陜西省郭家村整村居住建筑節(jié)能改造研究

鄭 英 （陜西工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，陜西 咸陽(yáng) 712000）

0 前言

郭家村為陜西省渭南市官道鎮(zhèn)街區(qū)主要村莊。官道鎮(zhèn)位于渭南市臨渭區(qū)渭河以北，境內(nèi)地勢(shì)平坦，地形開闊，屬季風(fēng)氣候，四季分明，光照充足，雨量適宜。冬季主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)槲鞅憋L(fēng)，夏季主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)闁|南風(fēng)，春秋季為過渡期。根據(jù)民用建筑熱工分區(qū)，本地區(qū)屬于寒冷地區(qū)B級(jí)，采暖期為84d，其采暖度日數(shù)HDD18為 2316℃.day。

1 調(diào)查基本情況介紹

研究組對(duì)整個(gè)村莊的全部建筑進(jìn)行逐一考察分析。本村莊共計(jì)3排，宅基地進(jìn)深分別為，90m，70m，70m。開間以3間為主。村子建筑修建非統(tǒng)一，整個(gè)村貌可見村莊的變遷歷史，宅基地有高有低，建筑主體有前有后，土坯墻與磚混同村。經(jīng)考擦發(fā)現(xiàn)本村共有70戶居民，獨(dú)立建筑90棟，其中土坯房6棟，磚混房屋16棟，其余均為磚木結(jié)構(gòu)，其中廢棄3棟，在建3棟，在拆1棟。

2 調(diào)查結(jié)果分析

2.1 建筑體形系數(shù)

本村莊共計(jì)3排，由于宅基地進(jìn)深較長(zhǎng)，建筑進(jìn)深多沿著進(jìn)深修建，從而形成鄰里外墻錯(cuò)位的結(jié)果，即建筑鄰里關(guān)系為，鄰里墻體不公用，或墻體一側(cè)公用，或墻體部分公用，或墻體公用，也就形成了獨(dú)棟，雙拼，聯(lián)排等組合形式。

2.2 窗墻比

本地建筑規(guī)劃為南北朝向，開窗以南向、北向?yàn)橹鳎掖岸纯诖笮∠嗤?。窗洞口尺寸約為2×2m，門洞口尺寸以2.5×3m居多。

2.3 建筑構(gòu)造

2.3.1 建筑外墻

1990年之前以土坯墻為主，有土坯裸墻和土坯墻外刷白灰兩種，1990年之后，人們開始使用實(shí)心黏土磚，從青磚到紅磚，從青瓦到機(jī)制紅瓦，外墻的表面飾面也從清水磚到拉毛灰飾面再到貼瓷磚飾面。

2.3.2 屋頂

屋頂中，1990年以前廣泛使用小青瓦，1990后開始使用機(jī)制紅瓦，2010年后盛行平屋頂，出現(xiàn)鋼筋混凝土預(yù)制空心板，近幾年出現(xiàn)現(xiàn)澆混凝土的形式。

2.3.3 建筑外窗、門

本地外窗2010年前以平開木窗為主，氣密性能差，冬季漏風(fēng)嚴(yán)重；2010年后出現(xiàn)鋁合金推拉窗。2000前以木門為主，2000后以鐵門為主，氣密性較差。

2.3.4 建筑地面熱工性能

本地地面均未見保溫設(shè)計(jì)。地面飾面，2000年前的建筑地面飾面處理以黏土磚干鋪為主，后來經(jīng)濟(jì)允許下，有的人家改造為水泥地面等，2000～2010年以水泥地面為主，2010年后，隨著經(jīng)濟(jì)改善，人們都采用瓷磚地面，有的還在臥室采用木地面。

3 村莊居住建筑改造分析及改造

3.1 建筑體形系數(shù)

本地區(qū)建筑鄰里關(guān)系為鄰里墻體不公用、墻體一側(cè)公用、墻體部分公用、墻體公用等，形成了獨(dú)棟，雙拼，聯(lián)排等組合形式。本地建筑，在新建，擴(kuò)建，改建過程中，注意體形系數(shù)的修正，優(yōu)選聯(lián)排、疊拼形式，能有效減少建筑能耗。

3.2 建筑氣密性

3.2.1 建筑氣密性對(duì)建筑能耗影響

根據(jù)單位建筑面積的空氣滲透耗熱量公式可知，不同層高引起建筑容積V的改變，不同換氣次數(shù)N，對(duì)建筑的空氣滲透耗熱量影響較大。

3.2.2 改造建議

①層高引起的氣密性

本地建筑在滿足使用條件的情況下，建議比現(xiàn)有的建筑層高降低，使其凈高不超過3m；在已有建筑中，建議增加吊頂，修正建筑層高，使其凈高不超過3m。

②門窗引起的氣密性

對(duì)于2000年前的木窗，氣密性極差，造成建筑能耗較大，需強(qiáng)制改造；對(duì)于2000年之后的鋁合金窗，可建議結(jié)合傳熱系數(shù)進(jìn)行改造。

