河北省農村住宅冬夏熱環(huán)境實測分析與使用后評價

李倩 孫可可 牛汪宇 劉涔 范溢芳 姜玉格

介紹在2022年1月對河北省石家莊市及邢臺市下轄2個村莊共11戶農宅熱環(huán)境進行了實測，并通過網絡問卷對河北省農宅使用者對室內熱環(huán)境感受做了使用后主觀問卷調研。通過實測發(fā)現木窗民宅室內溫度平均值為11.9 ℃，遠低于18 ℃。2戶塑鋼窗農宅室內溫度較高，平均值為19.89 ℃，通過問卷發(fā)現，居民的采暖費用普遍較高，超出了家庭總支配收入的4%，但室內溫度卻很低，滿意度也不高。

農宅； 冬季； 室內熱環(huán)境滿意度； 取暖費用

X124 A

［定稿日期］2022-03-02

［基金項目］2020年大學生創(chuàng)新訓練計劃項目（項目編號：CXXL2020403）

［作者簡介］李倩（1985—），女，碩士，講師，研究方向為建筑聲學、建筑物理教學。

中國農村地區(qū)人口眾多，住宅總面積大。截止到2015年，全國農村住宅面積已經超過320.68億m2，其中當年新增8.56億m2 ［1］。目前我國部分大城市及中等城市的節(jié)能改造工作已取得了顯著的成效，改造后的建筑都能達到50%以上節(jié)能率，但對小城市和農村，缺少相應的技術措施和政策等方面的支持［2］，隨著我國農村地區(qū)經濟水平的快速增長和居民生活水平的日益提高，農村居民對居住環(huán)境的熱舒適要求也在逐步提高。胡艷麗［3］、朱軼韻等［4］、郝帥等［5］都對寒冷地區(qū)農村熱環(huán)境進行過調研，都發(fā)現室內環(huán)境質量較差。我國地域廣闊，不同地區(qū)農宅布局和建設以及取暖模式也有一定的差異，生活方式也有所不同，因此有必要通過實測和問卷調研對農宅熱環(huán)境做進一步研究。

1 研究對象及內容

選定河北省熱氣候區(qū)中寒冷（A）區(qū)中石家莊和邢臺的村落，對民居冬夏室內熱環(huán)境狀況中的溫濕度進行主客觀調研，調查當地民居的基本情況，居民對室內熱環(huán)境的感受和評價；對室內熱狀況進行溫濕度的現場測量，以掌握河北省農村住宅熱水平以及村民的期望，為新建或改建農村住宅熱設計提供依據。

2 冬季熱環(huán)境實測與問卷調研

2.1 溫、濕度實測分析

選取了河北省石家莊市、邢臺市各一個村莊，同時測量室內外的溫濕度。2個村莊均為每戶獨立燃氣暖氣供熱。建筑外墻為370 mm厚黏土磚墻，無保溫層。窗戶為塑鋼窗或木窗。其中石家莊市某村莊選取了8戶農宅（2戶為塑鋼窗，其余為木窗），邢臺市某村莊3戶農宅（木窗）。農宅的平面布局基本一致，主屋坐北朝南，有東廂房或西廂房（圖1）。

于2022年1月對每棟農宅選取主屋的客廳或客廳兼臥室作為被測房間。每個房間測點1個，位于房間對角線交點，測量點為主屋室內房間中間位置，距離地面0.6 m。石家莊市某村莊使用儀器為HOBO MX1101，測試時間為溫濕度計放入房間后1 h后的連續(xù)48 h，邢臺市某村莊使用288-cth進行監(jiān)測，測試時段為6：00-24：00，每0.5 h測試一次，每次測試時間3 min，每1 min讀數6次，取18次測量值的算術平均值作為該時段的有效數據。測試結果如圖2、圖3所示。

由以上數據可見，2個村莊冬季農宅除石家莊地區(qū)的2戶塑鋼窗農宅溫度較高，其余主屋室內溫度大部分位于在10～14 ℃之間，平均值僅為11.9 ℃，溫度較低。該2戶的經濟狀況較好，冬季采暖費用高達4 000元以上，室內溫度平均值可達19.89 ℃。這只是通過高消費達到室內舒適，不是從根本上解決問題。室內濕度大部分位于40%～60%， 濕度多數處于GB/T 50785-2012《民用建筑室內熱濕環(huán)境評價標準》［6］要求的30%～60%之間。

2.2 主觀問卷調研與分析

主觀問卷題目包含使用者所屬地區(qū)，主屋房齡，在室內的熱感覺，室內溫度均勻度，取暖費用，對取暖費有的接受程度，使用哪種供暖設備，對室內空氣質量的滿意度，農宅低碳建設中困難和障礙，對節(jié)能政策的了解程度。問卷通過網絡發(fā)布，共收到問卷104份，有效問卷100份。其中邢臺地區(qū)占32.04%，保定地區(qū)占27.18%，石家莊地區(qū)占17.48%，秦皇島地區(qū)占7.77%，滄州地區(qū)占4.85%，承德地區(qū)占4.85%，邯鄲地區(qū)占1.94%，衡水地區(qū)占0.97%，唐山地區(qū)占0.97%，廊坊地區(qū)占0.97%，張家口地區(qū)占0.97%。

