村镇住宅建筑节能的适用技术研究

下面是鲁班乐标给大家带来关于村镇住宅建筑节能的适用技术的相关内容，以供参考。

0引言

随着国家节能规范的强制执行与推广，夏热冬冷地区的城市民用建筑，特别是住宅建筑的节能设计得到了迅速和全面的展开，节能工作也取得了很大的成效。由最初的纸上节能一步步推广、落实到每个具体的单项。从开发商、设计院、施工单位到监理单位、质检监察部门都对节能工作高度重视。

但是在该地区半数以上的广大农村，节能标准的执行与推广却陷入了尴尬的境地，究其原因，有以下几点：①由于建筑节能的政策对农村普及得不够，有的农民根本没有建筑节能的概念，自建房屋时还是按照老一辈的传统模式，没有改造创新；②即使有的农民听说过这个概念，但是自建房屋时会因顾虑成本造价而放弃；③村民建房一般请当地施工队，这些施工队由于自身条件局限一般都缺乏建筑节能的施工技术。这些都是节能工作在农村推广所面临的最实际的问题。因此，积极向农村推广建筑节能理念，总结一套对村镇住宅切实可行的节能技术成了改善该地区广大农村住宅节能问题的当务之急。

1夏热冬冷地区村镇住宅的现状

随着经济条件的不断好转，农村居民都在不断改善其居住条件，村镇住宅产生了两种形式。一种是保留了原有住宅的传统，居民独门独户自建住宅，满足生产生活需要；还有一种是居民集中住宅，它是新农村建设的产物，把农民都集中到一起由政府统一建设安置小区，集中生活、集中管理。这两种方式，除了由政府统一建造的安置小区的节能配套设施一般尚可外，居民自建住宅根本就沿用传统建筑做法，没有任何节能概念。

在这一地区，单体建筑墙体结构一般采用240mm普通黏土砖墙，屋顶一般采用坡屋顶或上人屋顶。屋顶构造简单，坡屋面由现浇屋面板、挂瓦条、防水卷材、机制平瓦组成。其构造为在现浇屋面板上粉上挂瓦条，铺设防水卷材和机制平瓦。上人屋面为防水卷材加炉渣找坡层，上面再做一个刚防层。窗户则通常为单层玻璃的推拉铝合金窗。整个围护结构既不重视夏季隔热又无冬季保温措施。墙体、屋面和窗的传热系数一般只能达到1.96W/(m2-K)、1.66W/(m2-K)、6.6W/(m-2K)，离江苏省的保温构造要求相差甚远。而且农村住宅只追求面积大、层高高，户型设计有很多不合理的地方，造成了很大程度上的浪费。现阶段又有不少村民为了改善生活质量、提高居住的舒适度，纷纷购买空调、电热器等设备进行室内温度调节。结果造成尽管村民对能源费用支出增加，但建筑室内的热环境改善却极为有限，能源浪费严重[1]。

2村镇建筑节能技术的适用技术

从我国开始在全国范围内大力推广建筑节能技术至今，也将近10个年头了。在此期间夏热冬冷地区一方面借鉴北方寒冷地区较成熟的保温做法；一方面不断研究开发适合我们这个地区气候特点的节能技术。经过不断的发展，节能构造越来越完善，节能产品更新换代推陈出新。在众多保温产品中，怎样因地制宜选择适合在农村地区推广的构造和材料就显得尤为重要了。

2.1规划及建筑设计

农村住宅的规划和用地一般都受到宅基地的限制，布局和朝向的调整余地不大，但是相对来说也比较合理。宅前屋后可以适当种植经济作物或适合当地气候条件的树木花草，减少周围硬质地面。通过改善建筑周围环境的方法来改善室内小气候。

建筑单体的设计要遵循以下3个原则：

(1)不要追求过于花哨的立面进退关系，应尽量减小建筑的体形系数；

(2)控制每个房间的开窗面积，不要一味追求房间的敞亮而扩大开窗面积。开窗面积和房间的能耗是成正比的，减小开窗面积是减小建筑能耗的最简单的方法之一；

(3)严格控制房间的层高。底层作为家庭会客区，层高可以适当加高，但是还是以3.5m以下为宜，卧室的层高应控制在2.9m以下，比较经济合理。

2.2围护结构

2.2.1墙体节能技术

根据农民经济能力以及现有施工队技术水平，在农村住宅墙体节能设计时建议采取以自保温墙体代替传统砖墙为主、局部冷桥使用外保温为辅，两种技术相结合的外墙保温技术。自保温墙体材料在夏热冬冷地区已经具有一定的发展历史，江苏省在这一方面技术相对成熟，因地制宜生产出了多种自保温墙体材料。江苏省建设厅也在2008年发苏建科[2008]206号文，大力加强节能建筑墙体自保温推广应用。自保温墙体材料分为两种，一种是单一自保温墙体，即用热工性能较好的墙体材料作为基层墙体，该墙体无需进行额外的保温处理也能符合节能建筑设计标准中的热工指标要求。如加气混凝土砌块、轻集料混凝土砌块、江湖淤泥烧结砖等；另一种是夹芯保温砌块，即用热导率低的高效保温材料填充混凝土空心砌块的孔洞而得到的砌块，如煤矸石砌块内填膨胀板、混凝土砌块内填膨胀珍珠岩和复合混凝土空心砌块等。

