農(nóng)村建筑節(jié)能設(shè)計(jì)新形式探討

李 璐

(山西省建筑科學(xué)研究院，山西 太原 030001)

我國(guó)資源與能源的供應(yīng)與社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的矛盾已經(jīng)逐漸尖銳，而建筑又占有很大的能源消耗，其中，農(nóng)村居住建筑面積約占總居住面積的60%。隨著新農(nóng)村的建設(shè)，農(nóng)村建筑的能耗增長(zhǎng)速率增加，但是存在用能水平低，農(nóng)村節(jié)能適用技術(shù)缺乏等問(wèn)題。與此同時(shí)農(nóng)村建筑的舒適性要求逐步提高，因此，發(fā)展新農(nóng)村建筑和節(jié)約能源具有重要意義。

1 新農(nóng)村建筑設(shè)計(jì)的特點(diǎn)

農(nóng)村建筑需要滿足生活和生產(chǎn)的雙重需求，在許多方面都與城市住宅建筑之間存在很大差異。在對(duì)農(nóng)村建筑節(jié)能設(shè)計(jì)時(shí)，我們不能簡(jiǎn)單地復(fù)制城市工程的經(jīng)驗(yàn)，需要結(jié)合農(nóng)村的實(shí)際情況，了解農(nóng)民需求，結(jié)合當(dāng)?shù)仫L(fēng)俗和生產(chǎn)方式等因素，進(jìn)行科學(xué)設(shè)計(jì)。

2 目前農(nóng)村建筑設(shè)計(jì)與節(jié)能存在的問(wèn)題

2.1 農(nóng)村建筑建設(shè)觀念陳舊，缺乏科學(xué)的規(guī)劃

農(nóng)村經(jīng)濟(jì)的發(fā)展促使了農(nóng)民對(duì)居住環(huán)境要求提高，但農(nóng)村居住建筑多為自行建設(shè)，而農(nóng)民眼光的狹隘性和在建房觀念上的盲目攀比性，使得農(nóng)村的住宅建筑千篇一律，美觀性不高，實(shí)用性不強(qiáng)，這種資源利用的不合理阻礙了農(nóng)村建筑的節(jié)能發(fā)展。

2.2 質(zhì)量與公共基礎(chǔ)配套設(shè)施的問(wèn)題

農(nóng)村房屋建設(shè)時(shí)具有極大的隨意性，但農(nóng)民自行設(shè)計(jì)的房屋建設(shè)又往往缺乏技術(shù)性，這就使水暖、抗震等功能很不完善。加上農(nóng)民主要為外出打工作業(yè)，即使是新建成的房屋也有可能長(zhǎng)期無(wú)人居住和維護(hù)，使后續(xù)的質(zhì)量無(wú)人監(jiān)管，這樣一來(lái)在偶爾居住時(shí)更容易存在很大的安全和節(jié)能問(wèn)題。

2.3 舒適度與資源消耗的問(wèn)題

農(nóng)村建筑的圍護(hù)結(jié)構(gòu)通常比較單一，多為磚墻等圍護(hù)結(jié)構(gòu)，熱工性能較差，室內(nèi)熱環(huán)境舒適度低且能源利用效率較低，故資源消耗較大。在農(nóng)村環(huán)境里，煤為主要的供暖熱源，電能、太陽(yáng)能等可再生能源利用率較少。隨著農(nóng)民對(duì)生活的舒適度要求提高，不可再生能源的利用比例也隨之增加，對(duì)資源的消耗巨大。同時(shí)，農(nóng)民的節(jié)能意識(shí)薄弱，相比之下更注重建筑的美觀性，對(duì)建筑的節(jié)能保溫設(shè)計(jì)要求并不高。

3 新農(nóng)村住宅設(shè)計(jì)原則

1)經(jīng)濟(jì)性。農(nóng)村的經(jīng)濟(jì)發(fā)展比城市速度慢，如何能以更加實(shí)惠的經(jīng)濟(jì)成本，提供居住場(chǎng)所給農(nóng)民。如何提供合適的建筑空間相適應(yīng)的生產(chǎn)和倉(cāng)儲(chǔ)空間讓他們用以生產(chǎn)和生活，成為了新農(nóng)村住宅建設(shè)的首要原則。對(duì)于農(nóng)村住宅建筑設(shè)計(jì)，強(qiáng)調(diào)因地制宜，就地取材，建房成本也較為經(jīng)濟(jì)。

