邢台地区农村住宅节能设计分析★

贾胜辉 曹亚丽 田梅青

(1.宿迁学院，江苏 宿迁 223800；2.宿迁市环境监测中心站，江苏 宿迁 223800)

邢台地区农村住宅节能设计分析★

贾胜辉1曹亚丽2田梅青1

(1.宿迁学院，江苏 宿迁 223800；2.宿迁市环境监测中心站，江苏 宿迁 223800)

介绍了邢台地区农村住宅的发展现状，分析了该地区农村住宅在户型、建筑材料及采暖设备等方面存在的问题，并从围护结构、建筑形态、建筑设备、植物绿化及行政管理等方面提出了节能改进措施，有利于促进农村住宅节能工作的科学开展。

农村住宅，节能，寒冷地区，围护结构

0 引言

邢台地处河北省南部，属于建筑热工设计分区中的寒冷(B)区，应设置保温结构或采取相应的保温措施。

近年来，随着乡镇企业的迅速发展和农民外出务工，农村经济条件大为改善，农民改变居住条件的迫切愿望也正在实现，农村住宅的能源消耗水平也节节攀升。然而，在农村住宅建设过程中，历来缺乏规划设计部门的指导，主要依靠当地农民的经验，攀比心理下片面追求高大的建筑空间，再加上施工技术落后，使农村住宅建设处于无序混乱的状态，住宅能耗浪费严重，热舒适度差。住宅，对农民来说是一件大事，动辄几十万，若处理不当，势必影响农民生活水平，制约农村经济发展。本文从当前邢台地区农村住宅着手，讨论农村建筑节能面临的问题和改进措施。

1 邢台地区农村住宅现状

改革开放前，邢台地区农村住宅以“土木结构”为主，也就是土坯房，墙体全为土坯或内为土坯外为裱砖，粘结剂为泥浆，此类住宅卫生条件差，安全性能低，因此，现在此类住宅已经拆除或空置，已被淘汰。

20世纪80年代至20世纪末，邢台地区农村住宅以“砖木结构”为主。构造做法如下：墙体外墙为370 mm实心砖墙，内墙为240 mm实心砖墙，基础和墙体的粘结剂在早期均为泥浆，后来升级为水泥砂浆(基础用)和石灰砂浆(墙体用)。考虑到晾晒谷物的需要，屋顶采用平屋顶。屋面构造用木主梁、木檩条、木椽子、苇箔(或高粱秸秆箔)+麦秸+80 mm～100 mm厚粘土硬泥+100 mm～150 mm厚石灰炉渣+10 mm～20 mm厚水泥砂浆。屋顶后来升级为120 mm厚空心预制楼板+最小60 mm厚找坡层(1∶10水泥炉渣，坡度2%)+50 mm聚苯乙烯泡沫板保温层+60 mm～80 mm混凝土防水层。考虑到抗震性，预制楼板又逐渐升级为120 mm～150 mm现浇楼板。窗户早期为平开式木窗，后来多用推拉式铝合金窗，窗户为单层窗，多为3 mm厚普通玻璃。住宅层高为3.2 m～3.6 m，为单层单进深户型。院落硬化方式多为自然土地面。在室内利用火炉取暖，卫生条件差，安全状况不容乐观，人员由于煤气中毒窒息死亡时有发生。

2000年以来，邢台农村住宅以“砖混结构”为主。由于邢台处于华北平原地震带，农村住宅多采用圈梁+构造柱以增强房屋抗震性。圈梁宽度随墙体尺寸而定，构造柱多为240 mm×240 mm的暗柱。由于墙体承重，所以仍采用实心砖。窗户采用推拉式单层单玻铝合金窗。住宅为单层双进深或二层双进深户型。院落硬化方式多采用砖幔地面。采暖方式多为土暖气。

由于经济技术条件的限制，目前邢台地区农村住宅基本上没有采用框架结构。

2 邢台地区农村住宅分析

我国传统上一直忽视对农村住宅建设方面的研究，农民一般只能依靠经验进行住宅建设，一些农民甚至信奉封建迷信说法刻意追求高大的建筑空间，忽视最基本的建筑热工性能和舒适性要求，特别是单进深户型，房间数量少(一厅一室或一厅两室)，功能少，体形系数和窗墙比大，导致建筑能耗大，舒适性差。

