陜西省郭家村整村居住建筑節能改造研究

鄭 英 （陜西工業職業技術學院，陜西 咸陽 712000）

0 前言

郭家村為陜西省渭南市官道鎮街區主要村莊。官道鎮位于渭南市臨渭區渭河以北，境內地勢平坦，地形開闊，屬季風氣候，四季分明，光照充足，雨量適宜。冬季主導風向為西北風，夏季主導風向為東南風，春秋季為過渡期。根據民用建筑熱工分區，本地區屬于寒冷地區B級，采暖期為84d，其采暖度日數HDD18為 2316℃.day。

1 調查基本情況介紹

研究組對整個村莊的全部建筑進行逐一考察分析。本村莊共計3排，宅基地進深分別為，90m，70m，70m。開間以3間為主。村子建筑修建非統一，整個村貌可見村莊的變遷歷史，宅基地有高有低，建筑主體有前有后，土坯墻與磚混同村。經考擦發現本村共有70戶居民，獨立建筑90棟，其中土坯房6棟，磚混房屋16棟，其余均為磚木結構，其中廢棄3棟，在建3棟，在拆1棟。

2 調查結果分析

2.1 建筑體形系數

本村莊共計3排，由于宅基地進深較長，建筑進深多沿著進深修建，從而形成鄰里外墻錯位的結果，即建筑鄰里關系為，鄰里墻體不公用，或墻體一側公用，或墻體部分公用，或墻體公用，也就形成了獨棟，雙拼，聯排等組合形式。

2.2 窗墻比

本地建筑規劃為南北朝向，開窗以南向、北向為主，且窗洞口大小相同。窗洞口尺寸約為2×2m，門洞口尺寸以2.5×3m居多。

2.3 建筑構造

2.3.1 建筑外墻

1990年之前以土坯墻為主，有土坯裸墻和土坯墻外刷白灰兩種，1990年之后，人們開始使用實心黏土磚，從青磚到紅磚，從青瓦到機制紅瓦，外墻的表面飾面也從清水磚到拉毛灰飾面再到貼瓷磚飾面。

2.3.2 屋頂

屋頂中，1990年以前廣泛使用小青瓦，1990后開始使用機制紅瓦，2010年后盛行平屋頂，出現鋼筋混凝土預制空心板，近幾年出現現澆混凝土的形式。

2.3.3 建筑外窗、門

本地外窗2010年前以平開木窗為主，氣密性能差，冬季漏風嚴重；2010年后出現鋁合金推拉窗。2000前以木門為主，2000后以鐵門為主，氣密性較差。

2.3.4 建筑地面熱工性能

本地地面均未見保溫設計。地面飾面，2000年前的建筑地面飾面處理以黏土磚干鋪為主，后來經濟允許下，有的人家改造為水泥地面等，2000～2010年以水泥地面為主，2010年后，隨著經濟改善，人們都采用瓷磚地面，有的還在臥室采用木地面。

3 村莊居住建筑改造分析及改造

3.1 建筑體形系數

本地區建筑鄰里關系為鄰里墻體不公用、墻體一側公用、墻體部分公用、墻體公用等，形成了獨棟，雙拼，聯排等組合形式。本地建筑，在新建，擴建，改建過程中，注意體形系數的修正，優選聯排、疊拼形式，能有效減少建筑能耗。

3.2 建筑氣密性

3.2.1 建筑氣密性對建筑能耗影響

根據單位建筑面積的空氣滲透耗熱量公式可知，不同層高引起建筑容積V的改變，不同換氣次數N，對建筑的空氣滲透耗熱量影響較大。

3.2.2 改造建議

①層高引起的氣密性

本地建筑在滿足使用條件的情況下，建議比現有的建筑層高降低，使其凈高不超過3m；在已有建筑中，建議增加吊頂，修正建筑層高，使其凈高不超過3m。

②門窗引起的氣密性

對于2000年前的木窗，氣密性極差，造成建筑能耗較大，需強制改造；對于2000年之后的鋁合金窗，可建議結合傳熱系數進行改造。

3.3 建筑構造改造分析

3.3.1 建筑外墻

①建筑外墻改造分析

370厚土坯墻數量較少，改造難度大，房齡大（土坯墻都是1990年之前的建筑），不建議改造。240厚實心黏土磚清水磚墻，可直接在磚墻外鋪貼保溫板。240厚實心黏土磚貼瓷外飾面，由于瓷磚較光滑，與保溫板不容易粘接，需鏟除，瓷磚鋪貼工序復雜，材料較貴，浪費較大，建議采用建筑內保溫，優選阻燃EPS板。240厚黏土磚墻拉毛外飾面，建議采用外保溫。

