关于山西农村建筑节能方式及推广的探索

徐清浩，杜俊芳

(山西大学 工程学院，太原 030013)

0 引言

随着现代化建设的发展，我国农民的生活水平不断提高，他们对居住条件的要求也越来越高。在广大农民奔向小康的同时，村镇住宅的能源消费水平也同时发生着前所未有的变化。现在，我国农村民用建筑用能总量和单位面积的商品能耗量都要高于城市建筑。我国的能源形势异常严峻，而建筑能耗又十分严重，其能耗占全社会总能耗的比例已近30%～40%，居各能源消耗之首，推行建筑节能尤其是农村建筑节能势在必行。以山西中部地区为例，长期以来，建筑特点是占地多、建造技术水平低，甚至是忽视最基本的建筑热工性能和舒适性要求，特别是不科学规划、无审美观念。有些经济富裕的农村在住宅规划上也是千篇一律，生搬硬套。高大的建筑空间、宽敞明亮的门窗，与北方寒冷的环境相悖逆。虽然通风采光得到了改观，但冬天不保温却又让人感到无奈。因此，住宅设计的不科学带来的只是追加能源消耗。本文将从山西农村民用建筑为切入点，讨论农村建筑节能面临的问题和实施途径。

1 山西农村居民住房建设在节能降耗方面存在的主要问题

由于山西农村地域广，各地的自然条件和经济条件千差万别，加之农村建房缺乏科学合理的规划指导，一些地方农村居民建房仍存在很大的随意性，在选址、朝向、面积等方面差异明显，凌乱无序的现象较为突出。同时，农村居民的居住环境尚未得到根本改善，脏、乱、差问题仍然普遍存在，综合治理任务仍很艰巨。与全国及东、中、西部地区相比，其存在的差距还是比较明显的。突出问题有以下几个方面。

1.1 从户均拥有住宅面积来看，山西处于最低水平

山西农户户均拥有住宅面积117.2 m2，而全国为127.7 m2，比山西高8.96%；东部地区为135.9 m2，比山西高15.96%；中部地区为133.5 m2，比山西高13.91%；西部地区为122.2 m2，比山西高4.27%。

1.2 从住宅类型来看，山西农户住楼房的少，住平房的多

山西农户住楼房的比例为10.8%，而全国为30.5%，东部为32.3%，中部为34.1%，西部为31.0%，山西明显处于落后地位。相反，住平房的农户比例为89.2%，高于全国的66.8%，东部的66.5%，中部的62.1%，西部的65.4%。因此，能源利用率较差，属于粗放型利用。

1.3 从住宅结构来看，山西钢筋混凝土结构比例低，砖木结构比例高

山西农户住宅钢筋混凝土结构比例为2.6%，而全国为6.0%，东部为7.9%，中部为7.5%，西部为2.9%，处于最低水平。因此，可以看出，房屋保温性能差，新型建筑材料使用率低下。农村住宅本身围护结构的传热系数较高，97%以上的农宅墙体结构均没有保温层，而且窗户、屋顶等密封性较差。

1.4 农村固有生活习惯不良，农民节能意识薄弱，供热设备效率低下

如煤炭、秸秆和薪柴的直接燃烧，房间功能布局的不合理，人员在室内吸烟、通风排烟措施的缺乏，以及家禽的随便散养等。超过50%农户使用地炕和土暖气供暖，然而其热效率仅有40%左右。对农宅功能及能源利用效率考虑极少。

2 农村居民住房建设主要改造内容及方法讨论

2.1 加强墙体的保温节能

以晋中地区为例，农村既有建筑中，两山墙及前墙砖砌37 cm(三七墙)；后墙用机砖砌37 cm，或24 cm(二四墙)，就其压力等强度要求，二四墙完全能胜任，但为了保温，砌三七墙居多。利用传热学知识可算得三七砖墙(砖的导热系数为0.63 W/(m·K))的传热系数为1.13 W/(m2·K)，顶棚传热系数：W/(m2·K)。太原地区采暖期T=135 d，采暖期室外均温-2.7 ℃，屋内温度取20℃，太原地区采暖期内5 间平房由于墙体、顶棚的传热而耗煤：2.7[T]，热损耗较大。因此，建议新建建筑中运用复合墙体，或者新型材料的墙体。在黑龙江大庆，利用打包机把稻草压实形成“稻草砖”，在节能、保暖、降低造价等方面收到良好效果。因此，这种“稻草砖”也可以在山西农村加以利用。

