新农村绿色节能房屋建设的探析

杨守清

0 引言

目前，建设绿色、节能房屋是建筑业追求的目标，这项工作已在大中城市如火如荼的开展起来，这是因为大中城市是人群高密度聚集的地方，建筑耗能大，社会关注的焦点多，专家学者把目光盯在大中城市建筑节能上是理所当然的事情。可是，这样必然导致了农村建筑节能工作的相对滞后。当前，广大农村建筑形式大多都延续传统的实心砖瓦木结构，农建房屋总体规划、设计、施工考虑节能减排的比较少，采用的建筑节能设备也相对落后，存在着严重浪费能源现象。据统计，全国13亿人口，近8亿人居住在农村，随着我国农村城镇化进程的加快，必将有大批的农村住宅得以兴建。建设出既符合农民生活习惯，又绿色、节能的房屋已成为当前重要的任务，其意义重大而深远，与建设社会主义新农村，全面建设小康社会也是息息相关的。

1 新农村绿色、节能房屋建设中存在的主要问题

通过大量的走访调查，得知农村房屋节能一直是薄弱环节，粗放式的建设模式，产生了大量的废弃物，污染环境、浪费耕地。在一些地区几乎不考虑节能的设计，特别是经济比较落后的地区更加严重。建设中存在的问题归纳起来体现在以下几点:

1)村落建设缺少整体规划，粗放型发展，传统的“一户多宅”“前庭后作”等居住方式仍在继续延续，随意而建，占用了大量的耕地，能源、资源得不到合理利用[1］。

2)设计理念、设计风格落后，基本不考虑节能设计或设计起来不规范，功能分区、平面布置、结构布置不合理。

3)建筑墙体材料大都使用实心粘土砖，墙体形式多为二四墙、三七墙，保温、隔热效果很差;门窗多为单层，缝隙不平，冬冷夏热，室内居住环境较差;做饭、采暖基本以燃烧植物秸秆为主，严重污染环境。

4)建筑节能设备投入使用比较少，新材料、新技术应用比较差。

针对这些问题，本文结合国内外的一些做法，对农村住宅的建设进行了一些探析，希望能对农村新、改建房屋的建设有一点帮助。

2 新农村绿色、节能房屋规划的指导思想

1)树立可持续发展的观念，充分利用土地资源，坚持经济、社会、环境的可持续发展。2)合理安排生产、生活用地，通过对镇域土地、水资源等生态资源的合理利用和保护，实现人与自然的和谐共存，体现以人为本，以自然为本的生态精神。3)协调城镇和乡村的发展，完善镇域交通、市政、社会服务网络，实现城镇和乡村的设施共享，以城镇发展带动和实现城乡一体化发展。4)以综合布置、设施配套、分期开发为原则进行规划和建设，避免低水平重复建设造成资源的浪费。

3 新农村绿色、节能房屋规划的原则

1)农村住宅的建设规划中，必须考虑土地的充分利用，合村并点建立成片小区式新农宅成为发展的必然。住宅应以双拼式、连排式为主，积极引导公寓式住宅建设，限制独立式住宅。2)住宅组团应避免单一、呆板的布局方式。应结合地形，灵活布局，空间围合丰富，户型设计多样。3)住宅设计应遵循适用、经济、安全、美观、节能的原则，积极推广节能、绿色环保建筑材料，并符合工程质量要求。

4 新农村绿色、节能房屋建设方法的探析

1)建筑布局。设计应注重建筑选址、建筑和道路布局走向，因地制宜。同时要从建筑方位朝向、建筑体型、间距、季风主导方向、太阳辐射等方面进行综合考虑，达到布局合理，充分利用自然资源的效果。一般地，在房屋的朝向上尽量采用坐南朝北两户或多户并联式设计方式，采用适宜的容积率、建筑密度等创造优良的小气候环境，以达到减少能源消耗;设计中还应尽可能有南向的日照和采光，厨房、卫生间的设计中最好是明厨明厕以充分利用自然采光与通风[2］;更应注重控制建筑体形系数，提高建筑热工性能，减少建筑消耗也是非常重要的一个方面。

2)墙体节能。我国广大的农村，长期以实心粘土砖为主要墙体材料，导致严重浪费能源和土地资源。目前，我国已出台“禁实禁砖”的政策。因此发展高效、保温、节能的外墙体已成为建筑墙体的必由之路。在进行外墙保温后，由于内部实体墙热容量较大，室内能蓄存更多热量，诸如太阳辐射或间歇采暖造成的室内温度变化减缓，室温较为稳定，生活较为舒适，有利于节能;而在夏季，外保温层能减少太阳辐射热的进入和室内高气温的综合影响，使外墙内表温度和室内温度得以降低，减少空调系统负荷，节约能源[4］。现在复合墙体和外保温墙体已成为当代墙体的主流。