笔者使用过一种夹芯保温砌块产品是煤矸石砌块内填膨胀板。煤矸石多孔砖(规格240mm-240mm-115mm)的热导率为0.54，砖内两孔填充50mm的膨胀聚苯板，热导率为0.21。如果采用双面抹灰墙体，该墙体的传热系数为K≤0.75W/(m-2K），可以满足夏热冬冷地区3层及3层以下居住建筑外墙的热工性能要求。3层及3层以下就是村镇自建住宅通常采用的层数。DGJ32/J71—2008《江苏省居住建筑热环境和节能设计标准》于2008年3月1日发布实施，其中墙体的传热阻按照≥6层、4～5层、≤3层进行划分，住宅层数越低，对于墙体的热阻值要求越高。≤3层的住宅，在D＞2.5时，要求墙体热阻值应≥1.00)。

对于自保温墙体，冷桥处理有一定难度。采用以自保温墙体代替传统砖墙为主，局部冷桥使用外保温为辅，两种技术相结合的外墙保温技术能很好地解决这个问题。在保温结构设计时主体墙用自保温砌块砌筑，梁、板、柱用外保温做法。砌筑砌体时留出冷桥处保温层的厚度，即梁、板、柱外保温做完后外轮廓线与砌体平齐，再同时做装饰层。这样就可以有效地阻断冷桥[2]。在笔者接触到的实际工程操作中，这种施工方法也具有很强的可行性。一般冷桥处采用20～30mm的聚苯颗粒保温砂浆粉平就可以满足冷桥处的设计要求。

注：传热系数是两面各抹20mm水泥砂浆砌体的计算值，水泥砂浆的热导率取0.93W/(m-2K)，干容重1800kg/m3。

自保温墙体有专用的配套砌筑砂浆。普通的砌筑砂浆热导率大，用于砌筑自保温墙体在灰缝处易形成大量的冷桥，从而降低了自保温墙体的保温隔热效果，必须采用热导率小的配套专用砂浆。自保温墙体必须采取有效的防水措施和抗裂措施。墙体与不同材料(如梁、板、柱)交接处和门窗洞口四角应采用加强网加强。采取以上措施能有效预防建筑质量通病。

2.2.2窗户节能

窗户节能，主要从减少渗透量、热传量、太阳能辐射3个方面进行。减少渗透量可以减少室内外冷热气流的直接交换而增加设备负荷，可通过采用密封材料增加窗户的气密性；减少传热量是防止室内外温差的存在而引起的热量传递，建筑物的窗户由镶嵌材料(玻璃)和窗框、扇型材组成，通过采用节能型窗框(如塑性窗框、断热铝型框)来增大窗户的整体传热系数以减少传热量；减少太阳辐射则可以通过选择不同种类的玻璃(Low-E单银玻璃、Low-E双银玻璃)来降低玻璃的遮阳系数[3]。

根据农村经济实力，性能最好的断热铝型框由于价格较高一般不会采用。塑钢窗由于耐久性差，虽然价格不高但是采用也不多，铝合金窗性价比较高，深受广大农民喜爱，在农村地区广泛使用。对于窗户玻璃，农村尚停留在单层白玻的使用上。对于隔热性能优良的中空玻璃，在农村地区还要加大推广力度，改变村民的观念，逐步接受新事物新产品。

减少太阳辐射一方面可以通过选择遮阳系数高的窗户玻璃来实现；另一方面，对于农村更加可行的方法是给东、南、西3个方向的窗户增加外遮阳。通过建筑外窗所得的热量中，占窗面积80%的玻璃得热是造成室内空调冷负荷的主要组成部分。附加了外遮阳后，绝大部分太阳辐射被阻隔在室外，夏季可减少玻璃得热50%以上。通过建筑能耗计算，如果室内仅挂上浅色布窗帘，太阳辐射消耗的空调负荷至少为采取外遮阳手段后的1倍。这是因为太阳能已经进入室内了。试验表面，使用外遮阳后，夏季太阳辐射热就不会直接从窗户大量进入房间，原来运行4匹空调的房间只需不到2匹的空调就可以达到同样的舒适程度，而且供冷时间越长，其节能效益越显著。因此，提高窗户的遮阳性能，能较大幅度地降低空调负荷，特别是运行负荷，且室内温度波幅值较小，温度场发布均匀。

综合以上因素，结合农村的实际情况，笔者根据实际工程经验推荐使用保温通风双层窗。这种窗既能满足窗户节能的要求，又与建筑外遮阳相结合，而且不会破坏建筑的外观，造价也相对便宜，村民易于接受。

双层外围护式结构在当今建筑节能中已普遍采用。尤其是双层玻璃幕墙结构在高档办公建筑中应用普遍。它的通常做法是利用双层玻璃墙的围护结构，中间留出宽度不等的空气腔并设置可调节的遮阳百叶以达到节能通风效果。在冬季，双层玻璃幕墙之间就形成一个阳光温室，有利于建筑保温节能；在夏季，利用通排风技术将双层玻璃墙之间由于百叶遮阳所产生的热空气排走，达到隔热降温的目的。

