重庆中海拔农宅被动式适宜改造技术研究

高玉环，宋传峰，彭 力

(1.重庆建筑工程职业学院，重庆 400072；2.重庆渝浩建筑设计研究院有限公司，重庆 400050；3.重庆大学，重庆 400044)

1 引言

2021年中央一号文件《中共中央国务院关于全面推进乡村振兴加快农业农村现代化的意见》提出全面推进乡村振兴战略，提升农房舒适性是乡村建设的重要内涵[1]。自“十二五”以来，伴随着新农村建设、美丽乡村建设等行动及各类科研探索与技术应用，围绕重庆地区农宅改善热环境的被动式技术[2，3]、节能[4]、通风[5]、热评价研究[6]、室内湿环境[7]相关提升技术已取得系列成果，但研究精细度无法支撑乡村建设的全局推进。其一，研究案例类型不全，研发技术集中在历史文化名村名镇、传统场镇、示范集约村[8]，在量大面广的自建农宅中无法推广；其二，措施主要基于热工分区气象差异提出，用气象站数据代表整片热工区域进行计算，研究的技术针对性不强，难以落地实施。

《民用建筑热工设计规范》中，重庆地区热工计算选取重庆主城、奉节、梁平、酉阳[9]4个气象站数据，站点均属低海拔地区。根据2017年发布的《重庆市第一次地理国情普查公报》[10]和《第一次全国地理国情普查公报》，重庆中海拔区占总面积(8.24万km2)的23.37%，占比高于全国平均水平18.13%，大量人文要素亦分布在中海拔区域[11]。同气候区内，随着海拔升高，最冷月平均温度降低，采暖度日数(HDD18)需提高，故中海拔地区热工设计，需进一步补充实地调研为依据。本文以重庆市中海拔农宅江津区柏林镇东胜村为例，结合实地调研，深入分析了该地提升农宅热舒适的建设基础，为类似农宅提供基础数据与改造方向参考。

2 研究区概况

2.1 地区概况

东胜村位于重庆南部边陲，距重庆主城区140 km，东邻贵州习水县，南接四面山，是重庆到贵州的门户，年平均气温13.7 ℃，暑期平均气温23.3 ℃，年降雨量1522.3 mm，年均日照1200 h，年均辐射能量62～86.5 kCal/cm，具有冬干、春旱、夏伏旱、秋绵雨的气候特点[12]。

据《2020年重庆市江津区国民经济和社会发展公报》，2020年东胜村所在江津区年全体居民人均可支配收入35650元，城镇常住居民人均可支配收入41699元，农村常住居民人均可支配收入21698元[13]。

2.2 建筑现状

村落农宅根据建造年代可分四类，存量与层数、结构形式、建筑元素与用材均存在明显差异，建筑现状具体特征如表1。

3 居住体验与改造意愿调研现状

调研范围为东胜村59户农宅，共完成面谈35人次，收回有效问卷26份，自持住户14户，占比为53.85%，承租户12户，占比46.15%，建筑底层临街营业，上层自住或开设经济型宾馆，底层业态有餐馆、鞋店、酒坊、小卖部等，建造年代在20世纪前半叶的2户，20世纪后半叶的2户，2000～2010年建造10户，2010～2020年建造12户，2000年后房屋占比84.62%。

表1 东胜村现存建筑特征概览

3.1 热舒适体验现状

针对住户冬季和夏季的热舒适体验感觉，及环境调节方式展开了调研，统计结果如图1。

图1 热舒适性体验及调节方式

63%的住户反馈冬季过冷，60%的住户选择电烤炉取暖，15%选择空调。54%的住户安装空调，其中39%的住户选择不开启，其一因农宅空间尺度偏大，保温性与密封性一般，空调取暖存在滞后，担心耗电量故不开启；其次人员流动不频繁，白天使用电烤炉升温快且热量集中，契合村民围坐取暖需求，晚上通过衣服与被褥保温，均不需使用空调调节整屋温度。

