农村建筑节能改造研究

摘要：目前农村建筑保温差、能耗高，通过对建筑墙体、窗户、屋顶等部位的节能改造，改善了农民的居住环境，收到了良好的经济效益、社会效益、环保效益。

关键词：农村、节能、能耗、改造、经济效益

0引言

农村目前的民用建筑面积约为240亿平方米，占全国总建筑面积的60％以上，这些建筑的墙体、窗户、屋顶没有保温措施，散热量很高，造成房间冬冷夏热，随着农民生活水平的提高，农民希望过上宽裕的、舒适的生活。另外近几年农村商品能耗逐年递增，据统计农村生活能耗已达1．9亿吨标煤，占到中国建筑总能耗的37％。其中60％为煤、电等不可再生能源，40％为薪柴、秸秆等可再生能源，不可再生能源的利用比例随着农民生活水平的提高已明显增大。在这如此庞大的耗能中，北方农宅每年的供暖能耗就达到0．9亿吨标煤，占农村总能耗的45％，并且煤是供暖的主要燃料。为了节省能源，改善农民的居住环境，农村建筑节能改造逐渐成为新农村建设的重点。农村节能建筑改造不能盲目套用城市建筑节能技术，而是应根据当地建筑现状、气候条件、经济条件选择合适的材料进行施工，通过北方农村试点建筑的节能改造的经验，本文论述了农村建筑节能改造的方法及效益。

1 农村建筑现状

目前的农村住宅主要是单层或二层单体建筑，外墙围护结构主要以一砖墙（240mm）为主，具体为240mm厚实心粘土砖加内外抹灰，有少部分的建筑为一砖半外墙（370mm）。外窗为单层塑钢窗，气密性差，散发热量高，屋门为普通木门，屋面为水泥预制板+焦渣+SPS防水，通过调查只有约5%的住户有屋面保温。农村供暖情况，大部分农民采用燃煤小锅炉，自己供暖，供热主干管没有采用任何保温材料，钢管在外，大量的热量从这散发出去。由于以上原因，目前农村普遍存在以下问题：

1) 室内温度过低。在北方寒冷地区冬季，相当多的农户全家集中到一两间卧室中生活以减少采暖用能，但即使如此房间温度也只能维持在10℃左右。

2) 采暖煤耗高。当采用燃煤作为采暖的主要燃料时，由于建筑保温性能的恶劣和采暖系统的低效，尽管室温远低于城市建筑，但耗煤量却高达30～40公斤标煤/m2，为城市采暖能耗的1.5～2倍。

3) 污染严重。由于炉具和采暖系统的不合理，秸秆和燃煤长期低效率使用，造成室内外空气环境的严重污染。

因此，如何根据北方农村住宅的特点，进行节能改造，提高传统采暖方式的采暖效率，降低能耗，推广新能源是当前农村建筑 节能 领域重要的课题。

2 农村住宅节能改造措施

农村建筑现状和经济收入不同，节能改造选用的材料及技术也都不一样，根据目前北方农村建筑的特点，主要通过以下几个方面进行节能改造：

2.1墙体的改造

外墙保温系统一般分为外墙外保温、外墙内保温和外墙自保温，其所占比例分别为84.7%、13.6%、1.7% 。在北方地区大多采用外墙外保温，外墙外保温的技术主要有：外粘苯板、钢丝网架聚苯乙烯板外保温、高保温砌块保温墙体、结构夹心保温墙体、轻钢骨架预制外保温墙板等。通过长期应用，外粘苯板保温效果是当前所有保温技术中比较好的，而且从对哈尔滨市和北京市建筑市场价格的调查中得出，在达到相同保温效果时与其它保温技术相比价格也较低，考虑农民的经济条件，目前在农村的墙体改造中选择直接在外墙上外粘苯板技术。

2.2屋面的改造

屋顶的保温、隔热是围护结构节能的重点之一。在冬冷夏热地区，建筑节能则要冬、夏兼顾。目前屋面隔热可以选用的隔热技术有多种，在屋顶防水层下设置导热系数小的轻质材料用作保温，如膨胀珍珠岩、玻璃棉等(此为正铺法)；屋面防水层以上设置聚苯乙烯泡沫；屋面做架空层、绿化等。以上做法都能不同程度地满足屋顶节能的要求，对于现有农村屋面的结构情况及用途，采用了屋顶防水层下设置导热系数小的轻质材料用作保温。

