河北省农村住宅冬夏热环境实测分析与使用后评价

2023-06-29李倩孙可可牛汪宇刘涔范溢芳姜玉格

四川建筑 2023年2期

李倩孙可可牛汪宇刘涔范溢芳姜玉格

介绍在2022年1月对河北省石家莊市及邢台市下辖2个村庄共11户农宅热环境进行了实测，并通过网络问卷对河北省农宅使用者对室内热环境感受做了使用后主观问卷调研。通过实测发现木窗民宅室内温度平均值为11.9 ℃，远低于18 ℃。2户塑钢窗农宅室内温度较高，平均值为19.89 ℃，通过问卷发现，居民的采暖费用普遍较高，超出了家庭总支配收入的4%，但室内温度却很低，满意度也不高。

农宅；冬季；室内热环境满意度；取暖费用

X124 A

［定稿日期］2022-03-02

［基金项目］2020年大学生创新训练计划项目（项目编号：CXXL2020403）

［作者简介］李倩（1985—），女，硕士，讲师，研究方向为建筑声学、建筑物理教学。

中国农村地区人口众多，住宅总面积大。截止到2015年，全国农村住宅面积已经超过320.68亿m2，其中当年新增8.56亿m2 ［1］。目前我国部分大城市及中等城市的节能改造工作已取得了显著的成效，改造后的建筑都能达到50%以上节能率，但对小城市和农村，缺少相应的技术措施和政策等方面的支持［2］，随着我国农村地区经济水平的快速增长和居民生活水平的日益提高，农村居民对居住环境的热舒适要求也在逐步提高。胡艳丽［3］、朱轶韵等［4］、郝帅等［5］都对寒冷地区农村热环境进行过调研，都发现室内环境质量较差。我国地域广阔，不同地区农宅布局和建设以及取暖模式也有一定的差异，生活方式也有所不同，因此有必要通过实测和问卷调研对农宅热环境做进一步研究。

1 研究对象及内容

选定河北省热气候区中寒冷（A）区中石家庄和邢台的村落，对民居冬夏室内热环境状况中的温湿度进行主客观调研，调查当地民居的基本情况，居民对室内热环境的感受和评价；对室内热状况进行温湿度的现场测量，以掌握河北省农村住宅热水平以及村民的期望，为新建或改建农村住宅热设计提供依据。

2 冬季热环境实测与问卷调研

2.1 温、湿度实测分析

选取了河北省石家庄市、邢台市各一个村庄，同时测量室内外的温湿度。2个村庄均为每户独立燃气暖气供热。建筑外墙为370 mm厚黏土砖墙，无保温层。窗户为塑钢窗或木窗。其中石家庄市某村庄选取了8户农宅（2户为塑钢窗，其余为木窗），邢台市某村庄3户农宅（木窗）。农宅的平面布局基本一致，主屋坐北朝南，有东厢房或西厢房（图1）。

于2022年1月对每栋农宅选取主屋的客厅或客厅兼卧室作为被测房间。每个房间测点1个，位于房间对角线交点，测量点为主屋室内房间中间位置，距离地面0.6 m。石家庄市某村庄使用仪器为HOBO MX1101，测试时间为温湿度计放入房间后1 h后的连续48 h，邢台市某村庄使用288-cth进行监测，测试时段为6：00-24：00，每0.5 h测试一次，每次测试时间3 min，每1 min读数6次，取18次测量值的算术平均值作为该时段的有效数据。测试结果如图2、图3所示。

由以上数据可见，2个村庄冬季农宅除石家庄地区的2户塑钢窗农宅温度较高，其余主屋室内温度大部分位于在10～14 ℃之间，平均值仅为11.9 ℃，温度较低。该2户的经济状况较好，冬季采暖费用高达4 000元以上，室内温度平均值可达19.89 ℃。这只是通过高消费达到室内舒适，不是从根本上解决问题。室内湿度大部分位于40%～60%，湿度多数处于GB/T 50785-2012《民用建筑室内热湿环境评价标准》［6］要求的30%～60%之间。

