农村建筑节能方案的研究

吴广来

【摘要】节能是目前全世界的一个热门话题，本文以农村建筑为对象，探讨节能的一些方案，如改变建筑材料，沼气的新使用等等，以图在这个较新的领域给出一些自己的看法，以在同行中抛砖引玉。

【关键词】节能建筑；保温建材；太阳能沼气

1. 建筑节能的背景

（1）节能建筑是探讨以满足建筑热环境和保护人居环境为目的，通过建筑设计手段及改善建筑维护结构的热工性能，充分利用非常规能源，使建筑达到可持续发展的应用研究科学。随着经济生活水平的提高和科学技术的飞速发展，人们对居住质量（建筑功能合理，建筑设备齐全，室内外环境条件舒适等）越来越重视，要求建筑师在进行建筑艺术创作的同时，更应创造良好的人居环境，实现建筑的可持续发展。目前，建筑节能成为世界建筑界共同关注的课题，并由此形成关于“建筑节能”定义的争论，一般来讲，其概念又三个几本层次：最初仅强调“节能”，即为了达到节能的目标可以牺牲部分热舒适的要求；后来强调“在建筑中保持能源”，即减少建筑中能量的散失；目前较普遍的称为“提高建筑中能源利用效率”，即积极主动的高效用能。我国建筑界对此节能概念又较一致的看法，即在建筑中合理的使用和有效地利用能源，不断提高能源的利用效率。

（2）近年来，随着我国国民经济的迅速发展，国家对环境保护、节约能源、改善居住条件等问题愈加重视，法制逐步健全，相应制定了多项技术法规和标准规范。这些标准规范的颁布实施，对于改善环境、节约能源、提高投资的经济和社会效益，起到了重要作用。

（3）近年来，我国平均每年新建采暖居住建筑约1亿m2。如果这些采暖居住建筑都按新建筑标准建造，节能率50%，则每年可节约采暖用煤150万吨标准煤，可减少二氧化硫排放量12.7万吨、烟尘6550吨、灰渣217万吨。可见，推行新的建筑标准，推广节能建筑的概念，对于可持续发展，经济建设，环境保护以及居住质量的提高具有极为重要的作用。

（4）就目前而言，针对城市建筑结构的调整已引起了社会的广泛关注。由于我国城市化进程的步伐在加快，社会的能源的供应面临潜在危险，城市建设毁坏了自然资源，带来了污染及噪音，垃圾包围城市在一些地方已到达难以容忍的程度。这些问题都在迫使人们开始正视那些曾经被忽视的问题。然而，仅仅这样丢失了羊才想到补牢的举措是不够的，为了防止农村的发展也遇到这样的问题，及早进行以农村建筑为对象的建筑节能方案设计就显得很有必要。

（5）广泛的来讲，实现建筑的节能，大体有两大途径：改善建筑维护结构的热工性能和非常规能源的利用。

2. 建筑节能的实现途径

2.1 改善建筑维护结构的热物性。主要的突破点是建筑的技术设计。

（1）通过建筑设计手段，根据地方气候特点及房间使用性质等对墙体、屋面、门窗进行具体化设计。例如保温层的设置，实体材料保温隔热屋面，双层玻璃窗等等。

（2）这种方法由于对建筑细节要求比较高，设计成本较大，目前在城市建筑或某些特殊建筑的设计中见得比较多。

（3）另外可以采用新的节能建材。有一则消息，目前已有一种新的承重保温砌块能使建筑节能达到50%以上。“采用承重保温砌块的房屋，较之传统建筑节能50%以上；这种砌块的制作原料30%为粉煤灰，株洲华银火电公司每年由此减少排放粉煤灰2.5万吨。”（株洲网）。相信随着相关技术的发展与成熟，这类材料会在将来的民用建筑中得到采用与推广。

2.2 非常规能源的利用。 这里的非常规能源指的主要是太阳能，风能以及沼气能等。

2.2.1 对于农村而言，沼气是一种最为有利用价值的能源，从而也是农村建筑节能的关键所在。沼气，顾名思义就是沼泽里的气体。人们经常看到，在沼泽地、污水沟或粪池里，有气泡冒出来，如果我们划着火柴，可把它点燃，这就是自然界天然发生的沼气。沼气，是各种有机物质，在隔绝空气（还原条件），并必适宜的温度、湿度下，经过微生物的发酵作用产生的一种可燃烧气体。在我国的广大农村，沼气技术已相当成熟，广大用户已积累了丰富的经验。相对于常规的应用而言，目前有人提出了太阳能沼气的思想，讲两种能源联合起来，实现更大意义上的节能。

2.2.2 太阳能沼气。这是指利用最新的生物能恒温干式发酵技术，借助太阳能集热器来吸收太阳光，在把太阳光转换为热能，此装置适用与罐体沼气池并且需要做好密封处理，通过沼气罐内置的PVC导热管和池内的空气形成一个热气循环，以次来提高罐内的发酵温度；以此保证沼气罐可以一年四季可以正常产气！

2.2.3 这种新型沼气再生资源干式发酵具有七大成功优点：

（1）干发酵技术 改变了传统的地下池水压式温发酵，只能靠增加池的体积来提高产气量。

（2）生物过滤膜生产快速高效发酵技术，在这一点我们借鉴了大型工业沼气工程中的厌氧生物过滤膜生产方式。

（3）高温高效启动技术，传统的沼气池由于埋在地下，靠地温产生的热能，因而造成夏季产气用不完，冬季产气不够用的现象。而我们的干发酵技术一年四季产气平衡，使用正常罐内温度平均比地下池高出15度左右，自然产气就高。

（4）自动稳压低压安全储气技术，传统的沼气池由于设计上的原因，在夏季温度高时易涨坏池子，而我们的储气囊是分离装置，并具有自动排气功能，使用十分安全。

（5）去除二氧化硫技术可以极大的提高甲烷纯度，使热值增高（约8000大卡/立方米，纯甲烷8625～9500大卡），完全与液化气效果一样。

（6）防结壳技术，传统沼气池必须靠人工搅拌防止料液结壳，而在此由于厌氧罐体的巧妙设计，不再让人费心。

（7）精密配方技术，这是一项关键的技术革新，沼气快速高效产气与配方有关。

2.2.4 不过，目前而言我国太阳能沼气池建设技术尚不成熟，离在农村的推广使用可能还会有很长一段距离。

3. 总结

（1）总而言之，在能源危机愈演愈烈，节能已逐渐成为人民共识的今天，在农村进行节能建筑的宣传和实践是很有必要，很有实际意义的。

（2）以上所提出的仅仅是我从事建筑过程中的一些感悟及阅读专业书的一些浅显的见解，所涉及的内容可能有许多遗漏甚至错误的地方，希望各位专家和同行不吝赐教。

参考文献

[1] 孙宝樑. 简明建筑节能技术.北京： 中国建筑工业出版社，2005.

[2] 姜丽荣. 建筑概论.北京： 中国建筑工业出版社，2006.

[3] 北京土木建筑协会. 新农村建设建筑节能技术. 北京： 中国电力出版社.