北方寒冷地區(qū)農(nóng)村住房節(jié)能技術(shù)研究*

陳雅哲 楊忠國(guó) 唐慶凱 孫洪影 藍(lán) 笛 張永旺 李浩楠

（黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)工程學(xué)院 黑龍江大慶 163319）

北方寒冷地區(qū)農(nóng)村住房節(jié)能技術(shù)研究*

陳雅哲 楊忠國(guó) 唐慶凱 孫洪影 藍(lán) 笛 張永旺 李浩楠

（黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)工程學(xué)院 黑龍江大慶 163319）

本文立足于北方寒冷地區(qū)，結(jié)合其氣候特征及農(nóng)村住宅建筑節(jié)能現(xiàn)狀，針對(duì)農(nóng)村住房墻體、門窗、屋面等部位提出適宜的建筑節(jié)能技術(shù)，旨在有針對(duì)性地提高北方寒冷地區(qū)農(nóng)村住房節(jié)能效果，減少建筑能源損耗，提高能源利用率，優(yōu)化農(nóng)村居住環(huán)境。

北方寒冷地區(qū) 農(nóng)村住房 節(jié)能技術(shù)

北方寒冷地區(qū)，由于其冬季漫長(zhǎng)寒冷，對(duì)資源能源的需求量大，農(nóng)村住宅建設(shè)能否兼顧節(jié)能效果對(duì)于節(jié)能環(huán)保具有重要影響。盡管伴隨著農(nóng)村經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，住房建造水平不斷提高，但據(jù)調(diào)查，北方寒冷地區(qū)農(nóng)村住房建設(shè)上，仍然存在著住房保溫處理方式不到位、保溫措施少，門窗熱工性能差、氣密性不佳，墻體、屋頂建造上沒有采用保溫材料，散熱明顯、傳熱系數(shù)大、節(jié)能效果差。鑒于此，加強(qiáng)對(duì)北方寒冷地區(qū)農(nóng)村住房節(jié)能改造，推廣適宜有效的住房節(jié)能技術(shù)勢(shì)在必行。［1］

一、北方寒冷地區(qū)氣候特征與農(nóng)村住房能耗特點(diǎn)

北方寒冷地區(qū)氣候特點(diǎn)：冬季漫長(zhǎng)寒冷；夏季炎熱濕潤(rùn)，雨量集中，日照充足，年溫差大。春秋短促，春季少雨雪、多風(fēng)少，氣溫變化大，夏秋多暴雨。

北方寒冷地區(qū)農(nóng)村住房能耗特點(diǎn)：采暖、降溫措施不科學(xué)，照明設(shè)計(jì)傳統(tǒng)落后。

二、北方寒冷地區(qū)農(nóng)村住房節(jié)能技術(shù)

1.墻體節(jié)能技術(shù)

（1）外墻外保溫節(jié)能技術(shù)

① 以EPS為中心的節(jié)能技術(shù)，如EPS板薄抹灰技術(shù)、EPS板現(xiàn)澆混凝土技術(shù)、機(jī)械固定EPS鋼絲網(wǎng)架板技術(shù)。EPS板薄抹灰技術(shù)，保溫層厚度可按需要增添，導(dǎo)熱系數(shù)校，多孔結(jié)構(gòu)下，有較強(qiáng)的吸熱應(yīng)力，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、耐酸堿、耐久性強(qiáng)；EPS板現(xiàn)澆混凝土技術(shù)的混凝土墻體與保溫層緊密結(jié)合，其結(jié)合力高出矩形槽聚苯板10倍左右；機(jī)械固定EPS鋼絲網(wǎng)架板技術(shù)引自國(guó)外“專威特”保溫系統(tǒng)，有著較為完善的保溫系統(tǒng)體系，目前在工程建設(shè)中的應(yīng)用較為廣泛。

② 以ZL膠粉聚苯顆粒為核心的保溫節(jié)能技術(shù)，施工便捷、質(zhì)量易于掌控，材料利用率高。

（2）外墻內(nèi)保溫節(jié)能技術(shù)