②改造建議

240厚實心黏土磚在其室外或室內增設90厚XPS保溫板（室內建議采用防火阻燃保溫板）。

3.3.2 建筑屋頂

①建筑屋頂改造分析

對于已經設置吊頂的建筑，可在吊頂內部增加阻燃保溫板。對于未設置吊頂的坡屋頂用戶，建議采用吊頂，將建筑的凈高控制在3m，同時將阻燃保溫板敷設在吊頂內部，既可以改變建筑凈高，減少建筑容積，從而減少由于氣密性引起的能耗，又方便鋪設保溫板，又可以裝飾室內。對于平屋頂可選擇鋪貼屋頂吊頂或內保溫。其中增加吊頂的做法比鋪貼內保溫板工序簡單，效果好。

②改造建議

坡屋頂加80mm阻燃XPS保溫板含吊頂；平屋頂加70mm阻燃XPS保溫板含吊頂。

3.3.3 窗

①建筑窗改造分析

對于2000年前建造的建筑窗戶采用3mm單片玻璃、木平開窗的氣密性嚴重不滿足要求，需更換窗戶。對于6mm單片玻璃、鋁合金推拉窗，6mm單片玻璃、鋁合金傳熱系數均較大，且農村推拉窗氣密性差，故仍然建議更換氣密性好，傳熱系數小的窗戶。

②改造建議

優選6+12A+6PVC內平開窗，且窗內增加密封墊片，增加氣密性。

3.3.4 門

①建筑門改造分析

針對門，由于沒有專用密封措施，門與門框間距較大，且門規格較大，門距離門下地面間距較大，導致建筑由于氣密性引起能耗較大，建議采取密封措施。

②改造建議

采用保溫金屬門或保溫木門，門扇與門框之間增加密封墊片，門扇與門下地面增加防風毛刷等密封措施使氣密性改善。

3.3.5 地面

①建筑地面改造分析

地面的傳熱系數分析：本地地面普遍不滿足傳熱系數要求，在有條件的情況下可建議改造。在2000年前修建的建筑中采用干鋪黏土磚地面部分，由于黏土磚為干鋪，容易拆卸，可將黏土磚拆除，增加地面保溫材料，提高建筑傳熱系數。在地面采用水泥地面，由于水泥地面成本低廉，可考慮地面破壞后，鋪設保溫材料，重新進行地面設計。在地面為水刷石、瓷磚等形式，由于地面成本較貴，對于地面的傳熱系數的改變需在經濟條件允許的情況下考慮改變。

地面吸熱指數分析：木地面、瓷磚地面的吸熱指數差異較大，冬季木地板有更好的熱舒適感覺。

②改造建議

干鋪黏土磚地面可拆除（水泥地面可破壞后），增設50mm厚XPS保溫板，水刷石、瓷磚在經濟允許的情況下，可選擇改造，改造方法同上。

地面在改造并重新設計的地面可根據需要，在臥室等選擇木地面，在客廳等需要重型車輛等通過的場所選擇抗壓強度高瓷磚或水刷石地面，從而使使用者冬季在木地面的臥室能夠獲得更高的熱舒適感。

4 結語

研究組針對渭河平原郭家村整村居住建筑，以現場考察的方法，提出本村莊的建筑能耗狀態、建筑節能改造分析及改造建議，從而給予本村居民在之后的新建、改建、擴建、修繕過程中涉及到節能改造科學的指導。

①農村居住建筑節能改造，是一個長期復雜的過程，需要人們根據建筑的建造計劃、修繕計劃、經濟允許、政策輔助等各種情況綜合完成。

②本村的建筑改造分析、改造建議同樣適用于官道鎮及官道鎮附近的村落，其當地經濟條件、氣候條件、人文因素、建筑風格都比較近似，狀態相近的區域，其改造方法可借鑒。