夏热冬冷地区农村住宅节能可行性分析

时间:2022-08-05 05:51:30

夏热冬冷地区农村住宅节能可行性分析

摘要:随着经济和社会的发展,能源的消耗越来越大,尤其是在建筑上的消耗,因此建筑节能已成为降低能源消耗的关键。而在夏热冬冷的广大农村地区,对于住宅节能方面的考虑却仍处于起步阶段,有些地方甚至还是一片空白。本文分析了现在农村住宅节能的现状,提出了适宜夏热冬冷地区农村住宅的相关节能措施。

关键词:夏热冬冷地区;农村住宅节能;现状;节能措施

中图分类号:G812.42 文献标识码:A 文章编号:

随着农业生产的发展,农业结构的改善和相关政策的落实,农民收入逐年增加,新建和改建的农村住宅逐年增多。近10年来,每年新建的农村住宅为6~7亿㎡ ,占全国新建住宅总量的一半以上。我国农村房屋建筑的发展正处于建设的高峰期,这些建筑在使用过程中,其采暖、空调、通风、炊事、照明、热水供应等方面要不断消耗大量的能源。随着经济生活水平的提高和科学技术的飞速发展,人们对居住质量(建筑功能合理、建筑设备齐全、室内外环境条件舒适等)越来越重视,建筑能耗将快速增长,对我国的能源消耗将造成长期的、巨大的影响。所以,农村建筑必须提倡节能。面对农村住宅的能源的高消耗,以及农村住宅节能方面的问题,我们应分析其节能的可能性及采取什么方式能更好的做到节能。

1.农村节能现状

随着我国农业经济的发展,农村的能源消耗也越来越大,而目前我国农村能源利用率又非常低,因此,迫切需要在农村倡导住宅节能。农村住宅基本处于无建筑设计的自发建设状态,不能运用科学的建造方法充分考虑气候、朝向、通风等环境因素, 造成了农村建筑能耗的无法控制状态。甚至在一些地方,由于农村暖方式,热效率很低。尤其是那些处于经济发展中以及欠发达地区的农村,生活用能是以生物能源为主,取暖、做饭用燃料主要依靠柴草和农作物秸秆,热效率低,耗能量巨大。住宅外墙、屋面和门窗等仍采用常规作法,房屋围护结构保温

通信作者:孟维庆(1984- )男,黑龙江绥化人,研究生

性能差,外墙和屋面传热系数大大超出建筑节能设计标准的限值,致使采暖能耗浪费严重。

2. 夏热冬冷地区农村住宅节能薄弱的环节

在农村, 如果把“住宅用能少” 作为节能型住宅的简单定义, 那么, 在许多地方, 农民完全可以靠棉衣棉被过冬而在南方, 根本勿须供暖。很显然, 对住宅不供暖、不供冷, 并不能说明该住宅是节能型住宅。 所以, 节能型住宅的标准应根据各地的环境条件、住宅风俗生活格调和经济条件等方面的不同而有所差异。其实, 住宅所包含的节能要素很多, 其节能的潜力也是相当大的。如房子的照明问题, 冬季的取暖问题, 夏季的致冷、通风问题等等都与房屋的地理位置结构建筑材料等有密切关系。巧妙处理好这些问题是住宅节能的技术关键。

2.1外墙

通过外墙散失的热量占到整个围护结构总能耗的25%~28%,其材料的选取和性能对整个空间热环境有重大的影响。目前寒冷地区农村住宅的外墙设计,主要是外墙外保温 。在夏热冬冷地区,文献认为[2],外墙加外保温没有必要。因此,在进行围护结构热工设计时,应结合地区气候条件,采取合理的外墙保温隔热措施。在材料方面,尽可能依据当地既有的建材资源,合理选择承重材料,同时,在设计中要灵活选取构造措施,可适当利用当地易获得的保温材料来获得墙体良好的保温效果。

2.2屋面

在设计上要使屋面具有较好的隔热和保温性能;其次在使用中,防止因水蒸汽的扩散,产生屋面结露或内部冷凝。目前,夏热冬冷地区的屋面构造一般分为平屋面(暖屋面)和带通风间层的架空屋面(冷屋面) 两大类。采用坡屋顶,设置架空层,选用导热系数小、吸水率低的保温材料,能达到较好的效果。

