村镇住宅建筑节能的适用技术研究
所属栏目:建筑设计论文
发布时间:2011-02-26 14:30:21 更新时间:2022-05-09 17:38:05
村镇住宅建筑节能的适用技术研究
常州二建建设有限公司
李喧
摘要:本文通过我国的气候分区和夏热冬冷地区的气候特点。简述了我国目前农村住宅的现状。对现有农村住宅在节能保温方面存在的问题进行仔细分析。针对农村住宅的特点和农村的施工技术条件,提出从规划设计开始就充分考虑建筑朝向、布局等,提高农村住宅的节能特性,改善农民的居住环境。通过广泛宣传节能理念,在农村大力推广建筑节能适用技术。
关键词:村镇住宅节能自保温墙体双层保温窗适用技术
一、概述
《民用建筑热工设计规范》中把我国热工设计分区为:严寒地区、寒冷地区、夏热冬冷地区、夏热冬暖地区和温暖地区。其中夏热冬冷地区大致范围为秦岭淮河以南,南岭以北,四川盆地以东,也可以说是长江中下游地区。又由于其处于我国北方寒冷地区和南方炎热地区之间,通常也俗称“过渡地区”。这个地区的城乡人口约占全国总人口的三分之一,国内生产总值约占48%,是我国经济文化比较发达的地区,其政治、经济地位极为重要。
随着国家节能规范的强制执行与推广,中国夏热冬冷地区的城市民用建筑,特别是住宅建筑的节能设计工作得到了迅速和全面的普及,节能工作也取得了很大的成效。由最初的纸上节能一步步推广、落实到每个具体的单项。从开发商、设计院、施工单位到监理单位、质检监察部门都把节能工作放到了一个较高的高度,全社会都引起了高度的重视。
但是在该地区半数以上的广大农村,节能标准的执行与推广却陷入了尴尬的境地,因此,积极向农村推广建筑节能理念,总结一套对于村镇住宅切实可行的节能技术成了改善该地区广大农村住宅节能问题的当务之急。
1、夏热冬冷地区的气候特点
夏热冬冷地区大多夏季炎热,冬季潮湿阴冷,年降水量大、日照偏小。一般7月份的气温比同纬度其他地区高出2C左右,是在这个纬度范围内除沙漠干旱地区以外最炎热的地区。由于纬度低,夏天太阳辐射相当强烈,而从太平洋上吹来的凉风,又受到东南丘陵的阻挡,使这一地区主要处于背风面,因而往往是静风天气。其中高于35度的酷热天气就有15~30天。同时这个地区水网地带多,十分潮湿,湿度常保持在80%左右。由于人体汗液难以挥发,普遍感到闷热难受。而冬天,夏热冬冷地区1月份气温比同纬度其他地区一般要低8~10度,是世界上同纬度冬季最寒冷的地区。在冬季,北极和西伯利亚寒潮频繁南侵,经华北平原长驱直入,到此地区后,又受到南岭和东南丘陵的阻挡,使冷空气滞留,因而感到阴凉寒冷。
2、夏热冻冷地区村镇住宅的现状
随着经济条件的不断好转,农村居民都在不断改善其居住条件,村镇住宅产生了两种形式。一种是保留了原有住宅的传统,居民独门独户自建住宅,满足生产生活需要;还有一种是居民集中住宅,它是新农村建设的产物,把农民都集中到一起由政府统一建设安置小区,集中生活集中管理。这两种方式,除了由政府统一建造的安置小区一般节能配套尚可外,居民自建住宅根本就沿用传统建筑做法,没有任何节能概念。
目前中国正处于建设旺盛期,每年建成的房屋面积高达16亿~20亿m2,其中乡村居住建筑约7亿~8亿m2,但其中97%以上是高能耗建筑。预计到2020年,全国高能耗建筑面积将高达700亿m2,而多数农村地区的已建或在建建筑极少考虑节能问题。所以,如果现在不开始注重农村的建筑节能普及,将会直接加剧能源危机,给中国经济社会可持续发展造成严重障碍。因此,在近几年社会主义新农村的建设过程中,新建农民住宅的节能设计、推广及其管理就显得愈来愈重要了。
二.村镇建筑节能技术的适用技术
从我国开始在全国范围内大力推广建筑节能技术至今,也将近十个年头了。在此期间夏热冬冷地区一方面借鉴北方寒冷地区较成熟的保温做法,一方面不断研究开发适合我们这个地区气候特点的节能技术。经过不断的发展,节能构造越来越完善,节能产品更新换代推陈出新。在众多保温产品中,怎样因地制宜选择适合在农村地区推广的构造和材料就显得尤为重要了。
(一)、规划、建筑设计
农村住宅用地的选址上应考虑当地气候特征、村民的生活习惯和经济水平,周围人文环境和自然环境,建筑传统构造特点和常用建筑材料以及历史文化等要素。在具体规划设计时,应合理确定建筑朝向、间距、绿化以及路网等。应注意合理布置不同高度的建筑物与树木植被。选择适合当地气候条件的树木花草,广泛种植,减少周围硬质地面,通过植被的光合作用及蒸腾作用使太阳辐射热能转化,既可降低环境温度,改善室内小气候,降低能耗,又能净化空气减少噪声。