2)適用性。農(nóng)村住宅比城市住宅建筑具有更多的功能要求，農(nóng)村的建筑并不僅是農(nóng)民的生活起居場(chǎng)所，也兼有一定的生產(chǎn)功能。與城市相比，也存在很多特殊的要求，如有些家庭人口眾多需要更多房間；有些需要日常勞動(dòng)的農(nóng)具與其他器具的存放；收獲的農(nóng)產(chǎn)品存放；有些需要滿足出租使用；甚至有些家庭有個(gè)小作坊等。這些對(duì)新農(nóng)村住宅設(shè)計(jì)是個(gè)很大但必須面對(duì)的考驗(yàn)。所以應(yīng)以滿足農(nóng)村不同層次農(nóng)家生活和生產(chǎn)需要為依據(jù)，并具有一定的超前意識(shí)，滿足可持續(xù)發(fā)展的需要。

3)舒適性。農(nóng)村住宅因?yàn)榭臻g的組織形式多樣性，出于對(duì)建房成本的考慮，施工質(zhì)量無(wú)法統(tǒng)一控制等原因，常常舒適性較低。而近年來(lái)農(nóng)村的經(jīng)濟(jì)逐步發(fā)展，農(nóng)民對(duì)居住的環(huán)境要求也提高了，與此同時(shí)，農(nóng)村建筑本身能源的消耗也是一筆不小的支出。因此，對(duì)農(nóng)村建筑的設(shè)計(jì)中應(yīng)考慮到使用者對(duì)環(huán)境的要求，同時(shí)考慮前期建設(shè)投入和后期建筑運(yùn)營(yíng)的投入，在經(jīng)濟(jì)性和舒適性中尋找平衡點(diǎn)。

4 新農(nóng)村節(jié)能設(shè)計(jì)的幾種形式

4.1 外墻外保溫的建筑形式

在農(nóng)村建筑中，外墻節(jié)能占有最重要的位置，可以提高墻體的保溫隔熱性能，以減少其傳熱損失以及在夏季的內(nèi)表面溫度波動(dòng)，因此，外墻節(jié)能常采用的不同的保溫材料與基層墻體符合，構(gòu)成復(fù)合保溫墻體，不僅可以用于新建建筑，也可用于舊房改造。在農(nóng)村的建筑里，最簡(jiǎn)單的方法就是在原有的基層墻體上加貼外保溫，常用的材料有巖棉板，玻璃棉氈，聚苯乙烯泡沫板等，其中因聚苯板的物理性能和成本經(jīng)濟(jì)性最優(yōu)，是最廣泛采用的材料。做法常采用粘結(jié)砂漿或者專用固定件將保溫材料貼或者粘貼于外墻上。這種外掛式保溫做法很簡(jiǎn)便，即使是農(nóng)村的舊房子，想要改善舒適度也存在解決方案。

4.2 聚苯模塊保溫墻體

通過(guò)對(duì)可發(fā)性聚苯乙烯珠粒加熱發(fā)泡，工廠標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)設(shè)備一次性成型，可制得聚苯乙烯泡沫塑料型材或構(gòu)件模塊，模塊通過(guò)燕尾槽搭接，往空腔內(nèi)澆筑混凝土承重層，混凝土與聚苯板一次澆筑成型為復(fù)合墻體，這種形式對(duì)改善農(nóng)村建筑的舒適性優(yōu)勢(shì)明顯。在聚苯模塊保溫墻體中，因?yàn)橥鈮捅貙右淮涡猿尚?，所以建造過(guò)程簡(jiǎn)單，工效提高，工期縮短，內(nèi)外保溫，保溫性能好，相比外粘貼的保溫方法，施工人員的安全得到了更好的保證。聚苯模塊保溫墻體的建房成本較磚墻外貼保溫的價(jià)格略微高一點(diǎn)，但是保溫效果更好，結(jié)構(gòu)的性能也較為穩(wěn)定，在后期對(duì)能源的節(jié)約和資源的保護(hù)都更有優(yōu)勢(shì)。

