新農(nóng)村綠色節(jié)能房屋建設(shè)的探析

楊守清

0 引言

目前，建設(shè)綠色、節(jié)能房屋是建筑業(yè)追求的目標(biāo)，這項工作已在大中城市如火如荼的開展起來，這是因為大中城市是人群高密度聚集的地方，建筑耗能大，社會關(guān)注的焦點多，專家學(xué)者把目光盯在大中城市建筑節(jié)能上是理所當(dāng)然的事情?？墒?，這樣必然導(dǎo)致了農(nóng)村建筑節(jié)能工作的相對滯后。當(dāng)前，廣大農(nóng)村建筑形式大多都延續(xù)傳統(tǒng)的實心磚瓦木結(jié)構(gòu)，農(nóng)建房屋總體規(guī)劃、設(shè)計、施工考慮節(jié)能減排的比較少，采用的建筑節(jié)能設(shè)備也相對落后，存在著嚴(yán)重浪費能源現(xiàn)象。據(jù)統(tǒng)計，全國13億人口，近8億人居住在農(nóng)村，隨著我國農(nóng)村城鎮(zhèn)化進程的加快，必將有大批的農(nóng)村住宅得以興建。建設(shè)出既符合農(nóng)民生活習(xí)慣，又綠色、節(jié)能的房屋已成為當(dāng)前重要的任務(wù)，其意義重大而深遠，與建設(shè)社會主義新農(nóng)村，全面建設(shè)小康社會也是息息相關(guān)的。

1 新農(nóng)村綠色、節(jié)能房屋建設(shè)中存在的主要問題

通過大量的走訪調(diào)查，得知農(nóng)村房屋節(jié)能一直是薄弱環(huán)節(jié)，粗放式的建設(shè)模式，產(chǎn)生了大量的廢棄物，污染環(huán)境、浪費耕地。在一些地區(qū)幾乎不考慮節(jié)能的設(shè)計，特別是經(jīng)濟比較落后的地區(qū)更加嚴(yán)重。建設(shè)中存在的問題歸納起來體現(xiàn)在以下幾點:

1)村落建設(shè)缺少整體規(guī)劃，粗放型發(fā)展，傳統(tǒng)的“一戶多宅”“前庭后作”等居住方式仍在繼續(xù)延續(xù)，隨意而建，占用了大量的耕地，能源、資源得不到合理利用[1］。

2)設(shè)計理念、設(shè)計風(fēng)格落后，基本不考慮節(jié)能設(shè)計或設(shè)計起來不規(guī)范，功能分區(qū)、平面布置、結(jié)構(gòu)布置不合理。

3)建筑墻體材料大都使用實心粘土磚，墻體形式多為二四墻、三七墻，保溫、隔熱效果很差;門窗多為單層，縫隙不平，冬冷夏熱，室內(nèi)居住環(huán)境較差;做飯、采暖基本以燃燒植物秸稈為主，嚴(yán)重污染環(huán)境。

4)建筑節(jié)能設(shè)備投入使用比較少，新材料、新技術(shù)應(yīng)用比較差。

針對這些問題，本文結(jié)合國內(nèi)外的一些做法，對農(nóng)村住宅的建設(shè)進行了一些探析，希望能對農(nóng)村新、改建房屋的建設(shè)有一點幫助。

2 新農(nóng)村綠色、節(jié)能房屋規(guī)劃的指導(dǎo)思想

1)樹立可持續(xù)發(fā)展的觀念，充分利用土地資源，堅持經(jīng)濟、社會、環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。2)合理安排生產(chǎn)、生活用地，通過對鎮(zhèn)域土地、水資源等生態(tài)資源的合理利用和保護，實現(xiàn)人與自然的和諧共存，體現(xiàn)以人為本，以自然為本的生態(tài)精神。3)協(xié)調(diào)城鎮(zhèn)和鄉(xiāng)村的發(fā)展，完善鎮(zhèn)域交通、市政、社會服務(wù)網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)城鎮(zhèn)和鄉(xiāng)村的設(shè)施共享，以城鎮(zhèn)發(fā)展帶動和實現(xiàn)城鄉(xiāng)一體化發(fā)展。4)以綜合布置、設(shè)施配套、分期開發(fā)為原則進行規(guī)劃和建設(shè)，避免低水平重復(fù)建設(shè)造成資源的浪費。

