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绿色节能新农村住宅生态策略研究★

2015-04-06韩江涛潘洪科

山西建筑 2015年36期
关键词:沼气墙体保温

韩江涛 潘洪科* 熊 宇

(湖北文理学院建筑工程学院,湖北 襄阳 441053)

·绿色环保·建筑节能·

绿色节能新农村住宅生态策略研究★

韩江涛 潘洪科* 熊 宇

(湖北文理学院建筑工程学院,湖北 襄阳 441053)

分析了目前建设绿色节能新农村住宅存在的问题,介绍了环保节能型新农村住宅建设研究的主要内容,并从建筑体型与布局、墙体及门窗设计、太阳能利用、沼气利用等方面,提出了具体的建设措施,达到了改善农村生态环境的效果。

农村住宅,绿色节能,太阳能,沼气

近年来随着社会经济的飞速发展,环境问题也日趋严重,绿色节能的概念越来越深入人心。而在我国广大农村地区,尤其在住宅建设的环保与节能方面仍非常突出。中国农村问题的重要性国情决定了我们必须特别重视对农村该类问题的加大投入和研究,并开发和推广绿色节能的有效方法与措施。

1 建设绿色、节能新农村住宅目前存在的问题

通过大量调查和广泛研究,发现目前在中国广大农村地区尤其偏远落后地区住宅建设中的环保与节能一直是薄弱环节。传统的建设方式在不断地破坏污染环境,房屋的隔热与保温更是几乎不重视和考虑。住宅的建设由于缺乏整体规划和设计,导致无序发展。作者在调查基础上总结建设中存在的问题有以下几点:

1)房屋整体规划不合理,布局散乱,率性而为,消耗有限的耕地和资源,破坏环境,制造污染。2)房屋设计理念落后,从结构设置与材料使用上都没有进行节能方面的考虑。3)新技术、新材料、新设备的应用上存在较大欠缺,如墙体材料、门窗设计上仍采用传统落后的方式,保温、隔热效果差,有的地方取暖、做饭主要依靠燃烧植物性柴草,对环境造成污染。4)未能拓宽思路、考虑新能源的开发与利用,如太阳能与沼气池的建设与利用还远为不足。

2 环保节能型新农村住宅建设研究的内容与方法

对于环保节能型新农村住宅的建设可从以下三个方面展开调查、分析和研究:1)对住宅的功能、造型、材料利用及能源使用方面的改造与研究,从形态与构造上控制节能。比如将建筑外部设计成“双层皮”幕墙,而内部设计成植物性室内环境的设计方案,或使用泡沫玻璃等保温材料装饰层,对墙体及门窗的保温效果合理化设计,从房屋的体型、方位、开间及间距、风向、阳光照射等方面综合考虑以达到最佳的保温节能效果。2)研究适用于农村住宅的太阳能建筑一体化开发与利用方案。开发和利用太阳能是解决能源危机问题最理想的办法。在我国,被动式太阳能采暖技术得到了较好的应用和推广。但总体上对太阳能的有效利用尚处于起步阶段。为此我国提出了“太阳能建筑一体化”的概念与任务:认为太阳能技术与建筑的结合,要以建筑为主体,围绕建筑设计和建筑功能这个中心,做到太阳能产品(构件)与建筑物有机的结合[1]。建筑与太阳能技术一体化不是简单的“相加”,而是把太阳能的利用纳入环境的总体设计,把建筑、技术和美学融为一体,取代传统太阳能的结构所造成的影响,使太阳能系统成为建筑不可分割的一部分,而不是让太阳能设施成为建筑的附加构件。3)农村沼气池的建设与利用方案的研究。绿色节能建筑在新农村建设中有着广阔的前景和巨大的潜力。但是现在农村受普遍的落后观念和薄弱的经济条件限制,绿色节能建筑在新农村建设中的推广普及有着一定难度[2]。为进一步推进可再生能源在建筑领域的规模化应用,住房和城乡建设部联合财政部下发了《关于印发加快推进农村地区可再生能源建筑应用的实施方案的通知》[3]。

在农村大力发展沼气利用,不仅节约了大量的煤、电、柴草等能源和燃料,改进农村的环境卫生,而且还可以提高粪便的肥效,促进农业生产的发展。

利用沼气池及其高级形式的人工湿地,在建筑地下及外围构成一个立体能源供应系统,不仅给予建筑及相关设施能源上的供应,同时也在维持建筑周边生态上起重要作用,并能达到人居能源可持续性利用的效果。

对于上述几个方面的研究内容,在研究过程中及后续将要开展的调查研究中采取如下的研究方法和步骤:1)选取研究地区典型的农村村庄开展调查研究;2)对调查对象及结果数据进行分析研究,确定解决问题的策略及研究或实验方案;3)开展理论与实验研究,以此拟定具体的绿色节能方案,并根据方案绘制草图及说明书等;4)进一步完善方案与设计,必要时按设计方案制作模型进行验证;5)对研究结果及设计方案总结和撰写调查与研究报告。