4.3 輕鋼結(jié)構(gòu)建筑

輕鋼結(jié)構(gòu)作為鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)中的一種，是一種新型的建筑材料，逐漸可以取代別的建筑材料，特別是農(nóng)村住宅等小體量建筑的主體建筑材料。輕鋼結(jié)構(gòu)是以薄壁冷彎型鋼結(jié)構(gòu)作為承重骨架，作為整個(gè)房屋的主體材料，室內(nèi)用紙面石膏板做內(nèi)墻，外墻是刨花板釘以防水油氈，鐵絲網(wǎng)及混凝土砂漿等做面層，墻體中充以具有隔音、保溫效果的特殊纖維隔熱棉。這種結(jié)構(gòu)易于連接，易于變換，易于切割。這種結(jié)構(gòu)強(qiáng)度穩(wěn)定，因?yàn)椴捎昧藢Ｓ美w維棉做墻體填充材料，故保溫效果優(yōu)秀，是節(jié)約能源的理想結(jié)構(gòu)方式。輕鋼結(jié)構(gòu)作為房屋龍骨，房間內(nèi)的空間利用率更高，空間形式更加多樣，施工現(xiàn)場(chǎng)也整齊，減少了環(huán)境壓力，且由于內(nèi)墻為紙面石膏板，無(wú)需再進(jìn)行二次裝修。且現(xiàn)在造價(jià)和普通的礦界結(jié)構(gòu)造價(jià)基本接近，隨著產(chǎn)業(yè)的程度提高，預(yù)計(jì)成本還會(huì)有所下降。

4.4 太陽(yáng)能建筑

太陽(yáng)能建筑是利用太陽(yáng)能來(lái)滿足建筑物的用能需求，在農(nóng)村建筑里，主要表現(xiàn)為利用太陽(yáng)能供暖和制冷。這種建筑形式可節(jié)省大量能源，而且無(wú)環(huán)境污染，在年日照時(shí)間長(zhǎng)，陽(yáng)光充足的地區(qū)尤其適用。這種形式可通過(guò)太陽(yáng)能建筑供熱系統(tǒng)和合理的設(shè)置建筑朝向、平面布局及外部形體的處理，建筑結(jié)構(gòu)的合理設(shè)計(jì)，建筑材料的選擇，對(duì)太陽(yáng)能進(jìn)行收集。建筑的主體均可以采用自然通風(fēng)及自然采光，設(shè)置良好的外圍護(hù)結(jié)構(gòu)，可以將傳統(tǒng)能源的利用高效化。同時(shí)通過(guò)主動(dòng)和被動(dòng)的手段，都可以將太陽(yáng)能儲(chǔ)存起來(lái)，作為能源儲(chǔ)備。在現(xiàn)在的太陽(yáng)能與建筑一體化已基本成熟的條件下，農(nóng)村建筑由于體量小，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可以更好的利用太陽(yáng)能，不僅提高了舒適度，還可以加強(qiáng)節(jié)能減排。太陽(yáng)能技術(shù)的發(fā)展逐漸成熟了以后，成本會(huì)逐漸降低。

5 結(jié)語(yǔ)

在建筑能耗巨大的今天，農(nóng)村的建筑節(jié)能工作雖然已經(jīng)開(kāi)展，但如成本較難控制，農(nóng)民的思想局限性等原因效果不是很理想。新的農(nóng)村建筑通過(guò)各種形式，不僅可以滿足建筑節(jié)能的要求，減少能源消耗，還可以讓室內(nèi)功能空間更加靈活，提高人們感覺(jué)舒適度，成本等因素也隨著技術(shù)的發(fā)展逐漸降低，經(jīng)濟(jì)性良好。通過(guò)多種新的建筑形式，將農(nóng)村建筑節(jié)能落在實(shí)處。