3 新農(nóng)村綠色、節(jié)能房屋規(guī)劃的原則

1)農(nóng)村住宅的建設(shè)規(guī)劃中，必須考慮土地的充分利用，合村并點建立成片小區(qū)式新農(nóng)宅成為發(fā)展的必然。住宅應(yīng)以雙拼式、連排式為主，積極引導(dǎo)公寓式住宅建設(shè)，限制獨立式住宅。2)住宅組團應(yīng)避免單一、呆板的布局方式。應(yīng)結(jié)合地形，靈活布局，空間圍合豐富，戶型設(shè)計多樣。3)住宅設(shè)計應(yīng)遵循適用、經(jīng)濟、安全、美觀、節(jié)能的原則，積極推廣節(jié)能、綠色環(huán)保建筑材料，并符合工程質(zhì)量要求。

4 新農(nóng)村綠色、節(jié)能房屋建設(shè)方法的探析

1)建筑布局。設(shè)計應(yīng)注重建筑選址、建筑和道路布局走向，因地制宜。同時要從建筑方位朝向、建筑體型、間距、季風(fēng)主導(dǎo)方向、太陽輻射等方面進行綜合考慮，達到布局合理，充分利用自然資源的效果。一般地，在房屋的朝向上盡量采用坐南朝北兩戶或多戶并聯(lián)式設(shè)計方式，采用適宜的容積率、建筑密度等創(chuàng)造優(yōu)良的小氣候環(huán)境，以達到減少能源消耗;設(shè)計中還應(yīng)盡可能有南向的日照和采光，廚房、衛(wèi)生間的設(shè)計中最好是明廚明廁以充分利用自然采光與通風(fēng)[2］;更應(yīng)注重控制建筑體形系數(shù)，提高建筑熱工性能，減少建筑消耗也是非常重要的一個方面。

2)墻體節(jié)能。我國廣大的農(nóng)村，長期以實心粘土磚為主要墻體材料，導(dǎo)致嚴(yán)重浪費能源和土地資源。目前，我國已出臺“禁實禁磚”的政策。因此發(fā)展高效、保溫、節(jié)能的外墻體已成為建筑墻體的必由之路。在進行外墻保溫后，由于內(nèi)部實體墻熱容量較大，室內(nèi)能蓄存更多熱量，諸如太陽輻射或間歇采暖造成的室內(nèi)溫度變化減緩，室溫較為穩(wěn)定，生活較為舒適，有利于節(jié)能;而在夏季，外保溫層能減少太陽輻射熱的進入和室內(nèi)高氣溫的綜合影響，使外墻內(nèi)表溫度和室內(nèi)溫度得以降低，減少空調(diào)系統(tǒng)負荷，節(jié)約能源[4］?，F(xiàn)在復(fù)合墻體和外保溫墻體已成為當(dāng)代墻體的主流。

3)門窗節(jié)能。建筑門窗是建筑物外圍護結(jié)構(gòu)中保溫隔熱最薄弱的環(huán)節(jié)，是影響室內(nèi)熱環(huán)境質(zhì)量和建筑節(jié)能的主要因素之一。據(jù)統(tǒng)計，在采暖或空調(diào)的條件下，冬季單玻璃所損失的熱量占供熱負荷的30%～51%;夏季因太陽輻射熱透過單玻璃窗射入室內(nèi)而消耗的冷量約占空調(diào)負荷的20%～30%。因此增強門窗的保溫隔熱性能減少門窗能耗是改善室內(nèi)熱環(huán)境質(zhì)量和提高建筑節(jié)能水平的重要環(huán)節(jié)。

門窗保溫性能主要因素有門窗框材料的熱工性能和光學(xué)性能以及密封性。設(shè)計采用保溫優(yōu)良的塑鋼和雙層中空玻璃(厚度3mm+12mm+3mm，傳熱系數(shù)3.1W/(m2·K))配合水乳丙烯酸密封膏提高窗體的密封性，從而提高保溫隔熱的效果，降低通過窗戶傳熱和空氣滲透形成的建筑能耗。下面把單層玻璃與雙層中空玻璃的傳熱系數(shù)對比列于表1[4］。

表1 平板玻璃和中空玻璃的傳熱系數(shù)對照

從表1我們可以看出:中空玻璃較平板玻璃用在建筑物上能夠明顯減輕空調(diào)的負荷，從而達到節(jié)約能源的目的。

4)屋面節(jié)能。屋面的保溫隔熱是建筑圍護節(jié)能的一個重要組成部分。同時，屋面的防水也是建筑工程中的一項重要技術(shù)，兩者都直接影響著人們居住環(huán)境的質(zhì)量。如果是屋頂?shù)谋馗魺嵝阅懿?，住在頂層的居民深受冬寒夏熱之苦。另外，設(shè)置采暖和空調(diào)的頂層空間，能量流失太大，熱能電能浪費嚴(yán)重。解決的辦法通常采用傳統(tǒng)的坡屋頂兼作架空層的作法，同時在鋼筋混凝土板上作聚苯乙烯泡沫塑料板隔熱層，外加強度高、質(zhì)量輕、價格合理的彩瓦。防水層采用高聚物改性瀝青防水卷材等。這種構(gòu)造做法既可以創(chuàng)造好的建筑造型，又便于隔熱、排水，是比較適合亞熱帶地區(qū)建設(shè)農(nóng)宅的節(jié)能屋面。