關于受訪者的住宅建成時間，結果顯示小于等于10年的有44.45%；大于10年，小于等于20年的有33.30%；大于20年，小于等于30年的有11.10%；大于30年的有11.10%，可以得知大部分為2000年以后的新建住宅。

室內熱感覺選項包括完全不能承受的冷，稍冷，舒適，稍熱，熱。問卷結果如圖4所示。調查結果顯示：2%感覺冷的完全不能接受，9%感覺冷，47%感覺稍冷，35%感覺適中，5%感覺稍熱，2%感覺熱。雖然有供暖，但半數以上人認為不同程度的冷，意味著房間的溫度有待提升。房間應該采取一定的措施來保障溫度的適宜性。

室內溫度均勻度選題設置為人對室內某個區(qū)域感覺特別冷發(fā)生的頻率，選項為從不，很少，有時，經常，總是。問卷結果如圖5所示。調查結果顯示，4%的人覺得從不，21%認為很少發(fā)生，51%認為有時發(fā)生，24%認為經常發(fā)生，沒有人覺得總是發(fā)生。認為溫度不均勻分布發(fā)生的人群占絕大多數。在現有取暖方式、取暖條件和建筑條件下，室內的溫度均勻度狀況不理想。

室內空氣濕度感受選項包括很不滿意，不滿意，一般，滿意，很滿意。問卷結果見圖6。結果顯示，6%的人覺得很不滿意，11%的人覺得不滿意，55%的人覺得一般，24%的人覺得滿意，4%的人覺得很滿意。可見與溫度相比，對濕度的滿意度相對較高。

冬季取暖方式為多選題，選項包括燃氣暖氣、燃氣空調、燃煤暖氣、電暖氣、空調、燒土炕、其他。問卷結果見圖7。結果顯示，燃氣暖氣是主要的采暖方式，由于暖氣不能滿足室內溫度需要，在暖氣基礎上部分用戶選擇了電暖氣或者空調作為輔助取暖工具。

冬季采暖費用選項為1 500元以下，1 500元～2 000元，2 000元～3 000元，3 000元以上，問卷結果見圖8。其中3 000元以上的占35%，2 000元～3 000元的占30%，1 500元～2 000元的占26%，1 500元以下的占9%，大部分農村住宅取暖費用都在2 000元以上。河北省2021年的人均可支配收入為1 8179元［7］，按照河北省第7次全國人口普查公報，平均每個家庭戶的人口為2.75人［8］，則家庭戶可支配收入為49 992.25元。大部分家庭取暖費超過了可支配收入的4%，這在農村來說是一筆不小的費用，但是室內溫度僅維持在10～15 ℃之間，這與民用建筑室內熱濕環(huán)境評價標準中室內環(huán)境溫度18 ℃相差甚遠。較高的采暖費用和較低的室內溫度之間形成了很大的矛盾沖突。問卷顯示（圖9），有23%的人認為采暖費用偏高。而取暖費較高的人相應的對室內溫度滿意度也更高，但同時經濟負擔也更大。

使用者對冬季室內熱環(huán)境整體滿意度的調查顯示（圖10），僅有28%的人表示出了正向的評價。對室內熱環(huán)境是滿意的。因此，建筑的保溫性能或有利于保溫的設計就顯得很有必要。增加保溫層必然會增加建設成本，因此調研了使用者對于低碳節(jié)能建筑建設過程的障礙和困難的看法（圖11），其中缺乏政府部門的引導占比42%，對節(jié)能建筑的認識較淺占比43%，環(huán)保節(jié)能材料價格昂貴占比60%，建筑節(jié)能觀念和技術未推廣開來占比44%，對這方面不了解的占比27%。其中造價高昂是主要的原因，缺乏引導，對節(jié)能建筑認識淺及節(jié)能觀念未普及分布較較為均勻，可見節(jié)能建筑知識的普及，好的政策引導和扶持以及建筑建設技術材料的提高都很有必要。

由以上分析可知，河北省農村冬季熱環(huán)境質量一般，居民主觀滿意度較差，居民對節(jié)能建筑的了解程度也比較低。農村住宅冬季熱環(huán)境改善的空間較大，居民對節(jié)能建筑的了解程度有待提高。為此，在不改變建筑原有布局情況下，提出一種附加陽光房的設計方案，以提高室內溫度。改造方案將原來建筑的開敞式入口平臺改為封閉式，加上落地玻璃窗，所有窗扇均可打開。這樣保障在冬季時的密閉性，在夏季時打開保持其通風效果。平面布局見圖12。