2.2 主观问卷调研与分析

主观问卷题目包含使用者所属地区，主屋房龄，在室内的热感觉，室内温度均匀度，取暖费用，对取暖费有的接受程度，使用哪种供暖设备，对室内空气质量的满意度，农宅低碳建设中困难和障碍，对节能政策的了解程度。问卷通过网络发布，共收到问卷104份，有效问卷100份。其中邢台地区占32.04%，保定地区占27.18%，石家庄地区占17.48%，秦皇岛地区占7.77%，沧州地区占4.85%，承德地区占4.85%，邯郸地区占1.94%，衡水地区占0.97%，唐山地区占0.97%，廊坊地区占0.97%，张家口地区占0.97%。

关于受访者的住宅建成时间，结果显示小于等于10年的有44.45%；大于10年，小于等于20年的有33.30%；大于20年，小于等于30年的有11.10%；大于30年的有11.10%，可以得知大部分为2000年以后的新建住宅。

室内热感觉选项包括完全不能承受的冷，稍冷，舒适，稍热，热。问卷结果如图4所示。调查结果显示：2%感觉冷的完全不能接受，9%感觉冷，47%感觉稍冷，35%感觉适中，5%感觉稍热，2%感觉热。虽然有供暖，但半数以上人认为不同程度的冷，意味着房间的温度有待提升。房间应该采取一定的措施来保障温度的适宜性。

室内温度均匀度选题设置为人对室内某个区域感觉特别冷发生的频率，选项为从不，很少，有时，经常，总是。问卷结果如图5所示。调查结果显示，4%的人觉得从不，21%认为很少发生，51%认为有时发生，24%认为经常发生，没有人觉得总是发生。认为温度不均匀分布发生的人群占绝大多数。在现有取暖方式、取暖条件和建筑条件下，室内的温度均匀度状况不理想。

室内空气湿度感受选项包括很不满意，不满意，一般，满意，很满意。问卷结果见图6。结果显示，6%的人觉得很不满意，11%的人觉得不满意，55%的人觉得一般，24%的人觉得满意，4%的人觉得很满意。可见与温度相比，对湿度的满意度相对较高。

冬季取暖方式为多选题，选项包括燃气暖气、燃气空调、燃煤暖气、电暖气、空调、烧土炕、其他。问卷结果见图7。结果显示，燃气暖气是主要的采暖方式，由于暖气不能满足室内温度需要，在暖气基础上部分用户选择了电暖气或者空调作为辅助取暖工具。

冬季采暖费用选项为1 500元以下，1 500元～2 000元，2 000元～3 000元，3 000元以上，问卷结果见图8。其中3 000元以上的占35%，2 000元～3 000元的占30%，1 500元～2 000元的占26%，1 500元以下的占9%，大部分农村住宅取暖费用都在2 000元以上。河北省2021年的人均可支配收入为1 8179元［7］，按照河北省第7次全国人口普查公报，平均每个家庭户的人口为2.75人［8］，则家庭户可支配收入为49 992.25元。大部分家庭取暖费超过了可支配收入的4%，这在农村来说是一笔不小的费用，但是室内温度仅维持在10～15 ℃之间，这与民用建筑室内热湿环境评价标准中室内环境温度18 ℃相差甚远。较高的采暖费用和较低的室内温度之间形成了很大的矛盾冲突。问卷显示（图9），有23%的人认为采暖费用偏高。而取暖费较高的人相应的对室内温度满意度也更高，但同时经济负担也更大。

使用者对冬季室内热环境整体满意度的调查显示（图10），仅有28%的人表示出了正向的评價。对室内热环境是满意的。因此，建筑的保温性能或有利于保温的设计就显得很有必要。增加保温层必然会增加建设成本，因此调研了使用者对于低碳节能建筑建设过程的障碍和困难的看法（图11），其中缺乏政府部门的引导占比42%，对节能建筑的认识较浅占比43%，环保节能材料价格昂贵占比60%，建筑节能观念和技术未推广开来占比44%，对这方面不了解的占比27%。其中造价高昂是主要的原因，缺乏引导，对节能建筑认识浅及节能观念未普及分布较较为均匀，可见节能建筑知识的普及，好的政策引导和扶持以及建筑建设技术材料的提高都很有必要。