① 粘貼聚合砂漿復(fù)合聚苯保溫板技術(shù)，其中聚合物砂漿三層、聚苯板兩層，二者結(jié)合后，構(gòu)造成夾芯保溫板，強(qiáng)度高、柔性大、抗裂性強(qiáng)。取消邊肋后的保溫板，內(nèi)保溫?zé)針驕p少5%，相較于其他技術(shù)，保溫節(jié)能效果更為顯著。

② 粉刷石膏聚苯板保溫技術(shù)，在墻體結(jié)構(gòu)層上曾貼60mm聚苯板，粉刷石膏選用干縮值低的作保溫層罩面，該技術(shù)有效防止保溫墻體中生成冷熱橋，節(jié)能效果好。［2］

（3）夾芯復(fù)合墻保溫技術(shù)

其由滾筒、壓穴頭、軸、輪轂組成，可自由旋轉(zhuǎn)，屬于無動(dòng)力壓穴，由穴盤的運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)其旋轉(zhuǎn)從而完成壓穴作業(yè)。軸兩端的軸承以及軸承蓋位于機(jī)架上的滑道內(nèi)，可上下自由運(yùn)動(dòng)。當(dāng)穴盤內(nèi)填料量較厚時(shí)，可自動(dòng)升高，保證壓穴質(zhì)量。按穴盤穴數(shù)可分別制作多種壓穴頭。壓穴頭根據(jù)穴盤上穴孔排列，均勻分布在滾筒的圓周上。由于滾筒表面積有限，壓穴頭加工繁雜，該壓穴裝置壓穴頭數(shù)確定為10行6列，共60個(gè)。其中心位置與穴孔中心相對(duì)應(yīng)，從而保證在運(yùn)動(dòng)中的對(duì)準(zhǔn)精度。壓穴頭的行間距與列之間的圓弧長(zhǎng)均確定為42mm。

該技術(shù)主要采用砌磚墻體與夾芯墻體，砌磚墻體在砌塊孔洞中增添保溫材料；夾芯墻體則在兩葉墻間增加保溫層。

2.門窗節(jié)能技術(shù)

門窗是住房圍護(hù)結(jié)構(gòu)中絕熱性最差的部分，對(duì)室內(nèi)熱環(huán)境影響較大。強(qiáng)化門窗隔熱性能，減少能耗是提高住房節(jié)能效果的重要一環(huán)。門窗節(jié)能技術(shù)主要從提高其采光性能、隔熱性能、保溫隔熱性能著手。在門窗材質(zhì)的選擇上，可根據(jù)需要選擇抗風(fēng)、采光性能好的鋼窗，或保溫、采光性能好的塑鋼窗，可通過增大門窗面積，增大采光空間。冬季時(shí)，充分利用陽(yáng)光，加之保溫隔熱性能好的材質(zhì)，增加保溫效果，減少能耗。夏季時(shí)，有效遮陽(yáng)，減少輻射得熱，減少因室外空氣滲透導(dǎo)致室內(nèi)空調(diào)能耗增加。

3.屋面節(jié)能技術(shù)

屋面保溫效果直接關(guān)系到建筑節(jié)能及頂層墻體是否開裂。屋頂保溫作用差的建筑，會(huì)因室內(nèi)外溫差過大，導(dǎo)致頂層墻體開裂。當(dāng)前，主要推廣以下幾種屋面節(jié)能技術(shù)：

（1）增添加氣混凝土屋面板技術(shù)

當(dāng)前，該技術(shù)較為完善，應(yīng)用較為廣泛，優(yōu)點(diǎn)在于量輕、施工工藝簡(jiǎn)單，隔熱、保溫、隔聲效果好，經(jīng)濟(jì)效益高。長(zhǎng)、寬、厚分別為：1800-6000mm、600mm、150-2500mm，具體尺寸可依據(jù)實(shí)際情況而定。