实心砖是农村住宅中应用最普遍的墙体材料。一方面，实心砖的制取需要挖坑取土，毁坏耕地，烧制过程能耗大；另一方面，由于实心砖自重大，需要更大的基础尺寸，加大了工程造价[1]。370 mm厚实心砖墙的传热系数为1.54 W/(m2·K)，墙体热损耗较大，冬季取暖能源消耗多，热舒适性差。

外门窗是住宅能耗散失的最薄弱部位。为追求良好的采光效果，过分追求高大的门窗，导致窗墙比过大。目前单层单玻窗应用最为普遍，近年来只是在窗框材料上有所改变。早期，窗框材料为木质，平开式，虽然木窗框传热系数较小，但木窗耐腐蚀性及密封性均差，因而冷风渗透热损失较大。后期窗框材料为铝合金，推拉式，虽然耐腐蚀性和密封性有所改善，但铝合金窗传热系数较大，温差传热损失较大。

目前邢台地区农村住宅采暖主要以煤炉、地炕(地火龙)为主。以煤炉采暖的有两种形式，一种是煤炉只用来取暖，这种形式热舒适性和卫生条件较好，但能耗较高。另一种煤炉不但承担取暖的功能，还承担做饭的功能，利用做饭的余热和自行调整煤炉的着火和封火来控制室内的温度。煤炉采暖基本上能满足居民的热舒适度要求，在最冷月依然能达到12 ℃～14 ℃。但是由于取暖普遍采用高硫分的蜂窝型煤，室内空气差，对居民健康造成较大影响。

3 邢台地区农村住宅节能措施

3.1 围护结构节能措施

围护结构节能是建筑节能的重要内容。目前墙体的节能措施主要集中在墙体构造形式和墙体材料的选择上。墙体构造形式常见的做法有夹心墙[2]和墙体保温。墙体材料常见的改进措施有“稻草砖[3]”和空心砖。目前邢台地区农业生产普遍采用“秸秆还田”，而且农村住宅多为砖混结构，所以比较适合邢台地区农村住宅的节能措施是墙体外保温。保温材料可采用阻燃膨胀型聚苯乙烯板(EPS)。当外墙增加50 mm厚的聚苯乙烯泡沫板后，墙体传热系数变为0.69 W/(m2·K)，比未加保温层时节能55%[4]。

窗户的节能措施包括窗墙比、窗框材料、玻璃、遮阳及气密性等多个方面。农村住宅层高较大，虽然窗户很大，但窗墙比并不大，然而通过窗户的散热量还是比较大的。因此应该在降低层高的同时减小窗户的面积。单进深时，北向外墙不宜开窗。双进深时，北向窗户面积不宜过大。塑钢门窗为空腔式结构，导热系数低，仅为钢材的1/357，铝材的1/250，保温性能好。中空玻璃具有良好的隔热保温性能，普通3 mm单片浮法玻璃的传热系数为6 W/(m2·K)，3+12A+3中空玻璃的传热系数3 W/(m2·K)，如果采用Low-E玻璃，窗户的传热系数会更低。在室内安装保温窗帘，减少冬季夜间热量流失，造价很低，效果明显。

新建住宅目前多为二层，屋面已经不再作为晾晒谷物之用。因此可将传统屋面中保温隔热层与防水层“颠倒”，即将保温隔热层设在防水层上面，也就是倒置式屋面。倒置式屋面不仅具有良好的防水、保温隔热功能，而且对防水层起到延缓衰老、延长实用年限的作用[5]。

3.2 建筑形态节能措施

体形系数对建筑能耗影响较大，其数值在0.3的基础上每增加0.01，能耗增加2.4%～2.8%[2]。在保证农民居住舒适度和采光性的前提下，以调整户型、降低层高、增加层数为原则进行调整。邢台地区农村住宅的体形一般比较简单、规整，平立面也没有出现过多的凸出或凹进的部位。需要注意的是农村住宅的房间功能布局要合理、紧凑。农村住宅室内净高不宜超过3 m。将传统的独立式住宅改为双拼式、联排式住宅[6]，这样一方面可以减小体形系数，另一方面还可以节省占地面积。

在新建住宅中，南向1 m左右的挑檐应继续保留。除此之外，可将挑檐下部空间封闭起来，做成附加日光间以此增加保温效果。日光间每20 m2～30 m2玻璃需要安装1 m2的排风口防止夏季过热[4]。

