夏熱冬冷地區(qū)農(nóng)村住宅熱舒適性設(shè)計(jì)策略研究

潘 鑫 魏舒樂

（西安培華學(xué)院，陜西 西安 710125）

隨著社會(huì)主義新農(nóng)村建設(shè)的不斷推進(jìn)，我國(guó)農(nóng)村居民生活水平在不斷提升，人們對(duì)待居所的舒適性要求更高。農(nóng)村住宅熱舒適性設(shè)計(jì)，針對(duì)農(nóng)村生態(tài)環(huán)境的保護(hù)與利用、農(nóng)村資源的結(jié)合和升級(jí)，實(shí)現(xiàn)鄉(xiāng)村居民生活條件的改善，加快農(nóng)村的發(fā)展，讓村民可以擁有更好的生活體驗(yàn)，努力實(shí)現(xiàn)建設(shè)和諧社會(huì)的現(xiàn)實(shí)目標(biāo)。阮芳等［1］指出，在分體空調(diào)建筑內(nèi)，夏熱冬冷區(qū)與夏熱冬暖區(qū)略有差異，人工環(huán)境和自然環(huán)境對(duì)于室內(nèi)舒適度產(chǎn)生不同影響。程飛等［2］提出，夏熱冬冷地區(qū)住宅有外墻外保溫和外墻內(nèi)保溫2種保溫方式，并且兩者性能不同，熱舒適度不一樣。牟林森［3］指出，夏熱冬冷地區(qū)外墻內(nèi)外組合保溫能耗值最低，最有利于滿足住宅熱舒適度要求。本文總結(jié)了夏熱冬冷地區(qū)住宅熱舒適性設(shè)計(jì)的一些方法與策略，為本文夏熱冬冷地區(qū)農(nóng)村住宅熱舒適性設(shè)計(jì)提供參考性建議。

1 熱舒適性設(shè)計(jì)的目的與意義

1.1 目的

近年來，我國(guó)逐步開展建筑節(jié)能工作，采取先城市后農(nóng)村的推進(jìn)策略，城市建筑節(jié)能規(guī)范已廣泛實(shí)施并且效果甚佳，但農(nóng)村建筑節(jié)能并沒有可遵循的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)結(jié)合農(nóng)村能源特點(diǎn)，制定符合農(nóng)村發(fā)展規(guī)律的方法。因此，農(nóng)村建筑領(lǐng)域在這一方面是一片空白，具有很大的發(fā)展空間，眼下挑戰(zhàn)與機(jī)遇共存。因?yàn)檗r(nóng)民節(jié)能意識(shí)薄弱，造成了資源和能源的大量浪費(fèi)，而這些資源大多屬不可再生資源，面對(duì)人口的不斷增長(zhǎng)，農(nóng)村的能源供需矛盾日益尖銳。本文將提出熱工優(yōu)良、經(jīng)濟(jì)節(jié)約、施工便捷、熱環(huán)境良好的農(nóng)村住宅模式，以提高農(nóng)村住宅能源利用率，實(shí)現(xiàn)保護(hù)資源，減少能源輸出，貫徹農(nóng)村綠色住宅建設(shè)和可持續(xù)發(fā)展道路，以提高新農(nóng)村住宅建設(shè)的質(zhì)量。

1.2 意義

1.2.1 理論意義。隨著農(nóng)村經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展、農(nóng)民生活水平的提高，人們對(duì)生活質(zhì)量的要求也在不斷提高，目前傳統(tǒng)農(nóng)宅存在的問題日益凸顯，如能耗大、熱舒適性差、圍護(hù)結(jié)構(gòu)保溫性能差以及采暖設(shè)施熱效率低等。以圍護(hù)結(jié)構(gòu)為例，在傳統(tǒng)住宅建造成本中，購(gòu)買圍護(hù)結(jié)構(gòu)材料和施工上的投資大約占總成本的80%，圍護(hù)結(jié)構(gòu)保溫性能好壞是室內(nèi)熱環(huán)境狀況的重要影響因素，將直接影響采暖成本。因此，夏熱冬冷地區(qū)農(nóng)村住宅為了滿足圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫性能，需要在圍護(hù)結(jié)構(gòu)的維修上投入大量金錢，且花費(fèi)大量時(shí)間和精力。如果農(nóng)村住宅建設(shè)以科學(xué)的建造方案為指導(dǎo)，選用最為合理的施工方案和圍護(hù)結(jié)構(gòu)材料，既提高了圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱工性能，并且極大限度地降低了農(nóng)宅在使用過程中圍護(hù)結(jié)構(gòu)的維修和采暖成本。從長(zhǎng)遠(yuǎn)角度看，農(nóng)民不但在建房之初享受了實(shí)惠，而且為農(nóng)村的節(jié)能建設(shè)打下基礎(chǔ)［4］。