(二)、围护结构
1、墙体节能技术
外围护结构的用材、构造以及隔热保温性能对建筑室内环境影响很大。一般农村村宅常用240mm黏土实心砖并内外抹灰,由于黏土砖自重大、热工性能差,其墙体的传热阻小于节能热阻。采用节能热阻来计算墙厚,外墙厚度将大于240砖墙。这不仅减少了室内使用面积,而且增大自重,不利于抗震。对于墙体保温,目前有以下一些常用技术:胶粉聚苯颗粒砂浆外围护构造、板材外围护、构造泡沫玻璃外围护构造、自保温外墙外围护构造,要充分考虑各自的优缺点和适用条件
2、窗户节能
在建筑外围护结构中,与墙体和屋面相比,门窗的保温隔热能力要差得多,门窗还是热源冷风渗透的主要通道,一般居住建筑通过窗户的热损失量约占总散热量的1/3强,因此,改善窗户的隔热保温性能,是节约能源、提高居住舒适度的一个主要方面。
窗户节能,主要从减少渗透量、减少热传量、减少太阳能辐射三个方面进行。减少渗透量可以减少室内外冷热气流的直接交换而增加设备负荷,可通过采用密封材料增加窗户的气密性;减少传热量是防止室内外温差的存在而引起的热量传递,建筑物的窗户由镶嵌材料(玻璃)和窗框、扇型材组成,通过采用节能型窗框(如塑性窗框、断热铝型框)来增大窗户的整体传热系数以减少传热量;减少太阳辐射则可以通过选择不同种类的玻璃(LOW-E单银玻璃、LOW-E双银玻璃)来降低玻璃的遮阳系数。
综合以上因素,结合农村的实际情况,现在有一种新的技术能满足门窗保温的要求,就是保温通风双层窗。双层外围护式结构在当今建筑节能中已普遍采用。尤其是双层玻璃幕墙结构在高档办公建筑中应用普遍。
3、屋面节能
屋面因接触上升热压气流,散热量较大,因此,冬季保温性能较差;夏季由于太阳辐射强烈,屋顶吸收大量辐射热引起顶层房间过热,设计时应认真选择合适的屋面构造。对于坡屋面,在顺坡方向铺钉保温隔热材料,并利用阁楼通风散热即可满足有关节能设计标准要求。对于村宅的平屋面部分应加强隔热层并设架空气通风层,并在空气间层内贴热反射材料。设倒置式屋面有利于保护防水层使其更耐久。另外可在平屋顶上进行无土种植,以蛭石、锯末以及碎麦秸秆等轻质、松软、热导率小的材料铺在屋面,代替土壤,不但屋顶重量比同厚度土壤轻2/3,而且这些材料的蓄水、绝热性能都好于土壤,能缓解暴晒及骤雨造成的建筑物表面的温差变化,使绝大部分辐射热不会进入围护结构向室内传递,从而改善了生态和室内环境。若种植一些经济类植物或蔬菜,还有一定的经济收益。
(三)与节能有关的其他技术
1、太阳能的利用
目前,太阳能的利用已经越来越普遍。最常见的就是太阳能电热水器。对于农村地区来说一般具有利用太阳能较为有利的条件。因为和城市相比,农村的建筑密度低、建筑层数少、太阳辐射强,太阳能热水器能更好得发挥作用,如果和电热结合起来弥补难得有时气候条件的不足,应该是农村很值得推广的一个节能项目。
2、空调
家用空调器选用节能型(高效制冷压缩机、换热器和风扇,采用变频调速,并匹配良好);空调器的安装位置宜不受太阳直射;不设定过低室温,经常清洗;采用热泵技术,同时满足夏季制冷与冬季采暖的需要。
3、普及节能知识,提高节能意识
发达国家的公民大多具有较高的节能意识,这与政府开展经常性的宣传、教育和培训是分不开的。我国大多数公民节能意识不够,对建筑能耗无清晰概念,建筑开发商没有建筑节能的意识,建筑设计、监理、施工等单位对已有建筑节能法规政策和强制性标准认识不足,直接导致了我国长期在建筑节能方面的停滞。因此,国家和地方各级政府应加强节能宣传并开展相关节能培训工作,提高公众的节能意识。
三、结论
随着建设社会主义新农村各项工作的不断深入,农村村宅的建设将是中国的热点之一,农村集中居住地节能村宅对于我国的整体建筑节能工作十分重要,而农村集中居住地村宅与城市住宅不同,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,只有这样才能保证农村集中居住地建造节能住宅的顺利实施。地处长江中下游的夏热冬冷地区的广大农村地区,经济基础比较好,扎实搞好该地区农村住宅的节能工作,不但有经济保障,而且会为全国其他地区的农村住宅的节能工作提供丰富的经验和示范作用。根据上文所述,对村镇住宅的适用技术总结如下表,相信对今后的村镇节能工作会有很大的帮助。
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