73%的住户反馈夏季凉爽，27%的住户反馈气候温和，无住户反馈夏季过热。夏季室温调节方式单一，65%的住户自然通风，35%使用风扇，无住户开启空调。反馈结果与夏热冬冷气候区常规热舒适体验迥异，这是由于海拔提升与高森林覆盖率综合作用的结果，验证了用典型气象站数据指导整个热工分区计算存在局限，需重点考察海拔影响。

3.2 燃料使用及耗电现状

住户主要用能需求为炊煮、洗漱、照明、取暖、降温。照明主要用电能，取暖与降温方式参考上文。根据反馈，燃气与电能为主力燃料，69%的住户两者结合使用(18%的住户搭配农作物秸秆与树枝树叶，9%的住户搭配使用蜂窝煤，18%的住户搭配使用太阳能热水器，该类住户以经营宾馆为主)，12.5%的住户仅使用燃气(自住住户)，12.5%的住户仅使用电能(租户，业态为非餐馆)，7%的住户仅使用农作物秸秆与树枝树叶(独居户或两人伴居的老年人)，无住户使用沼气。住户两月用能费用区间如图2所示。

3.3 改造意愿及偏好

60%的住户有提升舒适度意愿，合计45%的住户接受5000元以内的改造，78%的住户接受10000元以内的改造。此外，农宅广泛存在屋顶漏水、室内采光较差等问题，改造部位偏好的先后排序为屋顶、窗户、墙体、内装修、装水地暖(图3)。在具体的改造中，村民对拆建墙体较抗拒，倾向保留现有空间格局。

图2 住户两月用能费用区间

图3 舒适度提升改造意向及偏好

4 被动式适宜技术分析

综合调研结果分析适宜技术，第一，需结合冬季过冷、屋顶漏水问题，加强屋顶防水与保温；第二，结合室内采光较差，住户注重内部装修，在不大拆大建基础上提升垂直围护结构保温性能；第三，充分考虑各户承受能力与户间经济差异，提出适宜村民自主零散改造的轻量低技综合方案。改造方案见表2。

表2 改造措施一览

考虑该时期民居屋顶均存在平屋面，宜先在局部涂刷高分子防水涂料或敷设防水卷材，达到防水补漏目的，再附加轻小型装配式保温构件，构建采用组装方式安装，方便个体施工，村民可根据自宅情况和经济能力灵活决定改造面积，屋面小型装配式蓄水构建图如图4所示[14]。

图4 屋面小型装配式蓄水结构

屋面小型装配式绿化构建图示如图5所示[15]。墙体内部涂刷白色涂料提高房间采光均好性，增设保温涂层。考虑各层存在不同承租户，需提高楼板热阻减少户间热量损失，结合内装修提升，楼板增设地砖。为减少门窗热传递，在不拆改门窗框的情况下，住户可自主将窗玻璃分期局部更换，自行购买低成本缝隙密封条提高气密性，按照该村典型农宅估算成本，改造方案满足调研反馈的成本控制要求。

图5 屋面小型装配式绿化结构

5 结论

(1)海拔提升导致年均温度降低，夏热冬冷气候区中海拔区域(1000～3500 m)[11]农宅热舒适体验偏向冬季寒冷夏季温和，与《民用建筑热工设计规范》中该热工区的设计原则“必须满足夏季防热要求，适当兼顾冬季保温”[9]存在偏差，设计原则应与寒冷地区“应满足冬季保温要求，部分地区兼顾夏季防热”[9]趋同。

(2)根据调研结果，约70%村民能接受1万元以内的改造方案，结合江津区农村收入水平，类似村镇可按不超过该地农村平均年收入的50%控制改造方案成本。

(3)改造方案应遵循“解决刚需、低技、不大拆大建”原则。屋顶防水层使用年限较短，防水层老化导致漏水是农宅通病，屋顶应为改造重点，可结合局部防水和保温做增强处理。改造施工方式应便于农户可自主分期改造，不宜影响村民正常生活，宜采用小型装配式构件。