王明波
沂水县建筑安装工程管理处 山东沂水 276400
摘要:新型农村住宅的设计应当结合当地的经济条件、气候条件、地理环境,在设计过程中引入生态节能策略具有极其重要的作用,对于新型农村住宅设计的生态节能探索,有利于推动当地绿色村宅设计理念的推广,构建农村住宅低能耗的生态节能建筑体系,也是我国新农村建筑发展的重要课题。本文主要结合实例列举出适合农村特定环境下的住宅节能策略及未来发展前景。
关键词:农村住宅;节能策略;实例;
随着我国工业化和新型城镇化的发展,新农村建设的步伐日益加快,农村住宅能耗大问题也日益突出,现在国家和地方政府也日益重视新农村建设节能、生态、环保问题,节约能源将是新农村建设的必然要求。
一、农村现有住宅在节能方面存在的问题
1.现有建筑维护结构保温效果差。农村住宅使用的墙体材料保温性差和屋顶的保温隔热性能差,外门窗气密性差,透风严重,且多用单玻窗,导致维护结构保温隔热性能差。提高维护结构的节能性是农村住宅节能性的关键。
2.冬季采暖能耗高。冬季鲁南地区农村取暖物是煤炭、少数秸秆、木材,传统的炉灶和火炕取暖方式节能性差,能源浪费严重,大量的燃烧秸秆不但污染环境,秸秆的储存堆放也是火灾隐患。故燃烧技术的调整能够很好地提高资源利用率,减少浪费,减轻环境污染和有利于农村住宅的室内外卫生建设。
3.建筑材料保温性能差、技术落后。农村建房多用页岩实心砖,保温效果差。村民对新型保温墙材认同性不高,承重墙自保温砌块等新型墙体保温材料保温性好,应用前景好,但目前造价相对过高,推广有难度。
4.太阳能等可再生能源利用率低。虽然太阳能热水系统在农村有了市场,但多限于热水洗澡利用,在太阳能采暖、太阳能照明、太阳能燃气壁挂炉联合采暖等技术方面应用不广。地源热泵、生物质能等其他可再生能源应用也不广。
二、分析
1.山东临沂市某农村住宅,该村属于寒冷与夏热冬冷交界区域,该地区气候主要表现为夏季闷热,冬季湿冷,最冷月平均气温0-10℃,最热月平均气温25-30℃,夏季太阳辐射相当强烈。夏季以东南风为主,冬季盛行东北风。所以在住宅设计时要充分分析当地自然气候条件,主要包括热工分区、太阳辐射、主导风向、气温资料、地形地貌等,兼顾解决冬季保温和夏季遮阳降温。就此农宅来说,采取以下节能策略。
2.建筑节能策略
(1)住宅的布局和方位。该住宅的整体方位布局为坐北朝南,住宅前后各一庭院,住宅北面庭院布置有沼气池,南面庭院是主要户外活动场所,可栽种植物,以便夏季遮阳和户外休憩,也可停放农用机械等。这样的布局和住宅朝向有利于在冬季获得较多的太阳辐射,也有利于被动式太阳能的充分利用,如图1所示。
(2)自然采光设计。为了节约电能,一定要设法充分利用自然光。由于建筑南面相比北面而言,窗墙比较大,故光线主要从南面进入住宅,但考虑到冬季北向屋子的阴冷,在南面屋顶处设置透光高窗,把阳光引入北向屋子进行采光蓄热。
(3)自然通风设计。在进行建筑设计时,要根据当地的主导风向对住宅的平面与剖面进行气流分析和通风设计。在剖面上尽量使其形成上下贯通空间的通风道。这些对于夏热冬冷地区的建筑尤为重要。特别是对于农村建筑,由于经济条件的限制,应尽量做到自然通风,以达到夏季降温的目的。
(4)墙体保温技术。住宅外墙采用承重式自保温砌块砌筑(山东高岭建材有限公司生产),规格240×240×190,节能效果能满足山东省居住建筑75%节能设计要求。造价对比:每平方米外墙砌块材料费100元,比页岩实心砖墙高60元,但比EPS板外保温薄抹灰造价低10元多,并且耐刮划,耐久性要好得多,还能减少砌筑砂浆用量,实际每平方米外墙差价要低于60元,前景应用广阔。外窗设计采用隔热断桥中空玻璃窗,保温隔热效果更好。