由以上分析可知，河北省农村冬季热环境质量一般，居民主观满意度较差，居民对节能建筑的了解程度也比较低。农村住宅冬季热环境改善的空间较大，居民对节能建筑的了解程度有待提高。为此，在不改变建筑原有布局情况下，提出一种附加阳光房的设计方案，以提高室内温度。改造方案将原来建筑的开敞式入口平台改为封闭式，加上落地玻璃窗，所有窗扇均可打开。这样保障在冬季时的密闭性，在夏季时打开保持其通风效果。平面布局见图12。

3 夏季热环境问卷调研

对夏季热环境感受也进行了网络问卷调查，问卷内容包括使用者所属地区、主屋房龄、在室内的热感觉、使用哪种制冷设备、制冷费用、对制冷费用的接受程度、对室内热环境的满意度、农宅低碳建设中困难和障碍、对节能政策的了解程度。共收到有效问卷176份。其中秦皇岛地区占15.91%，邢台地区占33.52%，石家庄地区占11.36%，保定地区占14.2%，邯郸地区占9.09%，衡水地区占5.68%，沧州地区占3.98%，承德地区占2.27%，唐山地区占2.27%，廊坊地区占1.14%，张家口地区占0.57%。

关于受访者居住的住宅建成时间，结果显示40年及以上房龄的占5.11%，30～40年房龄的占12.5%，20～30年房龄的占18.18%，小于20年房龄的占64.2%。调查显示，使用空调的人约占62%，使用风扇的约占32%。另有6%使用其他制冷设备或不用制冷设备。可见随着生活水平的提高，多数人已经将制冷设备由传统的风扇转为空调。制冷费用的半数以上人对制冷费用认为是合理可接受的。

夏季室内温度感受问卷调查结果见图13。结果显示：6%的人觉得很不满意，13%觉得不满意，51%觉得一般，28%觉得满意，2%觉得很满意。整体来看，夏季满意度要高于冬季，不满意率也低于冬季。因此，同时夏季制冷费用远远低于冬季取暖，因此，设置日光间虽然会稍微减缓室内的通风，但考虑到寒冷地区夏季的热环境舒适度要优于冬季舒适度，因此从整体满意度来看，做日光间应该是不错的选择。且日光间所有落地窗都可以开启，夏季时将所有落地窗开启来实现自然通风。

室内温度感受问卷结果见图14。结果显示，做出负面评价的人约占1/4。因此，是需要一定的隔热。

4 结论

本文通过问卷和访谈调查结果得到了几点认识，导致热环境节能问题的主要有：

（1）许多农村住宅建筑只有结构层而没有设置保温和隔热层，导致墙体的热阻不够，保留热量的材料能力不够，热量散失快，使室内的热环境不佳。

（2）许多农村自建房由于屋龄较大或造价问题，门窗材料变形，导致门窗和墙体契合不够，有缝隙导致热量流失，从而达不到理想的热环境。

（3）有的农村住宅室内层高已达到4 m及以上，过高的层高使室内空间过大，在使用空调设备调节室内热湿环境时导致效果不理想或能耗大。

（4）许多村民缺少引导，没有节能保温的意识，并且对相关知识掌握不够，导致住宅建成后使用出现问题。

在国家重视农村发展的大前景下，作为农村村民生活水平提升的一大方面，住宅为村民生活产生直接影响。这是农村住宅建筑发展的一大良好机遇，也是农村住宅突破节能问题的一大机会，现存问题还有很多，希望本文为农村住宅建筑节能保温设置提供参考与借鉴。

参考文献

［1］住房和城乡建设部.2015年城乡建设统计公报［J］.城乡建设，2016（8）：58-63.

［2］张超.关中地区农村既有建筑节能改造适用技术及经济性分析［D］.西安：西安建筑科技大学，2012.

［3］胡艳丽.关中乡村住宅太阳能利用适宜模式应用研究［D］.西安：西安建筑科技大学，2009.