根据综合保温性能、材料特性及建造成本、隔声性能等因素建议农村住宅推广双层铝合金推拉窗。即外层窗采用普通铝合金6mm单玻，内层窗推荐采用普通铝合金中空玻璃(5+9A+5)mm，也可采用普通铝合金6mm单玻，两层窗留有一定间距，中间设手动织物卷帘遮阳或铝合金遮阳。按照《江苏省居住建筑热环境和节能设计标准》的计算公式，双层窗的传热阻=组成双层窗的两樘单层窗的传热阻之和+0.07。

如果是铝合金6mm单玻加铝合金中空玻璃(5+9A+5)，传热系数为2.08；如果是铝合金6mm单玻加铝合金6mm单玻，传热系数也能提高到2.61。这样的传热系数远远满足窗户节能的设计要求，并且也解决了建筑遮阳的问题，对外立面也基本不产生什么影响。如果采用前文所说的240mm厚的自保温的墙体，加上内外粉刷层，完全能满足安装双层窗的要求。在笔者实际工程操作中，证明双层窗能有效阻断噪音，提高室内冷热环境。中间设置卷帘操作简便，而且由于卷帘置于窗中，不易受到外界灰尘侵袭。双层推拉窗也完全能保证通风的要求，受到了用户的一致好评。双层窗的设计是一个经过改进的更切合农村实际情况的类双层呼吸式幕墙结构，它具有呼吸式幕墙的优点，但造价更低(约450元/m2)、构造简洁、施工简便、易操作和日常围护管理方便，值得推广。

2.2.3屋面节能

屋面因接触上升热压气流，散热量较大，因此，冬季保温性能较差；夏季由于太阳辐射强烈，屋顶吸收大量辐射热引起顶层房间过热，设计时应认真选择合适的屋面构造。对于坡屋面，在顺坡方向铺钉保温隔热材料，并利用阁楼通风散热即可满足有关节能设计标准要求。对于村宅的平屋面部分应增加保温隔热层厚度或者架设空气通风层。另外可在平屋顶上进行无土种植，将蛭石、锯末以及碎麦秸秆等轻质、松软、热导率小的材料铺在屋面，代替土壤，不但屋顶质量比同厚度土壤轻2/3，而且这些材料的蓄水、绝热性能都好于土壤，能缓解暴晒及骤雨造成的建筑物表面的温差变化，使绝大部分辐射热不会进入围护结构向室内传递，从而改善了生态和室内环境。若种植一些经济类植物或蔬菜，还有一定的经济收益[1]。

2.3与节能有关的其他技术

2.3.1太阳能的利用

目前，太阳能的利用已经越来越普遍。最常见的就是太阳能电热水器。对于农村地区来说一般具有利用太阳能较为有利的条件。因为和城市相比，农村的建筑密度低、建筑层数少、太阳辐射强，太阳能热水器能更好地发挥作用，如果和电热结合起来弥补有时气候条件的不足，应该是农村很值得推广的一个节能项目[1]。

2.3.2空调

家用空调器选用节能型(高效制冷压缩机、换热器和风扇，采用变频调速，并匹配良好)；空调器的安装位置宜不受太阳直射；不设定过低室温，经常清洗；采用热泵技术，同时满足夏季制冷与冬季采暖的需要。

2.3.3普及节能知识，提高节能意识

发达国家的公民大多具有较高的节能意识，这与政府开展经常性的宣传、教育和培训是分不开的。我国大多数公民节能意识不够，对建筑能耗无清晰概念，建筑开发商没有建筑节能的意识，建筑设计、监理、施工等单位对已有建筑节能法规政策和强制性标准认识不足，直接导致了我国长期在建筑节能方面的停滞。因此，国家和地方各级政府应加强节能宣传并开展相关节能培训工作，提高公众的节能意识。

另外，在农村集中居住地建设时，适当建设一批贴近地域要素且居住环境好的节能示范住宅，通过对这批住宅的宣传推广，既可使农民了解规划设计的必要性，又能普及建筑节能知识。只有农民切身感受到建房初期增加有限的投资会带来长期的居住舒适性，才能真正推动农村节能住宅的建设。

2.4村镇住宅建筑节能技术集成

综合以上节能设计的各个方面，结合村镇住宅的实际情况，提出以下墙身节点可作为实际施工的技术参考。

3结论

随着建设社会主义新农村各项工作的不断深入，农村村宅的建设将是中国的热点之一，农村集中居住地节能村宅对于我国的整体建筑节能工作十分重要，而农村集中居住地村宅与城市住宅不同，必须在各种要素间寻找到平衡点，精心构思、设计、精选材料、合理构造，同时严格控制建设成本，只有这样才能保证农村集中居住地建造节能住宅的顺利实施。地处长江中下游的夏热冬冷地区的广大农村地区，经济基础比较好，扎实搞好该地区农村住宅的节能工作，不但有经济保障，而且会为全国其他地区的农村住宅的节能工作提供丰富的经验和示范作用。