3 夏季熱環(huán)境問卷調研

對夏季熱環(huán)境感受也進行了網絡問卷調查，問卷內容包括使用者所屬地區(qū)、主屋房齡、在室內的熱感覺、使用哪種制冷設備、制冷費用、對制冷費用的接受程度、對室內熱環(huán)境的滿意度、農宅低碳建設中困難和障礙、對節(jié)能政策的了解程度。共收到有效問卷176份。其中秦皇島地區(qū)占15.91%，邢臺地區(qū)占33.52%，石家莊地區(qū)占11.36%，保定地區(qū)占14.2%，邯鄲地區(qū)占9.09%，衡水地區(qū)占5.68%，滄州地區(qū)占3.98%，承德地區(qū)占2.27%，唐山地區(qū)占2.27%，廊坊地區(qū)占1.14%，張家口地區(qū)占0.57%。

關于受訪者居住的住宅建成時間，結果顯示40年及以上房齡的占5.11%，30～40年房齡的占12.5%，20～30年房齡的占18.18%，小于20年房齡的占64.2%。調查顯示，使用空調的人約占62%，使用風扇的約占32%。另有6%使用其他制冷設備或不用制冷設備。可見隨著生活水平的提高，多數人已經將制冷設備由傳統的風扇轉為空調。制冷費用的半數以上人對制冷費用認為是合理可接受的。

夏季室內溫度感受問卷調查結果見圖13。結果顯示：6%的人覺得很不滿意，13%覺得不滿意，51%覺得一般，28%覺得滿意，2%覺得很滿意。整體來看，夏季滿意度要高于冬季，不滿意率也低于冬季。因此，同時夏季制冷費用遠遠低于冬季取暖，因此，設置日光間雖然會稍微減緩室內的通風，但考慮到寒冷地區(qū)夏季的熱環(huán)境舒適度要優(yōu)于冬季舒適度，因此從整體滿意度來看，做日光間應該是不錯的選擇。且日光間所有落地窗都可以開啟，夏季時將所有落地窗開啟來實現自然通風。

室內溫度感受問卷結果見圖14。結果顯示，做出負面評價的人約占1/4。因此，是需要一定的隔熱。

4 結論

本文通過問卷和訪談調查結果得到了幾點認識，導致熱環(huán)境節(jié)能問題的主要有：

（1）許多農村住宅建筑只有結構層而沒有設置保溫和隔熱層，導致墻體的熱阻不夠，保留熱量的材料能力不夠，熱量散失快，使室內的熱環(huán)境不佳。

（2）許多農村自建房由于屋齡較大或造價問題，門窗材料變形，導致門窗和墻體契合不夠，有縫隙導致熱量流失，從而達不到理想的熱環(huán)境。

（3）有的農村住宅室內層高已達到4 m及以上，過高的層高使室內空間過大，在使用空調設備調節(jié)室內熱濕環(huán)境時導致效果不理想或能耗大。

（4）許多村民缺少引導，沒有節(jié)能保溫的意識，并且對相關知識掌握不夠，導致住宅建成后使用出現問題。

在國家重視農村發(fā)展的大前景下，作為農村村民生活水平提升的一大方面，住宅為村民生活產生直接影響。這是農村住宅建筑發(fā)展的一大良好機遇，也是農村住宅突破節(jié)能問題的一大機會，現存問題還有很多，希望本文為農村住宅建筑節(jié)能保溫設置提供參考與借鑒。

參考文獻

［1］ 住房和城鄉(xiāng)建設部.2015年城鄉(xiāng)建設統計公報［J］.城鄉(xiāng)建設，2016（8）：58-63.

［2］ 張超.關中地區(qū)農村既有建筑節(jié)能改造適用技術及經濟性分析［D］.西安：西安建筑科技大學，2012.

［3］ 胡艷麗.關中鄉(xiāng)村住宅太陽能利用適宜模式應用研究［D］.西安：西安建筑科技大學，2009.

［4］ 朱軼韻，劉加平.西北農村建筑冬季室內熱環(huán)境研究［J］.土木工程學報.2010，43：400-403.

［5］ 郝帥，楊紫瓊.河北邯鄲地區(qū)地區(qū)農村住宅冬季室內熱環(huán)境研究［J］.建筑與文化，2021（9）：259-261.

［6］ 中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設部.民用建筑室內熱濕環(huán)境評價標準： GB/ T50785-2012［S］.北京：中國建筑工業(yè)出版社，2012.

［7］ 任閃.2021年河北人均可支配收入［EB/OL］.https：//www.sohu.com/a/519316406_120333600.

［8］ 李亞萍.河北省第7次全國人口普查公報［EB/OL］.http：//hebei.hebnews.cn/2021-05/19/content_8514940.htm.