有效問卷107份,對山西省農村建筑現狀進行了調研,從而為農村建筑節能工作提供基礎數據。
本次調查的是山西農村典型的居住建筑,接受調研的人員均為成年人,其中大部分是30歲~50歲的中年人,外出時間較少,對建筑結構形式及室內熱舒適性有判斷能力。
在實際生活中,影響建筑熱濕環境的因素有很多,比如:氣候、建筑圍護結構、周邊環境等等。氣候因素又包含溫度、濕度、太陽輻射量、風向與風速等等,建筑圍護結構因素又包含墻體、窗戶、外門、遮陽、屋頂等等,周邊環境因素包含建筑遮擋情況、周邊綠化情況等等。為了更詳細精確的掌握農村建筑的室內熱舒適性,本次調研對這些影響因素都進行了詳細的調研,具體調研內容著重就如下問題開展:
1)建筑面積;2)建筑層高;3)建房時間;4)建筑層數;5)建筑形式;6)墻體類型;7)墻體保溫形式;8)墻體保溫材料;9)屋頂形式;10)屋頂類型;11)外門材料;12)窗框材料;13)窗戶類型;14)窗戶開啟方式;15)遮陽方式;16)冬夏季白天及晚上室內舒適性。
3.1 建筑基本概況
對107份調研結果進行分析可知,山西省農村建筑面積分布比較均勻,有大有小,建筑層高主要為3 m~4 m,每戶人口數量主要集中在4人~6人,建房成本大多數在10萬元以內,建房時間多數是在2000年以后,建筑以平房和單戶雙層住宅為主,大多數為磚混結構。
3.2 建筑圍護結構概況
1)外墻。
根據調研可知,58.88%的調研樣本外墻為磚墻,57.80%的調研樣本外墻無保溫,在有保溫的調研樣本中,保溫材料主要為石棉、保溫砂漿和空心磚。
2)屋頂。
調研樣本顯示,山西省農村建筑中平屋頂數量與坡屋頂數量大致相當,屋頂做法以抹水泥和貼瓦片為主,57.28%的調研樣本屋頂無保溫,在有保溫的調研樣本中,43.18%保溫材料為石棉,33.82%保溫材料為保溫砂漿,25%保溫材料為苯板。
3)外門窗。
從調研樣本中可知,建筑外門以木門、鋁合金門和鐵門為主;外窗以單框單層窗和單框雙層窗為主;窗框主要為木窗、塑鋼窗和鋁合金窗;玻璃材料主要為普通玻璃;平開窗和推拉窗所占比例基本相當;絕大多數調研樣本都有遮陽措施,并且遮陽方式主要以窗簾和屋檐為主。
3.3 熱舒適性
調研內容主要圍繞冬季與夏季的白天和晚上的熱舒適性進行,分為很熱、熱、有點熱、舒適、有點冷、冷及很冷這七個熱舒適等級。對調研結果進行分析可知:有36.19%的用戶表示夏季白天舒適,有51.43%的用戶表示夏季晚上舒適;有44.76%的用戶表示冬季白天舒適,有33.33%的用戶表示冬季晚上舒適。整理結果詳見表1,表2及圖1~圖4。

