浅谈新农村绿色住宅的技术措施

路 军

(1.河北工业大学,天津300132;2.河北建筑工程学院,河北张家口075024)

0 前 言

在农村地区建造绿色住宅需要一定的技术支撑,但由于乡村的经济和技术有限,实现住宅绿色化,要通过适宜性技术达到“四节”.“四节”一般是指节地、节能、节水、节材.“四节”型农村住宅是指按“四节”要求进行整改或建设的住宅.下面将具体介绍新农村住宅绿色化的主要技术.

1 节地技术

1.1 住宅的规划设计

总体规划方面:农村总体规划中都应包含规范的住宅布局和规划.有条件的地方,应鼓励和引导村民住宅向中心村几种,构建住宅统一规划和集中建设的格局.鼓励村民采用公寓联排方式建设住宅.规划时应坚持保护耕地和节约用地的原则,要尽可能利用荒地、坡地、丘陵山地等不适合农业、林业、绿化的用地安排建设.同时应注重住宅和道路的统筹规划,不管是新建还是改造,都要避免盲目拆迁和扩建.严格利用和改进现有宅基地,对于保留院落的农村住宅来说,建筑基底面积占宅基地面积比例宜控制在0.40～0.50之间,充分利用余下的宅院搞绿化或者庭院经济,提高绿地率.

1.2 住宅的功能布局

对于乡村住宅而言主要包括住宅内部的功能布局以及住宅外部的庭院设计.

住宅内部功能布局上应坚持集约型原则,将节地纳入到考虑的范畴,尽量采用小面宽大进深的原则.建筑内部空间的组织,注意做到生活和生产区分;注意公共活动空间和私密空间的区分;优化房内交通流线,减少交通面积;提高空间的使用效率;挖掘各种灰空间的利用,一方面能增强景观效果,同时也能增加建筑的实际有效面积.

庭院设计布局上,应合理科学.农村土地资源集约化处理,适当降低建筑密度和提高宅基地的容积率.院落中的功能分区要安排紧凑,既达到应有的功能,又不浪费土地及其他资源.对于从事农业和发展庭院经济的农户而言,可将每户的建筑密度压缩,扩大庭院生产面积,提高庭院经济效益.

2 节能技术

2.1 住宅设计

住宅设计应在设计初注意从建筑的选址、朝向、主导风向等方面进行深入的调查、剖析和研究,充分利用自然通风和采光,以达到节能的目的.道路、绿化布局要求考虑到住宅整体的均好性、科学性、艺术性.另外,还应注意控制建筑物的体形系数,建筑户型设计不宜有过多的凹凸面.

2.2 自然通风

在住宅设计方案中,应该注意选择合适的朝向、门窗处理以及地形利用和环境绿化等,合理组织好自然通风.建筑物的位置应使需要通风的房间门窗朝向地方风的风向,并可综合利用几种地方风以加强穿堂风的持久性.在建筑中布置角度偏向夏季主导风的实体片墙以引导自然风,是减少依赖空调的有效方法.还可以利用“烟囱效应”,增强室内的通风效果.

2.3 采光

在采光设计中,主要使用采光窗分侧窗和天窗两种,其中侧窗是被广泛利用的.它的优点是构造简单、布置方便、造价低廉且光线的方向性明确;而且侧窗有利于室内和室外环境的融合,扩大人的视野,调节视力,减轻视觉疲劳.在进深不大或内走廊建筑,仅有一面外墙的房间,一般都采用单侧窗采光.为了改善引入自然光的不均匀性,可以利用透光材料本身的反射、折射等将光线通过建筑顶部反射至进深大的工作区;或是在窗上设置水平隔板式遮阳板,降低近窗工作区的照度.

2.4 围护结构保温隔热设计

(1)墙体保温隔热.