5)遮陽技術(shù)。在夏天，當(dāng)室溫較高時，再加上陽光直射入室，會使房間過熱。對于有空調(diào)的房間，透過窗戶射入的太陽輻射熱會升高室溫，增加空調(diào)設(shè)備的負荷，因此需要增加遮陽設(shè)施遮擋太陽輻射。有效的遮陽可降低太陽的輻射，減少10%～20%居住建筑的制冷用能。本次設(shè)計采用室內(nèi)遮陽設(shè)施，在室內(nèi)采用活動式的熱織物(節(jié)能)窗簾，可以對窗戶起到良好的保溫隔熱作用。下面列出市場上常用的錦輝緞、紅平絨與尼龍綢窗簾的絕熱效果[4］(見表 2)。

表2 熱反織物窗簾的絕熱效果

由此可見節(jié)能窗簾的絕熱率比單層玻璃提高44.1%～47.5%，能夠有效的改善太陽輻射，節(jié)能效果顯著。

6)電照節(jié)能。在廣大的農(nóng)村，由于每戶農(nóng)家照明用電量比較小，在節(jié)約電能上容易被人們忽視，有意識的考慮到照明上節(jié)約用電還不十分突出。但隨著國民經(jīng)濟的發(fā)展和人民生活水平的提高，電能的需求量正在大幅度的增加。將所有農(nóng)戶用電量累計起來將是一個龐大的數(shù)字，據(jù)統(tǒng)計:照明用電量一般占電力總耗能的10%以上，故照明用電節(jié)能也十分重要。故在農(nóng)村住宅中提倡用緊湊型熒光燈替代白熾燈。由于緊湊型熒光燈與白熾燈泡比較在相同輸出的情況下節(jié)約電能80%，節(jié)能效果分析見表3[4］。

表3 緊湊型熒光燈替代白熾燈節(jié)能效果

試計算用6只11W緊湊型熒光燈替換6只60 W白熾燈泡分別在10 000 h期間節(jié)約的照明費用，白熾燈壽命1 000 h，節(jié)能燈壽命10 000 h，假設(shè)電費每度1.00元/(kW·h)，節(jié)電分析表見表4。

表4 節(jié)電分析表

由表4可見，采用緊湊型節(jié)能熒光燈替代白熾燈雖然單價成本高達10倍之多，但在節(jié)能燈的一個壽命周期(10 000 h)其總計照明成本可以節(jié)約2 880.00元之多，節(jié)能效果顯而易見[4］。

7)沼氣和太陽能的綜合利用。a.沼氣技術(shù)的利用。農(nóng)宅節(jié)能不僅要考慮建筑設(shè)計層面，更要考慮引入新能源的利用和推廣，達到資源循環(huán)利用，變廢為寶的目的。利用沼氣池等來解決農(nóng)民燃氣的問題是一個很好的辦法。據(jù)統(tǒng)計，一座10m3的沼氣池，可滿足四口之家的日常燃料需求，年可節(jié)省燃料開支1 000元左右，生產(chǎn)有機肥料10t～20t，能滿足1畝良田的用肥，既改善了土壤結(jié)構(gòu)，又可減少農(nóng)民購買化肥資金近200元;節(jié)省的農(nóng)作物秸稈，年綜合效益在2 000元以上;配合三改，可改善家庭衛(wèi)生狀況，提高農(nóng)民生活質(zhì)量，達到減少植被破壞，保護生態(tài)環(huán)境，促進農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展[5］。如果農(nóng)村地區(qū)家庭養(yǎng)殖業(yè)比較少，那么可以在村里建沼氣服務(wù)站，有專業(yè)的沼氣技工，配套了沼氣服務(wù)車，采取“物業(yè)化管理，市場化服務(wù)”的辦法，由村沼氣服務(wù)站統(tǒng)一為沼氣池投料、除料，為沼氣戶提供技術(shù)服務(wù)，農(nóng)民可以像城里人一樣，打開閘閥就能用上干凈的沼氣。b.太陽能技術(shù)的利用。太陽能源優(yōu)點主要體現(xiàn)在:是最好的可持續(xù)利用的再生能源，從長遠來看，比燃氣、電器具有更安全、清潔、價格便宜的優(yōu)勢，同時廣大的農(nóng)村更適合利用;在設(shè)計中增設(shè)太陽能設(shè)施，建筑成本增加少，但節(jié)能效果很好。通過計算:一般家用的太陽能熱水器集熱板面積1.5m2～2m2，在晴天每平方米可產(chǎn)60℃熱水60 L左右。一般小康家庭僅用在洗澡方面，每天每人只要30 L熱水就足夠了，加上洗碗、洗手、洗衣服，每人以50 L容量為準(zhǔn)，3口之家選用150 L的太陽能熱水器為妥，一般可以用2 d。這樣計算下來，每年熱水器集熱板全年可節(jié)約150 kg～300 kg標(biāo)準(zhǔn)煤[4］?？梢?，太陽能的利用，既可給廣大農(nóng)民提供舒適生活條件，又可以節(jié)約能源，減少燃燒秸稈等產(chǎn)生的環(huán)境污染。