3)门窗节能。建筑门窗是建筑物外围护结构中保温隔热最薄弱的环节，是影响室内热环境质量和建筑节能的主要因素之一。据统计，在采暖或空调的条件下，冬季单玻璃所损失的热量占供热负荷的30%～51%;夏季因太阳辐射热透过单玻璃窗射入室内而消耗的冷量约占空调负荷的20%～30%。因此增强门窗的保温隔热性能减少门窗能耗是改善室内热环境质量和提高建筑节能水平的重要环节。

门窗保温性能主要因素有门窗框材料的热工性能和光学性能以及密封性。设计采用保温优良的塑钢和双层中空玻璃(厚度3mm+12mm+3mm，传热系数3.1W/(m2·K))配合水乳丙烯酸密封膏提高窗体的密封性，从而提高保温隔热的效果，降低通过窗户传热和空气渗透形成的建筑能耗。下面把单层玻璃与双层中空玻璃的传热系数对比列于表1[4］。

表1 平板玻璃和中空玻璃的传热系数对照

从表1我们可以看出:中空玻璃较平板玻璃用在建筑物上能够明显减轻空调的负荷，从而达到节约能源的目的。

4)屋面节能。屋面的保温隔热是建筑围护节能的一个重要组成部分。同时，屋面的防水也是建筑工程中的一项重要技术，两者都直接影响着人们居住环境的质量。如果是屋顶的保温隔热性能差，住在顶层的居民深受冬寒夏热之苦。另外，设置采暖和空调的顶层空间，能量流失太大，热能电能浪费严重。解决的办法通常采用传统的坡屋顶兼作架空层的作法，同时在钢筋混凝土板上作聚苯乙烯泡沫塑料板隔热层，外加强度高、质量轻、价格合理的彩瓦。防水层采用高聚物改性沥青防水卷材等。这种构造做法既可以创造好的建筑造型，又便于隔热、排水，是比较适合亚热带地区建设农宅的节能屋面。

5)遮阳技术。在夏天，当室温较高时，再加上阳光直射入室，会使房间过热。对于有空调的房间，透过窗户射入的太阳辐射热会升高室温，增加空调设备的负荷，因此需要增加遮阳设施遮挡太阳辐射。有效的遮阳可降低太阳的辐射，减少10%～20%居住建筑的制冷用能。本次设计采用室内遮阳设施，在室内采用活动式的热织物(节能)窗帘，可以对窗户起到良好的保温隔热作用。下面列出市场上常用的锦辉缎、红平绒与尼龙绸窗帘的绝热效果[4］(见表 2)。

表2 热反织物窗帘的绝热效果

由此可见节能窗帘的绝热率比单层玻璃提高44.1%～47.5%，能够有效的改善太阳辐射，节能效果显著。

6)电照节能。在广大的农村，由于每户农家照明用电量比较小，在节约电能上容易被人们忽视，有意识的考虑到照明上节约用电还不十分突出。但随着国民经济的发展和人民生活水平的提高，电能的需求量正在大幅度的增加。将所有农户用电量累计起来将是一个庞大的数字，据统计:照明用电量一般占电力总耗能的10%以上，故照明用电节能也十分重要。故在农村住宅中提倡用紧凑型荧光灯替代白炽灯。由于紧凑型荧光灯与白炽灯泡比较在相同输出的情况下节约电能80%，节能效果分析见表3[4］。

表3 紧凑型荧光灯替代白炽灯节能效果

试计算用6只11W紧凑型荧光灯替换6只60 W白炽灯泡分别在10 000 h期间节约的照明费用，白炽灯寿命1 000 h，节能灯寿命10 000 h，假设电费每度1.00元/(kW·h)，节电分析表见表4。

表4 节电分析表

由表4可见，采用紧凑型节能荧光灯替代白炽灯虽然单价成本高达10倍之多，但在节能灯的一个寿命周期(10 000 h)其总计照明成本可以节约2 880.00元之多，节能效果显而易见[4］。