有关研究显示,居住建筑的墙体如果不做保温处理,通过墙体损失的能量占整个能量的50%;而如果进行了保温处理,则损失的能量只占10%.因此,建筑外墙对于建筑节能有着至关重要的作用.具体而言有以下几项措施:

①使用新型墙体材料.乡村住宅应以经济、实用、安全及方便等为前提条件,因此空心粘土砖不仅能够节地、节材,还能在节能方面起到相当大的作用.KP1(模数)多孔砖是以粘土、页岩、煤矿石、粉煤灰等为主要原料,经过焙烧而成的,孔多小而密,能减轻墙体自重,减少能耗.轻集料混凝土小型空心砌砖,是以水泥作胶凝材料,骨料是以各种陶粒、陶砂、煤渣、浮石等,加入适量的掺和剂、外加剂,用水搅拌经机械振动成型的新墙体材料,具有重量轻、力学性能好、保温隔热性能好等特点.

②采用保温复合墙体.保温复合墙体保护主体结构,延长使用寿命,消除了热桥的影响,墙体潮湿情况得到改善,有利于室温保持恒定,便于既有建筑物的节能改造,避免了装修对保温层的破坏,增加了建筑物的使用面积.

③采用外墙绿化技术.外墙绿化不仅能够美化环境,而且能够遮阳隔热.常见的主要要两种形式,一是采用垂直绿化,可选用各种攀援植物,如爬山虎、五叶藤等植被,该类植物可有效遮挡高度角较小的西向阳光,也可通过光合作用吸收太阳光能,降低围护结构外表温度达12.8℃,室内温度达1.5℃.二是加强外墙的空间绿化,在不影响建筑功能的前提下,将建筑全方位、立体化绿起来,在外墙外侧种植大型乔木,做到乔、灌、草配置相结合,利用树荫遮挡阳光.

(2)建筑门窗设计.

我国目前典型的围护部件,门窗的耗能约为墙体的4倍、屋面的5倍、地面的20多倍,约占建筑围护部件总能耗的40-50%.因此,增强门窗的保温隔热性能,减少门窗能耗,是改善室内环境质量和提高建筑节能水平的重要环节.门窗节能的关键在于两方面:一是夏季时防止大量的太阳辐射通过窗体进入房间;二是冬季时如何减少通过窗体渗透出热量.

①遮阳设计.可以采用外遮阳和内遮阳相结合的方式.外遮阳可以将80%的太阳辐射热量直接遮挡于窗外.内遮阳可以辅助外遮阳完成遮挡太阳辐射的作用,同时也可一定程度上保护室内居住者的隐私.

②门窗材料的选择.窗户材料包括窗框的材料和玻璃的材料.为了增强窗户的保温隔热性能,推荐选取铝合金断热窗框和塑钢窗框.玻璃的材料则主要为中空玻璃,因为中空玻璃比平板玻璃的传热系数低得多.另外就是在玻璃表面镀膜,镀膜是在普通玻璃上粘贴节能薄膜作为窗户的遮阳型镶嵌材料.

③控制窗墙比.窗墙比的制定原则是需要因地制宜的.一般情况而言,北向窗墙面积比不应大于0.20;东西向窗墙面积比不宜大于0.25;南向有窗台的窗墙面积比不应大于0.35.另外还要注意门窗的密闭性.由于窗户在框与扇、扇与扇、扇框与玻璃之间都存在一定的缝隙,如果未加以封闭或者密封效果不佳,则可能产生能量的损失.因此,应注意提高门窗的气密性.

(3)屋面保温隔热设计.

屋面的功能要求:一是冬天保暖,二是夏天防热.目前常用的屋面设计形式有:一般保温隔热屋面,倒置式屋面,栽植屋面以及蓄水屋面等.

①实体材料保温隔热屋面一般可分为平顶和坡顶两种形式.由于平屋顶构造形式简单,所以是最为常用的一种屋面形式.保温隔热材料的确定,应根据节能建筑的要求确定保温隔热层的厚度,同时还要注意材料的排列,应根据建筑的功能、地区气候条件等选择决定.

