苏中地区农村民用建筑能耗现状和节能对策
2014-08-10马莉
马 莉
(北京联合大学生物化学工程学院,北京 100023)
苏中地区农村民用建筑能耗现状和节能对策
马 莉
(北京联合大学生物化学工程学院,北京 100023)
通过对典型的夏热冬冷地区——苏中地区的农村进行实地调研,分析得出了该地区民用建筑能耗现状,并结合当地实情,提出了合理的建筑节能措施,以供同类型地区建筑节能工作的开展参考借鉴。
建筑节能,农村,建筑能耗,节能措施
0 引言
我国人口众多,人均资源量少。资源过度消耗和利用率低下正威胁着经济的发展,走可持续发展的道路是解决资源问题切实而有效的办法。近年来,我国在城市大力开展建筑节能工作,但未拓展到广大农村地区。建筑能耗统计是建筑节能的基础,了解建筑能耗的基础数据有利于建筑节能工作的开展。
苏中位于江苏省中部,包括扬州、泰州、南通三市。土地面积2.09万km2,占江苏省总面积的20%。苏中地区属于亚热带湿润季风气候,是典型的夏热冬冷气候,具有代表性。研究该地区农村民用建筑能耗现状及节能措施对江苏全省或全国新农村的建设均有重要参考价值和指导意义。本次调查采用问卷调查的方法,以苏中扬州市为例,在该市农村进行实地调研。
1 扬州市农村民用建筑能耗调研
1.1 调查对象概况
扬州地处江苏省中部,位于长江北岸、江淮平原南端。陆地面积4 856.2 km2,水域面积1 735.0 km2。属于亚热带季风性湿润气候向温带季风气候的过渡区。主要气候特点是四季分明,日照充足,雨量丰沛,盛行风向随季节变化大。
1.2 调研结果与建筑能耗现状分析
1)家庭基本情况。
当地家庭结构中最常见的是三口之家,其次为三世同堂(见表1)。不同家庭年收入存在一定差异,居民文化水平也不尽相同,其中接受过高中或中专教育的人最多(见图1)。
表1 家庭常住人口数量统计
2)建筑基本信息。
a.建筑形式及结构。在调查的287户家庭中,不同时期建造的房子差异明显(见表2)。农村地区的住宅大多由村中农民施工队根据施工经验及房主对住所的要求自行设计建造,缺乏专业人员的建筑规划和节能设计,所建新房也不符合节能建筑的要求。图2为建筑的主要形式。b.建筑围护结构。扬州市农村房屋的外墙材料多为实心粘土砖。在没有保温隔热层的情况下,这种外墙材料传热系数约为1.7 W/(m2·K)~2.2 W/(m2·K),明显高于JGJ 134-2001夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准中规定的传热系数不小于1.50 W/(m2·K)的要求。表3为调查所得的围护结构信息。
表2 不同时期民用建筑比较
表3 围护结构信息统计
围护结构材料或形式有保温隔热措施比例/%外墙240厚实心粘土砖7.3外门单层木门、铝合金门3.2窗户单层木窗、玻璃铝合金窗、塑钢窗5.8屋顶水泥砂浆、坡屋顶9.2
2 建筑用能方式和能耗结构
根据调研结果,对扬州市农村民用建筑的主要能耗结构进行归类与分析,主要有以下几种。
2.1 家用电器
彩电、电灯、电扇及电饭锅这几种常用普通家电的覆盖率达到100%,农村家庭对冰箱、洗衣机、电热水器、空调以及电脑等电器的使用率也达到了87%。
2.2 照明
正常情况下居民使用电灯照明,其中日光灯的使用率最高,具体照明用灯情况见图3。
2.3 采暖和空调
夏天主要的降温方式为自然通风,电扇和空调。冬季由于没有统一的供热系统,村民一般使用电取暖器和空调来采暖。
2.4 炊事
炊事用能主要包括液化石油气、秸秆柴薪、电能及煤,具体使用比例见图4。生活中这几种形式的能源利用并不是单一的,更多时候是混合使用这几种能源。
2.5 生活热水
生活热水分为饮用和洗漱用水,其供应来源主要有以下四种:电水壶、液化气灶水壶、太阳能热水器及电热水器。由图5可知,不同季节对热水供应方式的选择存在差异,夏季太阳能热水器提供的热水较多。
2.6 小结
建筑形式和结构对农户水电费消耗量有影响(见图6),年代久远的砖木结构的平房每月缴纳的水电费最少。此外,年总水电费消耗情况与家庭年收入存在一定联系(见表4)。一般而言,家庭收入越高,年总能耗量越大。因富裕家庭往往家中各种设备齐全,电器数量种类多且使用频率高,能耗相应增长许多。调查还发现,家中老年人口所占比例高及受过更高水平教育的家庭年总能耗量会有所下降,这与老年人更注重节约和教育水平越高对节能知识掌握更多有密切联系。
3 节能对策与建议
调查发现扬州市农村地区民用建筑节能的发展存在诸多问题,如建筑的围护结构缺少有效保温隔热措施、建筑设计和布局规划不合理、对太阳能利用率低以及节能意识不强等,现针对这些存在的问题,结合当地的实情,提出几点切实可行的节能建议。
