金衛琳 李欣 田瑀彤 何嘉寧 張揚



【摘 要】為加快綠色節能社會的發展和建設,針對我國北方地區農村住房建筑采暖產生的大氣污染問題,通過模擬技術,以沈陽地區典型農房建筑為基礎模型,結合現有建筑綠色節能技術,模擬了農村住宅冬季采暖能耗,分析了建筑熱性能優化設計的節能潛力和經濟性,以此為人們的生活和工作提供舒適的環境。
【關鍵詞】農村住房;綠色節能
1引言
隨著我國城市化進程的不斷發展,建設項目數量的迅速增加,建筑能耗呈爆炸性增長。為了有效節約能源,減少建筑能耗,將建筑物建成綠色節能發展體系,我國已采用多種節能技術應用在建筑中。在節能降耗和改善生態環境等方面發揮其重要作用,為人們提供方便、舒適的生活和工作環境。特別是在寒冷的北方地區,對建筑進行節能改造,實施綠色節能改造技術,不僅減少了建筑結構的能耗,而且有效地提高了建筑結構的保溫性能。
2 農房節能意義
自黨的十八大以來,我國能源發展道路逐漸轉向清潔、低碳、安全、高效,成為了普遍共識。農村住房建筑單位面積能耗逐年上升,從側面反映了農村建筑節能工作滯后。我國北方地區地域遼闊,冬季氣候寒冷,北方農村住宅冬季采暖能耗占北方農村總能耗的70%以上,取暖燃料主要是未經處理的煤和秸稈的直接燃燒為主,能源利用率低,環境污染嚴重。這對我國的節能減排工作造成了較大的負擔。
近年來,由于全球資源環境面臨著日益嚴峻的現實,社會和經濟的可持續發展成為人們關注的核心問題,各國普遍將建筑業的可持續發展問題上升為了國策。根據我國2018年建筑能耗研究表表明(見表1),城市化進程繼續加快,建筑能耗增加已成為一種必然。因此,要解決社會發展與能源供給的矛盾,有效保護生態環境,促進建筑業的長遠發展,必須走綠色建筑之路。由此可見,農村地區的房屋綠色節能改造方案以及用能形式將直接影響我國清潔取暖,節能環保的改革動力。
3農房改造案例分析
在沈陽地區選取一棟農村住宅,對其實行75%的節能標準。圍護結構節能設計的細節見表2。
針對東北地區農村住宅建筑的取暖問題,在選擇保溫節能技術時,不僅要考慮人為因素、自然因素,還要考慮東北地區農村住宅的建筑特點,然后適當地選擇保溫節能技術,進而提高建筑物的保溫效率。通常情況下,建筑的外墻可以采用圖1所示的外墻節能方式。
4經濟分析
DEST是建筑環境及HVAC系統模擬的軟件平臺,是清華大學環境與設備研究所十多年的科研成果,將現代模擬技術和獨特的模擬思想運用到建筑環境的模擬和HVAC系統的模擬中去,為建筑環境的相關研究和建筑環境的模擬預測、性能評估提供了方便、實用、可靠的軟件工具。應用DeST進行節能模擬,某農村住宅建筑節能經濟分析見表3.
由表可知,住宅建筑的供熱計量及節能改造效果十分顯著,改進之后的節能型住宅大約在第13年便能夠將使用的所有資金全部收回,節能改造的節能前景十分廣闊。
5結語
我國加快了各地區現有建筑綠色節能改造技術的推廣,極大地促進了中國綠色節能建筑的發展和建設,為中國社會經濟的可持續發展奠定了堅實的基礎。隨著社會經濟的不斷發展進步,生活質量的不斷提高,環保意識的逐步提高,人們也越來越關注綠色節能技術和理念。因此,綠色環保節能理念在未來廣大農村住宅建筑具有良好的發展和應用前景。
致謝
感謝遼寧省自然科學基金指導計劃項目“基于性能表現的既有公共建筑綠色化改造設計方法研究”(課題編號:2019-ZD-0551)、沈陽大學校級創新項目“綠色節能技術在農房建筑中的應用研究”對本論文的支持。
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(作者單位:沈陽大學建筑工程學院)