2.2 加强门窗的保温节能

外门窗是住宅能耗散失的最薄弱部位，其能耗占住宅总能耗的比例较大，其中传热损失为1/3，冷风渗透为1/3。因此，改变门窗结构形式势在必行，如推行塑钢门窗。塑钢门窗为多腔式结构，具有良好的隔热性能，其导热系数甚小，仅为钢材的l/357，铝材1/250，可见塑料门窗隔热、保温效果显著。据一般统计，使用塑钢门窗比使用木门窗的房间冬季室内温度可提高4～5 ℃；北方地区使用双层玻璃效果更佳。普通双层玻璃的钢，铝窗的传热系数是3.7 W/(m2·K)左右；而双玻塑料钢窗传热系数约为2.5 W/(m2·K)。由此可见，塑钢门窗节能效果更加显著。

窗墙比例需要限制：关于“建筑物外部窗户当采用单层窗时，窗墙面积比不宜超过0.3”的要求。在南向窗户当中，通过实验我们发现窗墙比增加时，单层窗的节能率下降，双层钢窗的则上升，说明南向双层窗的辐射得热量大于窗的耗热量而使南窗成为得热构件。因此，在满足居室光环境质量要求的前提下应该适当缩小开窗面积，但是北向的开窗面积稍大一些也是合理的。

2.3 提高窗户的气密性

密封材料的质量，直接影响房屋的保温节能效果。设置密闭条是达到气密、隔声的必要措施之一。要使用具有断面准确、质地柔软、弹性好、耐火性较好、性能稳定的密封条。但是毛条规格如果超标或者竖毛过长，不但影响装配效果，增加装配难度，而且开窗阻力增大；规格如果过小，则易脱出，那么门窗的密封性能会大打折扣。

2.4 改造采暖系统

房屋供热采暖系统改造，是既有建筑节能改造的重点，山西省人民政府办公厅《关于加快城镇供热体制改革的意见》(晋政办发［2004］38 号)和省物价局、建设厅《山西省城镇供热计量收费暂行办法》，通过改造实现“分室调温、分户可控、计热收费”目标。户计量能够增强人们的节能意识，提高节能积极性。采用便于分户计量的采暖系统，将采暖供回水主立管设于套外集中管井中，供、回水立管设于管井内，每户从管井中引出一路双管系统，在每户的起始管段设锁闭阀、Y 型水过滤器、热量表。

2.5 利用当地农作物资源

农村能源的发展方向应该基于当地农作物，比如秸秆、薪柴等生物质能源，其主要特点是分布广泛，可再生，污染性低等特点。通过研究发现，1 kg 的秸秆相当于标准煤0.49 kg。因此，使用秸秆可以代替标准煤，可以降低不可再生能源使用率。另外，其经济效益也很突出。经计算发现，以秸秆为燃料，使用秸秆采暖炉具，可以有效减少农民煤炭费用的支出，1 台秸秆采暖炉具一个冬天可以燃烧大约6 t 秸秆块，相当于替代了4 t 燃煤量，这样节约开支约两千多元。

2.6 室内配套设施应选择节能型

村镇住宅的室内配套设施均应采用节能型的设施，如楼梯间设置声光双控、使用节水型卫生器具节水龙头、节水淋浴器、节水坐便器、家庭废水回收装置等、太阳能热水器等。只要较多村镇住宅建设都这样改造利用，既节省水资源，又保护了环境。

3 要解决好建筑节能工作在农村推广的问题

农村建筑节能问题是建设社会主义新农村进程当中最重要的问题之一，全国一些地区也相继展开的试点工、科研工作，也取得相应的成果，这些为农村建筑节能目标的实现提供了十分有利的前提条件。但对山西农村节能推广的调查当中我们发现，应充分认识这项工作的长期性和复杂性，任何理想化和简单化的做法，都不利于解决推进农村建筑节能过程中遇到的问题。仍以山西晋中地区农村为例，应破除一些旧的建房观念，把能环保意识贯彻到基层。

3.1 从农民角度来说，提高农民的节能意识

农村建筑节能的主体是农民，要让他们参与到这项事业中，各级政府应加强对农村建筑节能的大力宣传，使农民都了解建筑节能的潜在利益和必要性，认识到能源是国家命脉，可持续发展关系到我们自身和我们子孙后代的长久生存。

3.2 应在条件较好的农村地区，做一些节能住宅试点工作,建设一批既满足村镇当地居民生活要素、生活习俗，又节能环保的房屋

应当指出，当前农村住房节能改造有脱离农村实际、盲目攀比城市模式的倾向，农居设计建造盲目追求城市模式将引发能源危机，其成本超出了农民的承受力，影响了节能工作在农村的广泛推广。通过试验项目，让村民们切身体会到初期的较高投资会带来长期的效益回报。切勿造成商品化运作方式与传统的农村建筑建设模式相比的局面。

4 结语

推广农村建筑节能的工作所涉及的问题远不止这些，对这项工作的长期性和复杂性应该有充分的认识，杜绝简单粗暴做法，否则国家对农村节能改造的号召便是一纸空文，只有根据当地农村的实际情况，加强对其针对性，深入细致地工作，才能顺利达到目标。

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