2.3外窗

夏热冬冷地区外窗应该设置活动外遮阳,采用双层窗或单框中空玻璃窗。在满足采光、通风的条件下,合理控制窗墙比。窗户的朝向还会影响到风如何进入室内及风在室内的流动方向。入口与出口间的直接轴线经常是空气在房间内流动的路径,当进风口与风向成正交(90度)时,空气流动会直接朝向出口,对房间内其他部分的作用很小。当窗户与风向成一定角度时,进入室内后,风速会变快,风所影响的区域也会变大,这种情况下,有利于空气的自然流通及室内散热。

3. 住宅的选址和平面布局

3.1住宅的选址

村镇住宅建筑应布置在村镇自然条件和卫生条件最好的地段,应避开空气、水的污染,避开不良地段,应有一定数量的公共绿地面积和基本卫生设施。居住区用地宜选择在生产区常年主导风向的上风或侧风向;生产区用地宜选择在村镇的一侧或边缘。选址时,住宅不宜布置在山谷、洼地、沟底等凹形地域。因为冬季冷气流在凹地里会形成对建筑物的“霜冻”效应,位于凹地的住宅若保持所需的室内温度,所耗的能量将会增加。

3.2住宅平面布局

住宅的朝向对其采光、自然通风有很大影响。因此,住宅在“最佳朝向”的选择上应依据地理条件与气候条件等进行。南北向的住宅排列方式可以保证住宅获得充足的日照,并且山墙面对西向则可以有效避免被日光曝晒。住宅平面设计要考虑夏天遮阳、隔热,冬天形成日光保温。在满足功能要求的前提下,进行热环境的合理分区。将厨房、储藏等辅助用房布置在北向,卧室、起居室等主要用房布置在南向。设置“温度阻尼区”,重视室内外过渡空间的保温。在住宅正门设置一个小的门厅,从而有效地阻止室外冷气对室内的直接渗透,形成一个过渡区,减少热损失。

4. 新能源的开发和应用

4.1沼气的开发利用

沼气是种生物能源,目前适于农村住宅的模式是“四位一体”。该模式以土地资源为基础,太阳能为动力,沼气为纽带,将日光温室、畜禽养殖、沼气建设和蔬菜(花卉)种植有机结合,使四者相互依存、优势互补,从而实现产气和积肥同步、种植养殖并举、能流物流的良性循环。

4.2太阳能和地源热泵的开发和利用

农村住宅一般具有建筑容积率较低,没有明显遮挡,能源价格较高,除电力外,其他能源一般较短缺的特点,非常适宜于太阳能和地源热泵等新能源系统的应用。目前,在农村住宅中的用途主要是太阳能供热水、太阳灶及西北部高寒地区的太阳能暖房。现在除了提供沐浴、做饭和洗涤用热水外,还可以应用于采暖系统,太阳能低温地板辐射采暖系统是太阳能热水利用的又一突破,特别适合应用在没有集中供暖的夏热冬冷地区的农村低层住宅。地源热泵运行费用较低的能量消耗、较低的维护费用、运行灵活、经久耐用,一套系统冬天可供热、夏天可制冷,适合应用在农村成片建设的低层住宅 。

5 结语

随着建设社会主义新农村各项工作的不断深入,农村住宅的节能建设将是中国的热点之一,农村集中居住地节能住宅对于我国的整体建筑节能工作十分重要。农村住宅与城市住宅不同,必须在各种要素间寻找到平衡点,精心构思、设计、精选材料、合理构造,同时严格控制建设成本。而且农村节能的空间很大,可运用的技术也很多,面对能源的紧缺,农村住宅的不断加大,真正做好农村的节能工作需要各方面的支持,也要整体考虑,综合运用多种技术和材料,把农村的节能工作做好,希望看到未来农村节能工作能达到一个高度,为子孙后代做出贡献。

参考文献References

[1] 牛明成,谷延霞,韩璐. 新农村住宅节能研究[ J ]. 山西建筑, 2007, 33 (22) : 238-239.;

[2] 刘雁,张建新,付立阳. 夏热冬冷地区农村节能住宅设计思考[ J ]. 建筑节能, 2008, 36 (2) : 34-37;

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