5 “住宅產(chǎn)業(yè)化”是新農(nóng)村綠色、節(jié)能房屋建設(shè)的必然

“住宅產(chǎn)業(yè)化”是新農(nóng)村節(jié)能住宅發(fā)展的基本趨勢，也是住宅產(chǎn)業(yè)由傳統(tǒng)走向現(xiàn)代的必由之路?！白≌a(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化”是住宅產(chǎn)業(yè)化的高級階段，指的是在工業(yè)化的基礎(chǔ)上，采用新技術(shù)、新材料、新工藝、新設(shè)備，提高科技進步對住宅產(chǎn)業(yè)的貢獻率，全面改善住宅的使用功能和居住質(zhì)量，滿足節(jié)能、節(jié)水、節(jié)材、節(jié)地和環(huán)保(四節(jié)一環(huán)保)需求，高速度、高標(biāo)準(zhǔn)、高效率地建設(shè)符合市場需求和現(xiàn)代生活方式的高品質(zhì)住宅。據(jù)萬科集團統(tǒng)計，與傳統(tǒng)建設(shè)方式相比，產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)住房可減少施工用水量、混凝土損耗、鋼材損耗約60%，減少木材損耗、施工垃圾、裝修垃圾約80%，節(jié)能約50%以上，施工周期縮短50%，節(jié)約80%勞動力，生產(chǎn)效率提高2倍～3倍，外墻滲漏率降低約90%。黑龍江省建工集團自主研發(fā)的裝配式節(jié)能住宅就是一個很好的范例。在黑龍江省墾區(qū)建邊農(nóng)場，一棟棟紅頂白墻的新居完全替代了傳統(tǒng)意義上的“紅磚漢瓦”，它采用了新型建材YZJ板。YZJ板的承重材料主要成分為粉煤灰和稻殼，均為工農(nóng)業(yè)廢棄物，節(jié)約能源，保護環(huán)境，具有良好的保溫隔熱效果。裝配式節(jié)能住宅所有的構(gòu)件，兩個工人均可拿動，安裝無需大型機械設(shè)備，8個工人15 d即可安裝完成200m2的房屋框架，施工快捷簡便。農(nóng)民拿著指導(dǎo)圖集和光盤也可以像“搭積木”一樣建房子了?？梢?，新農(nóng)村“住宅產(chǎn)業(yè)化”是農(nóng)村節(jié)能房屋建設(shè)的必然趨勢。

6 結(jié)語

新農(nóng)村綠色、節(jié)能房屋的建設(shè)是農(nóng)建中的必然選擇，節(jié)能減排房屋的建設(shè)應(yīng)從整體規(guī)劃、墻體節(jié)能、屋面節(jié)能、建筑設(shè)備節(jié)能等多個方面進行設(shè)計、建設(shè)。走“住宅產(chǎn)業(yè)化”的道路是徹底改變農(nóng)村粗放式建設(shè)的必由之路，它必將帶來巨大的經(jīng)濟、社會、環(huán)保等多方面的效益。

同時，隨著新材料、新產(chǎn)品、新技術(shù)的應(yīng)用也必將改變傳統(tǒng)“秦磚漢瓦”式的農(nóng)建格局，建設(shè)出既符合農(nóng)民生活習(xí)慣，又經(jīng)濟、環(huán)保、高質(zhì)的房屋必將成為現(xiàn)實。

[1]張 泉.村莊規(guī)劃[M］.北京:中國建筑工業(yè)出版社，2009.

[2]方 明，董艷芳，李 婧.農(nóng)村社區(qū)規(guī)劃與住宅設(shè)計[M］.北京:中國社會出版社，2006.

[3]方 明，劉 軍.國外村鎮(zhèn)建設(shè)借鑒[M］.北京:中國社會出版社，2006.

[4]北京市建設(shè)委員會.建筑設(shè)計與建筑節(jié)能技術(shù)[M］.北京:冶金工業(yè)出版社，2006.

[5]駱中釗.小城鎮(zhèn)現(xiàn)代住宅設(shè)計[M］.北京:中國電力出版社，2005.