增添逃離混凝土復(fù)合保溫條板技術(shù)。該技術(shù)以其密度小、抗壓強(qiáng)、防火、防滲、隔熱保溫效果好、耐久性好等優(yōu)勢(shì)逐漸在北方寒冷地區(qū)推廣。該保溫條板底上層皆為砂漿混凝土，骨料為黃砂、陶砂，厚度依據(jù)實(shí)際情況而定。

4.現(xiàn)代節(jié)能技術(shù)

（1）空調(diào)熱泵技術(shù)

根據(jù)北方寒冷地區(qū)氣候特征，適宜選用空調(diào)熱泵技術(shù)。該技術(shù)主要運(yùn)用低品位能源，能耗低，可將低溫位熱能傳輸至高溫位熱能，可有效利用自然和余熱中的熱量，從而減少輸入能，滿足北方農(nóng)村住宅冬季采暖需求。

（2）太陽(yáng)能技術(shù)

該技術(shù)主要借助建筑本身的蓄熱、隔熱系統(tǒng)，加上專用太陽(yáng)能部件，實(shí)現(xiàn)光——電、熱的轉(zhuǎn)化，進(jìn)而滿足北方農(nóng)村住宅的采暖、供熱、照明等能耗需求，減少建筑能耗，盡可能的節(jié)約常規(guī)能源。

（3）生物質(zhì)能技術(shù)

針對(duì)北方寒冷地區(qū)氣候環(huán)境，該技術(shù)主要包括生物制熱技術(shù)、結(jié)語(yǔ)

沼氣技術(shù)、秸稈燃料壓縮技術(shù)。以生物制熱技術(shù)為例，該技術(shù)可將固態(tài)生物質(zhì)借助氣化爐轉(zhuǎn)化為清潔可用的可燃?xì)怏w，北方寒冷地區(qū)農(nóng)業(yè)廢棄資源豐富，利用該技術(shù)可將這些資源轉(zhuǎn)化為可用燃料和動(dòng)力，極大的提高了資源利用率，減少污染，減少對(duì)其他能源的消耗，提高農(nóng)村生活品味。

北方寒冷地區(qū)農(nóng)村住房節(jié)能是一項(xiàng)綜合性系統(tǒng)工程，需要針對(duì)住房中的墻體、門窗、屋面等部件施以全方位的保溫措施，使各個(gè)部件有機(jī)配合，相互補(bǔ)充，達(dá)到最佳的節(jié)能效果，提高住房舒適性。因地制宜地選擇節(jié)能技術(shù)，大力推廣適宜于北方的、保溫節(jié)能效果好的新材料、新技術(shù)，切實(shí)有效的提高農(nóng)村住房熱環(huán)境及其舒適度，減少住房能耗，提高農(nóng)村生活質(zhì)量，縮減城鄉(xiāng)差距。

［1］劉戈，黃明強(qiáng).北方寒冷地區(qū)村鎮(zhèn)住宅建筑節(jié)能適宜技術(shù)研究［J］.科技管理研究，2011，12：93-96.

［2］高倩，徐學(xué)東.北方寒冷地區(qū)農(nóng)村住房節(jié)能現(xiàn)狀分析與節(jié)能改造措施［J］.施工技術(shù)，2011，20：98-101.

陳雅哲（1995-），女，湖北省棗陽(yáng)市人，黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)工程建筑環(huán)境與能源應(yīng)用工程專業(yè)學(xué)生。

楊忠國(guó)（1979-），男，漢族，碩士，副教授，黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)工程學(xué)院教師。

大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目：北方寒冷地區(qū)農(nóng)村住房節(jié)能技術(shù)的研究；黑龍江省教育科學(xué)“十二五”規(guī)劃備案課題：面向北方寒冷地區(qū)的建環(huán)專業(yè)卓越供熱人才培養(yǎng)模式研究，項(xiàng)目編號(hào)：GJD1214004；黑龍江省新世紀(jì)高等教育教學(xué)改革工程項(xiàng)目服務(wù)黑龍江墾區(qū)現(xiàn)代化大農(nóng)業(yè)的卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃研究（黑高教［2011］150號(hào)文件）。