3.3 建筑设备节能措施

冬季取暖能耗在邢台农村住宅能耗中比重很大。由于农村住宅大多是独门独院，布置分散，因此不应采用集中供暖的方式，应采用分户供暖的方式。农村住宅建筑面积越来越大，房间越来越多。但平时农村青年外出打工、求学，并不是每个房间都住人。对于单层住宅的供暖管路循环系统，应采用水平双管式，这样对于不住人的房间可以把散热器阀门关闭或关小以节煤。对于二层以上的农村住宅，为避免垂直失调，宜采用垂直单管顺流式系统。

地暖的应用近年来越来越普遍，新建住宅基本上都采用地暖。地暖的优点是：

1)舒适性强，地表温度均匀，垂直方向上温度呈负梯度变化，给人以脚暖头凉的感觉，不易造成污浊空气对流，有利于人体血液循环，促进新陈代谢；

2)不占用使用面积，房间中除去了散热器和水管，增加房屋使用面积；

3)高效节能；

4)可以方便地分室控制温度。因而地暖取暖方式值得大力推广。

住宅的其他配套设施也应采用节能型设施，如楼梯间设置双控开关，节能灯具，使用节水型坐便器，太阳能热水器，购买高能效的房间空调器等。这样既节省了资源，又使农民得到了实惠。

3.4 植物绿化

植物绿化对改善住宅的微环境具有重要意义。除在庭院中种植树木外，外墙绿化的效果更佳。被植物遮阳的外墙，其外表面温度与空气温度接近但是略高于空气平均温度，而直接暴露于阳光下的外墙，与空气平均相比，其外表面温度最高可高出15 ℃以上[5]。

3.5 住宅节能宣传与政策支持

农村住宅节能工作任重道远。政府职能部门一定要起到主导作用。首先，要加大宣传力度，破除一些落后的建房经验，让建筑节能的观念为农民熟知。其次，政府部门要综合农村生活习俗和节能环保做一些节能住宅样板工程，在农民建设住宅时给予指导。特别是随着经济水平的提高，邢台地区农村出现了住宅小区和农民集中居住地试点工程，在新的形势下，政府的主导作用更是不可或缺。最后，在政府财力许可的情况下甚至可以给予适当节能补贴，要让农民看到实实在在的实惠，如此可大大提高农民建设节能住宅的积极性。

4 结语

在当前社会主义新农村建设蓬勃发展之际，农村住宅节能工作越来越重要。应该说农村住宅节能工作是有许多潜力可以挖掘的，农村住宅的选址规划、建筑围护结构的设计与施工、建筑设备的选型等几个方面均可采取节能技术措施。当然，这还需要政府部门的大力支持，在行政方面应尽快出台相应的支持政策和管理办法，在技术方面应尽快指定相应的地方标准和设计图集，以保证农村住宅建设的规范化。

[1] 盛 利，解万玉，蒋赛百.新农村建设中住宅节能设计探讨[J].建筑节能，2012,40(7):4-5.

[2] 李志通，袁晓文，姜 波.寒冷地区农村住宅建设研究[J].建筑技术，2013,44(2):138-140.

[3] 徐清浩，杜俊芳.关于山西农村建筑节能方式及推广的探索[J].建筑设计管理，2013(5):48-50.

[4] 董海荣，祁少明，韩春咏.冀北严寒地区农村住宅节能设计的分析[J].低温建筑技术，2009(8):116-118.

[5] 龙惟定，武 涌.建筑节能技术[M].北京：中国建筑工业出版社，2009.

[6] GB/T 50824—2013，农村居住建筑节能设计标准[S].

Analysis on energy-saving design of rural residential building in Xingtai region★

Jia Shenghui1Cao Yali2Tian Meiqing1

(1.SuqianCollege,Suqian223800,China;2.SuqianEnvironmentalMonitoringCentralStation,Suqian223800,China)

The developing status of rural residential building in Xingtai region was introduced. The questions such as dwelling size,building materials,heating equipment of rural residential building in Xingtai region were analyzed. To promote the scientific development of rural residential building in Xingtai region,the energy-saving improving measures were put forward from enclosure structure,architectural form,building equipments,plant greening,administrative management.

rural residential building,energy-saving,cold region,enclosure structure

2015-10-19 ★：宿迁市科技计划项目“稻草纤维生态复合墙体材料在农村住宅中的应用研究”(项目编号:Z201427)

贾胜辉(1980- )，男，讲师

1009-6825(2015)36-0196-02

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

A