(5)太阳能利用。一是住宅南面的大面积玻璃窗结合隔热窗户板以及开阔的客厅,恰好形成了一个理想的直接受益式的被动式太阳房。白天太阳可以直接穿过玻璃窗进入到客厅内,由地板、家具、墙面吸收并储存,到夜间再由它们向室内散发热能;二是在南向窗户的屋内一侧安置隔热板,也可大大降低夜间屋内热量通过玻璃窗向外的散发;三是在其屋顶安装太阳能集热板,室内安装太阳能燃气壁挂炉热水采暖系统,这样既可以为住户提供日常热水,冬季该系统会根据室温设置需求自动加热室内暖气片循环介质采暖。据测算采用这种技术每采暖季能节约15% 至30%的燃煤费用。有燃气没有集中供暖条件的社区很值得推广。
(6)沼气利用。农村每年有大量的秸秆、农作物残渣、动物粪便产生,这为沼气的生产提供了得天独厚的条件,一个体积6-12 m3 的沼气池产生的沼气可以基本满足日常烧饭等需要。在庭院西北角处建一个8 m3的沼气池,一年大约可以产沼气400 m3,相比液化气的燃料费节约500元,整个沼气池的造价约千元,两年就可以收回成本,所以,这样的设计在农村是经济可行的。
(7)雨水收集系统。雨水收集系统是将雨水进行收集再利用,可将其用于院落植被花卉浇灌,也可经过过滤、净化等处理设施,变为可利用的中水,可用于日常冲厕等。根据节水计算,设计雨水池收集面积9.5m2,位于住宅南侧院落,雨水沿着坡屋顶两侧汇集到雨水收集管道,输送至雨水收集池,每年节水可达30-40m?。
(8)环境绿化。栽种植物不仅可以美化生活环境,净化空气,在炎热的夏天也可以成为有效的遮光降温措施。在庭院的南向栽种高大的落叶乔木,这样夏季不仅能遮光降温,而且冬季由于树叶落光,也不会影响阳光的引入。在住宅的西墙外部可以种植爬山虎等植物,有效地降低室内温度。这些绿化措施对于农村住宅的降温是非常经济而且有效的。
三、展望
1.开展农村住宅节能技术推广的政策研究。农村地区加强执行住宅节能标准的同时更应采取有效的激励措施,开展有关农村住宅节能技术推广的政策研究,从建设融资、农村节能技术信息宣传、节能建设增量资金补助、节能改造奖励等方面研究有利于节能技术推广的激励政策。
2.加快农村住宅节能技术标准化研究。农村住宅涉及范围广,节能技术标准化的监督管理难度比城市住宅要大得多。要推广节能技术,必须加快节能技术标准化的研究,研究制订适合农村住宅的设计、施工、产品标准,出版适用的标准图集。
3.进一步加强节能建筑材料的研究开发。针对各地不同的自然条件,就地取材,研制适合当地使用的新型节能材料,大力推广高效、经济的建筑节能技术产品,像承重墙自保温加气混凝土砌块就很值得在农村推广。
4.积极探索新能源在农村住宅中的应用。不断提高太阳能利用技术,尤其太阳能双配电照明、太阳能联合采暖技术,积极探索风力发电、地源热泵以及生物质能等新型清洁能源技术,开发适合农村住宅使用的设施与装备。
结合我国农村的现状,为了使建筑节能的思想深入人心,我们应该做好建筑节能的技术研究、市场开发和推广工作。由于节能住宅相对于传统住宅的优越性,我们相信,随着节能技术的不断提高和完善、节能住房成本的降低以及农民节能意识的不断提高,节能建筑终将成为农村住宅的主流。
参考文献:
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[2]杨立新,新型节能稻草砖房热工性能初探[J]. 农机化研究,2011(2):191-195.
[3]刘先觉.生态建筑学[M].北京:中国建筑工业出版社,2012.
[4]臧朋,邵必林.生态视角下的绿色建筑评价方法研究[J].建筑科学,2014(2):19-23.
论文作者:王明波
论文发表刊物:《基层建设》2015年23期供稿
论文发表时间:2016/3/29
标签:住宅论文; 节能论文; 农村论文; 太阳能论文; 建筑论文; 冬季论文; 采暖论文; 《基层建设》2015年23期供稿论文;