7)沼气和太阳能的综合利用。a.沼气技术的利用。农宅节能不仅要考虑建筑设计层面，更要考虑引入新能源的利用和推广，达到资源循环利用，变废为宝的目的。利用沼气池等来解决农民燃气的问题是一个很好的办法。据统计，一座10m3的沼气池，可满足四口之家的日常燃料需求，年可节省燃料开支1 000元左右，生产有机肥料10t～20t，能满足1亩良田的用肥，既改善了土壤结构，又可减少农民购买化肥资金近200元;节省的农作物秸秆，年综合效益在2 000元以上;配合三改，可改善家庭卫生状况，提高农民生活质量，达到减少植被破坏，保护生态环境，促进农业可持续发展[5］。如果农村地区家庭养殖业比较少，那么可以在村里建沼气服务站，有专业的沼气技工，配套了沼气服务车，采取“物业化管理，市场化服务”的办法，由村沼气服务站统一为沼气池投料、除料，为沼气户提供技术服务，农民可以像城里人一样，打开闸阀就能用上干净的沼气。b.太阳能技术的利用。太阳能源优点主要体现在:是最好的可持续利用的再生能源，从长远来看，比燃气、电器具有更安全、清洁、价格便宜的优势，同时广大的农村更适合利用;在设计中增设太阳能设施，建筑成本增加少，但节能效果很好。通过计算:一般家用的太阳能热水器集热板面积1.5m2～2m2，在晴天每平方米可产60℃热水60 L左右。一般小康家庭仅用在洗澡方面，每天每人只要30 L热水就足够了，加上洗碗、洗手、洗衣服，每人以50 L容量为准，3口之家选用150 L的太阳能热水器为妥，一般可以用2 d。这样计算下来，每年热水器集热板全年可节约150 kg～300 kg标准煤[4］。可见，太阳能的利用，既可给广大农民提供舒适生活条件，又可以节约能源，减少燃烧秸秆等产生的环境污染。

5 “住宅产业化”是新农村绿色、节能房屋建设的必然

“住宅产业化”是新农村节能住宅发展的基本趋势，也是住宅产业由传统走向现代的必由之路。“住宅产业现代化”是住宅产业化的高级阶段，指的是在工业化的基础上，采用新技术、新材料、新工艺、新设备，提高科技进步对住宅产业的贡献率，全面改善住宅的使用功能和居住质量，满足节能、节水、节材、节地和环保(四节一环保)需求，高速度、高标准、高效率地建设符合市场需求和现代生活方式的高品质住宅。据万科集团统计，与传统建设方式相比，产业化生产住房可减少施工用水量、混凝土损耗、钢材损耗约60%，减少木材损耗、施工垃圾、装修垃圾约80%，节能约50%以上，施工周期缩短50%，节约80%劳动力，生产效率提高2倍～3倍，外墙渗漏率降低约90%。黑龙江省建工集团自主研发的装配式节能住宅就是一个很好的范例。在黑龙江省垦区建边农场，一栋栋红顶白墙的新居完全替代了传统意义上的“红砖汉瓦”，它采用了新型建材YZJ板。YZJ板的承重材料主要成分为粉煤灰和稻壳，均为工农业废弃物，节约能源，保护环境，具有良好的保温隔热效果。装配式节能住宅所有的构件，两个工人均可拿动，安装无需大型机械设备，8个工人15 d即可安装完成200m2的房屋框架，施工快捷简便。农民拿着指导图集和光盘也可以像“搭积木”一样建房子了。可见，新农村“住宅产业化”是农村节能房屋建设的必然趋势。

6 结语

新农村绿色、节能房屋的建设是农建中的必然选择，节能减排房屋的建设应从整体规划、墙体节能、屋面节能、建筑设备节能等多个方面进行设计、建设。走“住宅产业化”的道路是彻底改变农村粗放式建设的必由之路，它必将带来巨大的经济、社会、环保等多方面的效益。

同时，随着新材料、新产品、新技术的应用也必将改变传统“秦砖汉瓦”式的农建格局，建设出既符合农民生活习惯，又经济、环保、高质的房屋必将成为现实。

[1]张 泉.村庄规划[M］.北京:中国建筑工业出版社，2009.

[2]方 明，董艳芳，李 婧.农村社区规划与住宅设计[M］.北京:中国社会出版社，2006.

[3]方 明，刘 军.国外村镇建设借鉴[M］.北京:中国社会出版社，2006.

[4]北京市建设委员会.建筑设计与建筑节能技术[M］.北京:冶金工业出版社，2006.

[5]骆中钊.小城镇现代住宅设计[M］.北京:中国电力出版社，2005.