1.2.2 現(xiàn)實(shí)意義。本研究以保證夏熱冬冷地區(qū)農(nóng)村住宅熱舒適性為核心，以提高農(nóng)宅節(jié)能性為重中之重，貫徹?zé)嵋司永砟睿到y(tǒng)地深入探索，將所學(xué)專業(yè)理論應(yīng)用到農(nóng)宅的設(shè)計(jì)之中，致力于解決傳統(tǒng)農(nóng)宅建設(shè)存在的難點(diǎn)。傳統(tǒng)農(nóng)宅各系統(tǒng)間關(guān)系較復(fù)雜，假如改變其中某一個(gè)指標(biāo)將影響整個(gè)系統(tǒng)，為了將系統(tǒng)中較復(fù)雜指標(biāo)關(guān)系表述出來，使其處于最佳的組合狀態(tài)。為夏熱冬冷地區(qū)農(nóng)村住宅在環(huán)境熱宜居性、建筑的節(jié)能、供暖及門窗設(shè)計(jì)方面提供必要的理論依據(jù)。

2 夏熱冬冷地區(qū)農(nóng)村住宅現(xiàn)狀調(diào)研

自1978年改革開放以來，經(jīng)過40年的發(fā)展，夏熱冬冷地區(qū)農(nóng)村的住宅質(zhì)量有大改善，夏熱冬冷地區(qū)農(nóng)村住宅面積每年都在增加。夏熱冬冷農(nóng)村住宅特點(diǎn)分明，同城市住宅不一樣，除滿足基本居住功能以外，還要滿足農(nóng)戶家庭副業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)的需要。夏熱冬冷地區(qū)農(nóng)村各地的自然條件、風(fēng)俗習(xí)慣、資源狀況并不相同，每個(gè)地區(qū)住宅的平面布置、建筑形式、建筑結(jié)構(gòu)和構(gòu)造等方面有著不同需求。夏熱冬冷農(nóng)村經(jīng)濟(jì)條件、各家各戶人口組成均不相同，在住宅設(shè)計(jì)方面也有多種多樣的要求。

3 夏熱冬冷地區(qū)農(nóng)村住宅存在的問題

3.1 住宅建設(shè)質(zhì)量低下

我國(guó)夏熱冬冷地區(qū)農(nóng)村住宅建設(shè)主要采用居民分散建設(shè)、自建自住的模式，住宅商品化率不高，住宅和住宅區(qū)的功能質(zhì)量、工程質(zhì)量與環(huán)境質(zhì)量差。我國(guó)大多數(shù)農(nóng)民受落后的經(jīng)濟(jì)水平、生產(chǎn)方式和傳統(tǒng)生活形態(tài)的影響，居住水平上仍處于落后狀態(tài)，住宅建設(shè)的步伐也跟不上現(xiàn)代生產(chǎn)和生活的需求。

3.2 農(nóng)村住宅建設(shè)缺乏規(guī)劃

我國(guó)夏熱冬冷地區(qū)農(nóng)村住宅建設(shè)的規(guī)劃、設(shè)計(jì)、建筑施工以及建材與部件生產(chǎn)等各個(gè)環(huán)節(jié)沒有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，在不同程度上存在問題。缺少對(duì)房屋建設(shè)與設(shè)計(jì)的統(tǒng)一規(guī)劃。不重視前期設(shè)計(jì)，在開建之前基本只是依據(jù)經(jīng)驗(yàn)和需求對(duì)住房進(jìn)行設(shè)計(jì)建造，沒有設(shè)計(jì)圖紙，抗震設(shè)施基本沒有，同時(shí)也浪費(fèi)了很多人力物力，沒有通過實(shí)地的勘測(cè)和設(shè)計(jì)而修建的房屋，往往會(huì)給以后住房的建設(shè)使用帶來很多不利影響［5］。

4 夏熱冬冷地區(qū)農(nóng)村住宅設(shè)計(jì)策略

通過對(duì)夏熱冬冷地區(qū)農(nóng)村住宅現(xiàn)狀的調(diào)研，提出熱宜居理念，從熱宜居視角深刻解讀農(nóng)宅建筑設(shè)計(jì)系統(tǒng)的構(gòu)成，可將其劃分為采暖設(shè)施系統(tǒng)和圍護(hù)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)，對(duì)其結(jié)構(gòu)、通風(fēng)、保暖及熱工性能進(jìn)行判斷，基于全壽命周期能耗理論提出適應(yīng)陜西省西安市建筑節(jié)能技術(shù)發(fā)展策略，基于農(nóng)宅采暖設(shè)施系統(tǒng)和圍護(hù)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)，設(shè)計(jì)并繪制農(nóng)宅建筑系統(tǒng)建筑設(shè)計(jì)圖紙。