3.3 建筑構(gòu)造改造分析

3.3.1 建筑外墻

①建筑外墻改造分析

370厚土坯墻數(shù)量較少，改造難度大，房齡大（土坯墻都是1990年之前的建筑），不建議改造。240厚實(shí)心黏土磚清水磚墻，可直接在磚墻外鋪貼保溫板。240厚實(shí)心黏土磚貼瓷外飾面，由于瓷磚較光滑，與保溫板不容易粘接，需鏟除，瓷磚鋪貼工序復(fù)雜，材料較貴，浪費(fèi)較大，建議采用建筑內(nèi)保溫，優(yōu)選阻燃EPS板。240厚黏土磚墻拉毛外飾面，建議采用外保溫。

②改造建議

240厚實(shí)心黏土磚在其室外或室內(nèi)增設(shè)90厚XPS保溫板（室內(nèi)建議采用防火阻燃保溫板）。

3.3.2 建筑屋頂

①建筑屋頂改造分析

對(duì)于已經(jīng)設(shè)置吊頂?shù)慕ㄖ稍诘蹴攦?nèi)部增加阻燃保溫板。對(duì)于未設(shè)置吊頂?shù)钠挛蓓斢脩簦ㄗh采用吊頂，將建筑的凈高控制在3m，同時(shí)將阻燃保溫板敷設(shè)在吊頂內(nèi)部，既可以改變建筑凈高，減少建筑容積，從而減少由于氣密性引起的能耗，又方便鋪設(shè)保溫板，又可以裝飾室內(nèi)。對(duì)于平屋頂可選擇鋪貼屋頂?shù)蹴敾騼?nèi)保溫。其中增加吊頂?shù)淖龇ū蠕佡N內(nèi)保溫板工序簡(jiǎn)單，效果好。

②改造建議

坡屋頂加80mm阻燃XPS保溫板含吊頂；平屋頂加70mm阻燃XPS保溫板含吊頂。

3.3.3 窗

①建筑窗改造分析

對(duì)于2000年前建造的建筑窗戶采用3mm單片玻璃、木平開窗的氣密性嚴(yán)重不滿足要求，需更換窗戶。對(duì)于6mm單片玻璃、鋁合金推拉窗，6mm單片玻璃、鋁合金傳熱系數(shù)均較大，且農(nóng)村推拉窗氣密性差，故仍然建議更換氣密性好，傳熱系數(shù)小的窗戶。

②改造建議

優(yōu)選6+12A+6PVC內(nèi)平開窗，且窗內(nèi)增加密封墊片，增加氣密性。

3.3.4 門

①建筑門改造分析

針對(duì)門，由于沒有專用密封措施，門與門框間距較大，且門規(guī)格較大，門距離門下地面間距較大，導(dǎo)致建筑由于氣密性引起能耗較大，建議采取密封措施。

②改造建議

采用保溫金屬門或保溫木門，門扇與門框之間增加密封墊片，門扇與門下地面增加防風(fēng)毛刷等密封措施使氣密性改善。

3.3.5 地面

①建筑地面改造分析

地面的傳熱系數(shù)分析：本地地面普遍不滿足傳熱系數(shù)要求，在有條件的情況下可建議改造。在2000年前修建的建筑中采用干鋪黏土磚地面部分，由于黏土磚為干鋪，容易拆卸，可將黏土磚拆除，增加地面保溫材料，提高建筑傳熱系數(shù)。在地面采用水泥地面，由于水泥地面成本低廉，可考慮地面破壞后，鋪設(shè)保溫材料，重新進(jìn)行地面設(shè)計(jì)。在地面為水刷石、瓷磚等形式，由于地面成本較貴，對(duì)于地面的傳熱系數(shù)的改變需在經(jīng)濟(jì)條件允許的情況下考慮改變。

地面吸熱指數(shù)分析：木地面、瓷磚地面的吸熱指數(shù)差異較大，冬季木地板有更好的熱舒適感覺。

②改造建議

干鋪黏土磚地面可拆除（水泥地面可破壞后），增設(shè)50mm厚XPS保溫板，水刷石、瓷磚在經(jīng)濟(jì)允許的情況下，可選擇改造，改造方法同上。

地面在改造并重新設(shè)計(jì)的地面可根據(jù)需要，在臥室等選擇木地面，在客廳等需要重型車輛等通過的場(chǎng)所選擇抗壓強(qiáng)度高瓷磚或水刷石地面，從而使使用者冬季在木地面的臥室能夠獲得更高的熱舒適感。

4 結(jié)語(yǔ)

研究組針對(duì)渭河平原郭家村整村居住建筑，以現(xiàn)場(chǎng)考察的方法，提出本村莊的建筑能耗狀態(tài)、建筑節(jié)能改造分析及改造建議，從而給予本村居民在之后的新建、改建、擴(kuò)建、修繕過程中涉及到節(jié)能改造科學(xué)的指導(dǎo)。

①農(nóng)村居住建筑節(jié)能改造，是一個(gè)長(zhǎng)期復(fù)雜的過程，需要人們根據(jù)建筑的建造計(jì)劃、修繕計(jì)劃、經(jīng)濟(jì)允許、政策輔助等各種情況綜合完成。

②本村的建筑改造分析、改造建議同樣適用于官道鎮(zhèn)及官道鎮(zhèn)附近的村落，其當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)條件、氣候條件、人文因素、建筑風(fēng)格都比較近似，狀態(tài)相近的區(qū)域，其改造方法可借鑒。