②倒置式屋面.倒置式屋面是将保温隔热层设置在防水层的上面.这种做法颠覆了传统的屋面构造,利于室内保温隔热,同时也使建筑的防水效果得到了提升,并延长了防水层的使用年限.施工也比较便利,速度快;耐久性能好,可在冬季或雨季施工.

③栽植屋面.通过屋顶绿化的方式,不仅能够软化建筑立面,同时可遮挡太阳辐射,吸收污染物,改善建筑小气候,是一种生态型的屋面.栽植屋面主要分为无土和覆土两种形式.无土栽植,主要采用水渣、蛭石或者木屑代替常规土壤,自身重量较轻,对屋面的结构没有特殊的要求.覆土栽植,是在屋顶覆盖种植土壤10 cm-15 cm,进行植物的栽植.

④蓄水屋面.即是将建筑屋顶做成平顶的形式,并在其上贮一层水来提高建筑内部的保温隔热效果.由于水的比热相对较大,温度改变随气温变化改变的幅度不大,从而使室内保温隔热的效果比较明显.但是蓄水屋面的防水设置要求相对较高.

2.5 新能源的利用

在保护农村生态环境的同时大力推广节能新技术,积极推广使用沼气、太阳能利用、秸杆制气等再生型、清洁型能源.沼气利用在我国农村经济可行,据有关资料介绍,一口8 m3的沼气池可满足一住户日常烧饭、烧热水等需求,一年可产沼气350 m3左右,造价仅1000余元,它所产生的热值相当于节省800～1000 kg的煤.沼气每年可比液化石油气节约燃料费500元以上,两年就可回收投资成本.

3 节水技术

农村生产、生活、生态建设的用水量很大,又有着循环利用、节约利用的巨大空间.

①加强节水方面的宣传,提高农民的节水意识,日常生活和工作中注意节约用水,培养节水习惯从自身做起.生活中要注意水的循环使用,加大其使用效率.

②改良建筑室内外的设计,达到节水的目的.注意采用节水型设备或器具,是乡村住宅节水的重要措施.住宅设计中还应设计中水系统,充分考虑农村地区生产、生活、生态建设的连动性特点,通过对生活污水、废水分别排放,对部分水源循环利用,提高水资源的利用效率.

③注意室外雨水的收集.雨水收集系统通过特定的设施将雨水先收集存储起来,然后通过简易的净化处理,向农民们提供一部分生活用水,一定程度上减少其他类型水的消耗量.在条件允许的情况下,应尽可能多采用透水性地面.

④庭院生态绿化节水.种植各种适生的乡土树种,进行合理的结构布局,形成稳定的群落,达到生态平衡,从而减少能量和水分的消耗,使其具有高效性.

4 节材技术

①原有建筑的保护.在我们所调查的范围内,建筑大都坚固安全,应避免规划过程中的大量拆除,减少浪费,尽可能采用绿色化整治或改造方式提高住宅的整体品质.

②材料的选择.在建筑材料选择上,应遵循就地取材的原则,充分利用当地丰富的资源,既能节约建造材料,又达到了节省建造成本的目的,还可以减少二氧化碳的排放量,减少对农用土地的损毁,起到生态保护的作用,实现人与环境的和谐共生.

③旧废物的循环利用.新农村建设的快速发展,必然导致了建筑的大拆大建,在这个过程中会产生大量的建筑材料遗留物.因此,需要充分考虑旧砖瓦、旧木材、旧石材等废弃物再生利用,还应引导村民进行科学合理地住宅设计和住宅装修,尽量避免重复建设和不必要的繁琐装饰.

5 结 论

新农村住宅绿色化的提出应立足于农村的现状,通过对建筑的通风、采光、围护结构保温隔热的做法,依靠农村住宅绿色化技术手段,不仅能减少经济成本和资源浪费,而且也满足国家、省有关绿色建筑的通用标准或规定.住宅绿色化在保护农民居住环境的同时又大大的推动了农村绿色住宅的建设步伐,特别是“四节”技术在农村住宅的运用.因此,农村住宅绿色化设计与建设的意义非常重大.

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