2.3门窗的改造

门窗是最容易造成能量损失的部位，门窗的传热热损失与空气渗透热损失相加，约占全部建筑热损失的50％。目前，对门窗的节能处理主要有以下几个方面，一是窗框采用低导热系数的材料。如：PVC塑料型材、铝合金断冷(热)桥窗框材料、玻璃钢型材、钢塑共挤型材，以及高档产品中的铝木复合材料、铝塑复合材料等，其中使用较广的是UPVC塑料型材，它所使用的原料是高分子材料--硬质聚氯乙烯。二是更换玻璃，如中空玻璃，Low-E镀膜玻璃等，提高玻璃的热阻值。三是选用性能优良的密封胶条，可改善建筑门窗的气密性能。通过市场调查，玻璃钢窗密封性好造价低，为了达到节能要求，减少污染，改造时使用玻璃窗框加中空玻璃。

2.4采暖系统改造

为了维持居住空间的环境质量，在寒冷的季节需要取暖以提高室内的温度。从节能的角度讲，应提高供暖系统的效率，它包括设备本身的效率、管网传送的效率、用户端的计量等，结合目前北方农村冬季采暖的主要方式，考虑节能改造的费用，目前只是对送暖管道采用新型的保温材料包敷，以减少管道的热损失，如果长远来看，为了更好的节省能耗，还应加大其他采暖技术的应用，如太阳能的利用、吊炕等。

3农村住宅节能改造的效益分析

3.1经济效益分析

农村建筑节能改造表面来看虽然投入了费用，很多农民不理解，不愿意进行改造，但从能量效率方面分析，节能建筑有着非常可观的效益，并能在一定的年限内回收节能投资费，而且，在节能收益和节能投资平衡后，节能建筑就进入了纯收益期，在使用周期内可节约大量费用，具体经济效益，以一户96 m2农村住宅节能改造为例进行实际分析。

对原有农村住宅的墙体、屋面、门窗进行了节能改造，经测算节能改造成本126元/ m2，一次性投入的改造总费用为12096元。对改造前后的建筑进行热工测试及计算，改造前普通住宅的年采暖煤耗量约39kg/ m2，改造后采暖耗煤量指标为18.5kg/ m2，每年可节煤20.5kg/ m2，合1.968吨/年，若按目前煤的平均价格750元/吨计算，每年可节约费用1476元，考虑节能改造后夏天空调使用费用的节省，每年农村住宅因节能改造而节约的资金约为2000元左右，一个96 m2农村住宅只需6年多就可以收回节能改造增加的成本，以长远来讲经济效益显著，以50年建筑使用周期，收回成本后可节资为10万元，如果全国现有农村住宅240亿平方米进行改造，一年节约的费用很可观。

3.2环保效益分析

农村建筑节能改造除了经济效益非常明显以外，环保效益更加显著。按节煤20.5kg/ m2计算，每年农村住宅累计节约和少用能源共5亿吨标准煤，若这些煤完全燃烧，理论计算，相当于减少排放682万吨粉尘 、灰渣1.1亿吨、二氧化硫698万吨、二氧化碳2.2亿吨，所以从宏观角度来看，开展建筑节能，可以减少环境污染，改善大气环境。

3.3社会效益分析

百姓住上舒适的房屋，提高了节能意识：没有改造前，室内温度只有10℃左右，部分用户出现内表面结露现象，严重影响了居民的生活质量，节能改造后，提高到18℃以上，通过改造示范，使建筑节能意识真正走进百姓生活，让他们认识到，经过建筑节能改造的住宅舒适性将大大提高，能耗将大大降低，冬暖夏凉不再是奢望，采暖期也不再成为人们的期盼。

室内空气质量提高，身体健康得到保证：室内空气质量与人的健康密切相关，因此引起了越来越多的人的关注。说起室内空气质量，我们往往指城市室内的环境污染，认为农村应该是“山清水秀”的地方。然而，不少农家的室内环境与当地的室外环境形成了鲜明的对比。目前农村居室内环境污染现象比较普遍，分析其原因，主要是由非清洁燃料低效燃烧造成的，随着节能的改造，煤的用量减少，能显著提高室内空气质量。

拉动国民经济发展：以现有农村房屋建筑240亿平方米计算，按最低改造费用100元/ m2估计，若进行了节能改造，预计年投入资金24000亿元，如此大的投入，必将带动墙体材料、门窗材料、空调设备等行业的发展，增加劳动力需求，扩大就业机会，同时必将吸引大量国内外投资，促进地方经济乃至国民经济的持续发展。

4结论

农村节能改造不但节省一次能源、减小污染、改善环境，还能提高室内温度居住舒适度，是利国利民的大事，从近年的节能改造推广情况来看，也遇到了一些问题；但随着人们的节能意识的提高，国家的政策导向，各种问题将不断得到解决。由于其巨大的节能潜力和环保效益，农村节能改造适合我国的经济可持续发展战略，一定会在中国新农村建设中大力推行。