表1 熱舒適性各等級數量

表2 熱舒適性各等級所占百分比


山西省農村建筑面積分布比較均勻,有大有小,其中建筑面積在100 m2~150 m2之間的比例占到了30.84%;74.53%的用戶建筑層高在3 m~4 m;每戶人口數量以4人~6人居多,比例占到了70.48%;絕大多數建筑都建成于2000年以后,這個比例占到了73.47%,并且建房成本都不高,只有11.76%的用戶建房成本在20萬元以上,64.7%的用戶建房成本都在10萬元以下;建筑形式以磚混結構為主,這個比例占到了56.6%;在107份調研樣本中,58.76%的建筑為平房,27.84%的建筑為單戶雙層住宅;48.6%的用戶表示暫時無新建或翻修的計劃,13.08%的用戶表示有新建計劃,費用主要控制在10萬元以內,38.22%的用戶表示有翻修計劃,費用主要控制在10萬元以內。
通過分析整理可知,山西省農村建筑多為低層建筑,建筑體積較小,形體系數較大,外墻所占比例較大,建筑物總熱損失量中外圍護結構的熱損失占了很大比重,對節能不利。
58.88%的調研樣本外墻為磚墻,15.89%為混凝土墻,19.63%為鋼筋混凝土墻;57.80%的調研樣本外墻無保溫,13.76%為外保溫,20.18%為內保溫;在有保溫的調研樣本中,保溫材料主要為石棉、保溫砂漿和空心磚,其中石棉保溫比例占到了39.13%,保溫砂漿比例占到了21.74%,空心磚比例占到了26.09%。
44.86%的用戶為平屋頂,55.14%的用戶為坡屋頂;49.52%的用戶屋頂抹水泥,39.05%的用戶屋頂貼瓦片;57.28%的用戶屋頂無保溫,只有42.72%的用戶屋頂做了保溫,在做了保溫的屋頂中,43.18%的保溫材料用的是石棉,31.82%的保溫材料用的是保溫砂漿,25%的保溫材料用的是苯板。
24.53%的用戶建筑外門為木門,35.85%的用戶建筑外門為鋁合金門,26.42%的用戶建筑外門為鐵門;48.54%的外窗為單框單層窗,33.98%的外窗為單框雙層窗,17.48%的外窗為雙框雙層窗;42.59%的窗框為鋁合金窗,30.56%的窗框為塑鋼窗;81.55%的玻璃材料為普通玻璃;平開窗所占比例為48.11%,推拉窗所占比例為51.89%;81.74%的用戶都有遮陽措施,其中54.26%的用戶采用窗簾遮陽,31.91%的用戶采用屋檐遮陽。
經分析可知,山西省農村建筑對圍護結構保溫的意識不強烈,大多數用戶外墻及屋頂都未采取保溫措施,因此傳統農村建筑的耗熱量遠遠高于城市建筑。農村建筑的窗戶存在縫隙,會形成較大的空氣滲透,且傳統農村建筑中窗戶多釆用單層玻璃窗,熱工性能差,這些都會嚴重降低住宅的節能水平。
夏季白天36.19%的用戶表示舒適,6.67%的用戶表示很熱,32.38%的用戶表示熱,24.76%的用戶表示有點熱;夏季晚上51.43%的用戶表示舒適,4.76%的用戶表示很熱,15.24%的用戶表示熱,28.57%的用戶表示有點熱;冬季白天44.76%的用戶表示舒適,27.62%的用戶表示有點冷,22.86%的用戶表示冷,4.76%的用戶表示很冷;冬季晚上33.33%的用戶表示舒適,32.38%的用戶表示有點冷,19.05%的用戶表示冷,15.24%的用戶表示很冷。
從調研數據來看,大多數用戶覺得夏季白天不舒適,一半用戶覺得夏季晚上不舒適,一半用戶覺得冬季白天不舒適,大多數用戶覺得冬季晚上不舒適。由此可見,村民對建筑的熱狀況滿意度不高,隨著生活水平的進一步提高,這個不滿意度還將會繼續增加,現有的建筑狀況已經不能滿足村民的熱舒適性要求,對農村建筑進行改造將是下一步建筑節能改造的工作重點。
Investigation on thermal comfort of rural buildings in Shanxi province★
Li Ying
(ShanxiAcademyofBuildingResearch,Taiyuan030001,China)
Combining with architectural structure forms and thermal comfort problems, the paper investigates typical rural building status in Shanxi province. Through statistically analyzing investigation results, it obtains some meaningful conclusions, which will be good for formulating appropriate rural building thermal comfort improving countermeasures.
rural building, enclosure structure, thermal comfort, energy-saving transformation
1009-6825(2016)18-0191-02
2016-04-19★:山西省農村建筑節能關鍵技術合作研究(項目編號:2013DFE63170)
李 瑛(1985- ),女,工程師
TU201.5
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