3 建设环保节能新农村的技术措施

3.1 建筑的体型与布局

首先要从整体上融入节能环保的思想概念进行规划与布局,设计应注重建筑选址、方位走向及布局,因地制宜。同时应对建筑的体型以及建筑群体组合进行合理的设计,以适应四季不同的气候环境。要控制好体型系数(即建筑物外包表面积与其所包围的体积之比),提高建筑热工性能,一般来说比较合理的体型系数是:条形建筑不大于0.35,点式建筑不大于0.4[4]。

3.2 建筑的朝向

建筑朝向的合理选择可以较大地影响建筑的采光通风与节能,如可以根据需要设置合理的朝向,既可使得冬季阳光入室也可使夏季尽量减少太阳直射室内。设计中一般可在房屋的朝向上尽量采用坐南朝北的方式。

3.3 墙体及门窗的设计

在墙体的设计中应尽力避免传统的目前仍在广泛使用的以实心粘土砖为主的墙体材料,因为这会严重浪费能源和土地资源,现在发展高效、保温、节能的外墙体已成为重要任务。门窗是建筑物外围结构中保温隔热最薄弱的环节,尤其现在农村房屋建设中节能意识不强或为节省成本或受制于技术力量采用薄层且缝隙大的门窗结构物,影响了建筑的保温与节能。因此,研究如何增强门窗的保温隔热性能并减少能耗是改善室内热环境质量和提高建筑节能水平的重要环节。

3.4 保温、隔热装饰墙体及新材料的应用

在农村住宅建设中广泛使用的是木、瓦、砖、灰、石、沙、水泥等材料,这些建筑材料大量采用会对自然生态环境造成一定的破坏与污染。因此,应大力推广各种绿色生态建筑材料如纤维强化石膏板、陶瓷、玻璃、复合墙体、地毯、涂料、壁纸等[1]。

目前已成功开发的一种微晶玻璃技术值得关注,采用微晶玻璃与泡沫玻璃结合可以达到对墙体的装饰美观与保温隔热一体化的作用,本文作者所在研究单位课题组正在组织力量进行这方面的研究工作。此外,智能光伏玻璃幕墙也是目前的研究与应用热点,玻璃幕墙美观、通透的艺术效果使之适合应用在公共建筑围护结构。

3.5 太阳能一体化建筑的应用

尽管太阳能作为一种取之不尽的新型环保能源已成为世界各国能源研究工作中非常重视的课题,采用太阳能利用与建筑一体化设计的太阳能建筑作为我国今后建筑业发展的重要方向也已取得了各方共识,但其理论研究、开发利用及科学设计等方面还存在诸多问题。太阳能与建筑的一体化是一项涉及多科学、多层面协作的综合性事业,需要有关主管部门、房产开发商(农村住宅建造者)、太阳能器材生产厂家、建筑与结构设计师、各类研究人员等的共同努力。唯有如此才能使太阳能设备与建筑房屋在设计、生产和使用上达到完美结合,推动太阳能在建筑上的高效与科学应用。

3.6 沼气的科学利用

农村地区丰富的场地和原料为沼气的开发应用提供了有利条件。农村沼气开发利用所产生的经济、社会和环境效益是相当显著的,具体表现为:沼气开发利用减少了对农村生态环境的破坏,是解决农村燃料问题的重要途径之一;在农村发展沼气产业可以改变农业生产条件,促进农业生产发展,加快实现农业现代化,增加农民收入;在农村发展沼气产业能够推动农村科学技术普及工作的发展,有利于增强农民能源意识与环保意识。因此对农村沼气问题从技术层面上进行科学的开发与利用有着非常重要的意义,值得花大力气开展相关研究工作。

4 结语

农村住宅绿色节能的研究与实践是一项综合性的工程,也是有着重要意义和发展潜力的工程。本文通过调查与研究,提出了相应的生态策略方案及技术措施。

[1] 王崇杰,赵学义.论太阳能建筑一体化设计[J].建筑学报,2002(7):28-30.

[2] 董振怀.推广新农村绿色节能建筑的策略研究[J].沧州师范专科学校学报,2011,27(3):34-35.

[3] 中华人民共和国住房和城乡建设部.财政部住房城乡建设部关于进一步推进可再生能源建筑应用的通知(财建[2011]61号)[Z].2011.

[4] 杨梅兰.公共建筑节能技术措施[J].山西建筑,2012,38(5):215-216.

[5] 杨守庆.新农村绿色节能房屋建设的探析[J].山西建筑,2012,38(5):213-215.

Study on ecological strategy of green and energy-saving housing construction in the new village★

Han Jiangtao Pan Hongke* Xiong Yu

(SchoolofBuildingEngineering,HubeiUniversityofArtsandScience,Xiangyang441053,China)

The paper analyzes current problems existing in new green energy-saving rural residence construction,introduces major research contents of environmental protecting and energy-saving new rural residence,and puts forward specific construction measures from aspects of architectural shape and layout,wall and door and window design,solar energy utilization,and methane utilization and so on,with a view to achieve the effect of improving rural ecological environment.

rural residence,green energy saving,solar energy,methane

2015-10-17 ★:湖北省自然科学基金项目(项目编号:2015CFC803)

韩江涛(1995- ),男,在读本科生;熊 宇(1994- ),男,在读本科生

潘洪科(1971- ),男,博士,副教授

1009-6825(2015)36-0194-02

TU201.5 < class="emphasis_bold">文献标识码:A

A

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