表4 年总能耗与家庭收入的关系
家庭收入/元家庭总数/户年总水电费超过3000元的家庭/户百分比/%5000~1000035925.710000~50000492857.150000~10000015712680.2大于100000464393.5
3.1 设计合理的建筑方位
调查发现多数住宅坐北朝南,但房子内部空间设计不合理。对于北半球建筑,南立面是建筑的最佳方向。所以将最重要或者住户使用最多的空间布置在南向,这里的空间可以得到平均一天以及一年中最多的日光,有效降低使用者对照明的需求。同时在南向使用遮阳系统,会大幅降低夏天南向辐射热能射入建筑物。
3.2 推广节能家电与节水型设施的使用
农户中使用节能家电的仅有14.75%,使用节水型设施的也仅占2.05%,节能潜力很大。在照明方面,农户可选择节能灯;在空调采暖方面,可选择节能型空调。在节水方面,则可选择节水龙头、淋浴头以及节水型抽水马桶等。
3.3 对外围护结构进行保温隔热改造
1)墙体。
给外墙加上外保温层,这对热量通过墙体向外散热起到一定的阻挡作用,有利于防止或减少保温层内部产生水蒸气凝结,提高围护结构的耐久性。外墙外保温系统由粘结层、保温层、防护层和饰面层组成,改造如图7所示。
2)屋顶。
对屋顶的改造采用倒置式外保温结构体系(见图8),能够有效防止保温层内部结露,热稳定性好,保温隔热效果较好。
3)窗户。
a.选择合适的窗墙比,安排好门窗的相对位置及开启方式,组织穿堂风通过。b.选择平开窗,因其气密性优于推拉窗,更有利于保温隔热。c.在原玻璃上贴热反射薄膜,减少太阳辐射热进入室内,加强窗户的保温性能。
3.4 利用可再生能源
1)太阳能。
虽然该地区太阳能热水器的普及率已达到98%,但对太阳能利用率还不高。2012年扬州全市年日照时数1 721 h,太阳能资源较丰富,可利用被动式太阳能房,即采用一些建筑设计手段,使对太阳光线产生的热量进行最大限度地利用。
2)生物质能。
该地区对生物质能的使用仍停留在传统秸秆直接燃烧上,这是对资源的极大浪费。2012年扬州全市耕地面积达290 909 hm2,秸秆资源丰富,可通过秸秆气化充分利用当地的秸秆资源。
3.5 加大建筑节能宣传
调查发现该地区村民的节能意识不高,政府应当积极推行节能意识教育,举办类似宣讲会的形式向村民介绍节能知识,并引导村民在生活中利用节能知识来降低建筑能耗。
4 结语
本文在实地调研的基础上,分析了苏中农村地区的民用建筑能耗现状和能耗结构,提出了一些针对性的建筑节能建议,以期推动苏中农村地区建筑节能工作的开展,为全国新农村的建设提供一些参考。
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On energy consumption circumstances and energy-saving strategies for rural civil buildings in the central Jiangsu Province
MA Li
(Biochemical Engineering College, Beijing Union University, Beijing 100023, China)
According to the site investigation at rural areas in the central of Jiangsu Province with typical hot summer and chilling winter, the paper analyzes the status of the civil building energy consumption, and points out reasonable architectural energy-saving measures combined with local situation, so as to provide some reference for the building energy-saving for similar areas.
building energy-saving, rural areas, architectural energy-consumption, energy-saving measures
1009-6825(2014)31-0214-03
2014-08-28
马 莉(1992- ),女,在读本科生
TU201.5
A