4.1 建筑平面設(shè)計(jì)

充分利用氣候地理?xiàng)l件，做好建筑整體規(guī)劃，結(jié)合當(dāng)?shù)氐乩憝h(huán)境在建筑布局、造型上采取最優(yōu)方案，實(shí)現(xiàn)自然通風(fēng)和采光最大化。研究最適合夏熱冬冷地區(qū)農(nóng)村住宅的開間和進(jìn)深尺寸，處理好建筑日照問題。考慮當(dāng)?shù)刈匀坏乩憝h(huán)境條件，從而優(yōu)化建筑平面設(shè)計(jì)，獲得良好的自然通風(fēng)、自然采光，以減少建筑照明、空調(diào)采暖的能耗，因?yàn)樽匀煌L(fēng)、自然采光與建筑的開窗、形體、空間布局密切相關(guān)，所以要因地制宜設(shè)計(jì)出最符合當(dāng)?shù)貧夂?、溫度、風(fēng)向的建筑平面設(shè)計(jì)［6］。

4.2 建筑豎向設(shè)計(jì)

利用拔風(fēng)效果、煙囪效應(yīng)、熱空氣上升的原理，將污濁的熱空氣從建筑上部設(shè)置的排風(fēng)口排出，而室外新鮮的冷空氣則從建筑底部進(jìn)入。在建筑設(shè)計(jì)中，可利用建筑物內(nèi)部貫穿多層的豎向空腔如樓梯間、拔風(fēng)井、中庭等滿足進(jìn)、排風(fēng)口的高差要求，同時(shí)在頂部設(shè)置可以控制空腔的開口，將建筑各層的熱空氣排出，達(dá)到自然通風(fēng)的目的，降低建筑墻體的傳熱系數(shù)，從而達(dá)到了減少建筑能耗的作用［7］。

4.3 適宜的建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)

建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)，改善住宅熱環(huán)境，對(duì)于屋頂、墻體以及窗戶耗能最重要的部分，消除“熱橋”，開發(fā)新型的建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)材料，以更好地滿足保溫、透光、隔熱和通風(fēng)等需求，甚至可根據(jù)外界條件的改變隨時(shí)改變其物理性能如相變材料，更好地維持室內(nèi)良好環(huán)境，同時(shí)降低能源消耗，創(chuàng)設(shè)熱工性能良好、經(jīng)濟(jì)可行、施工方便以及熱環(huán)境友好的農(nóng)村宜居住宅模式。

4.4 門窗合理設(shè)計(jì)

門窗作為綠色建筑節(jié)能的重要環(huán)節(jié)，對(duì)其進(jìn)行因地制宜的設(shè)計(jì)，能夠起較好的保溫及隔熱作用，并且減少建筑室內(nèi)的能源流失。門窗是否真正的節(jié)能主要表現(xiàn)在2個(gè)方面；①門窗邊框密封性是否足夠好；②門窗的玻璃是否較好的起到隔熱效果，如使用中空玻璃。因此，要針對(duì)當(dāng)前農(nóng)村住宅門窗設(shè)計(jì)中存在的節(jié)能技術(shù)問題，針對(duì)夏熱冬冷地區(qū)的特點(diǎn)多方面協(xié)調(diào)，降低建筑物能源消耗，創(chuàng)造出更多的經(jīng)濟(jì)效益［8］。

5 結(jié)語

自始至終農(nóng)村都是我國(guó)的重要組成部分，經(jīng)濟(jì)的發(fā)展同樣需要農(nóng)村，實(shí)現(xiàn)城鄉(xiāng)共同發(fā)展才能使我國(guó)的經(jīng)濟(jì)更上一層樓，因此當(dāng)前農(nóng)村的合理建設(shè)和規(guī)劃迫在眉睫。在新農(nóng)村的建設(shè)中，不僅要對(duì)農(nóng)村住宅建設(shè)進(jìn)行精準(zhǔn)把握，還要具有與時(shí)俱進(jìn)的思想和眼光，在農(nóng)村建設(shè)中注入新的思想，解決農(nóng)村住宅建設(shè)中的問題。此外，需要認(rèn)真把關(guān)施工材料，深入了解農(nóng)民在生活中的迫切需要，讓實(shí)用與美觀并存，擁抱新農(nóng)村，建設(shè)適合農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展的新建筑。