我國北方農(nóng)村住宅供暖形式探討分析

丁碩

摘要：近年來農(nóng)村經(jīng)濟(jì)的發(fā)展逐漸加快，農(nóng)村居民生活質(zhì)量有了顯著的提升，人們對(duì)于室內(nèi)環(huán)境及室內(nèi)舒適度的要求愈發(fā)重視，對(duì)我國農(nóng)村地區(qū)清潔供暖也產(chǎn)生了新的要求。本文從我國北方農(nóng)村地區(qū)供暖現(xiàn)狀出發(fā)，分析農(nóng)村住宅熱符合影響因素，對(duì)北方農(nóng)村當(dāng)前常見供暖形式與新型供暖形式分別進(jìn)行分析比較，探討適合我國北方農(nóng)村建筑冬季采暖形式，為今后北方農(nóng)村供暖提供參考價(jià)值。

關(guān)鍵詞：北方農(nóng)村;供暖方式;熱負(fù)荷;舒適度

引言：在我國北方城市供暖多采取集中供暖的形式，而農(nóng)村地區(qū)供暖多用燃燒爐、火炕以及土暖氣采暖，這些燃料產(chǎn)能效率不高并且會(huì)對(duì)空氣產(chǎn)生污染。進(jìn)年來為進(jìn)一步治理大氣污染，我國出臺(tái)一系列關(guān)于北方農(nóng)村清潔供暖的政策，“煤改電”、“煤改氣”在北方農(nóng)村地區(qū)也隨之逐步推行，我國農(nóng)村住宅冬季供暖的問題也越來越受到各方的關(guān)注。目前我國缺乏對(duì)于北方農(nóng)村地區(qū)清潔供暖要求下集中供暖形式的研究。

1.我國北方農(nóng)村住宅供暖現(xiàn)狀

1.1北方農(nóng)村地區(qū)供熱發(fā)展

目前我國北方農(nóng)村住戶分布較為分散，村落的聚集程度不高，農(nóng)村住宅冬季采暖形式主要以火炕、燃煤鍋爐、火爐取暖等方式為主，但是這些傳統(tǒng)的采暖方式大都存在較為明顯的問題。新時(shí)代農(nóng)村經(jīng)濟(jì)進(jìn)一步發(fā)展，農(nóng)村居民生活水平有了顯著的提高，清潔采暖逐步被應(yīng)用于北方農(nóng)村住宅冬季采暖。

1.2農(nóng)村供熱存在的問題

目前我國農(nóng)村供熱主要存在兩個(gè)問題。一是農(nóng)村地區(qū)建筑供熱負(fù)荷基礎(chǔ)數(shù)據(jù)缺失。主要原因是當(dāng)?shù)亟ㄖo(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)與建造沒有達(dá)到依據(jù)當(dāng)?shù)亟ㄖ?jié)能規(guī)范的要求，由于農(nóng)村各個(gè)建筑建設(shè)年代的不同，它的所用的材料以及采取的建造技術(shù)有很大的區(qū)別，因此很難去用建筑熱負(fù)荷指標(biāo)來預(yù)測農(nóng)村地區(qū)建筑的供熱負(fù)荷。二是由于以往生活習(xí)慣以及經(jīng)濟(jì)水平不高等因素的影響，農(nóng)村住戶在采暖開銷上有較為強(qiáng)烈的的自我調(diào)節(jié)意識(shí)。由此導(dǎo)致農(nóng)村地區(qū)室內(nèi)的熱舒適與原有要求的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)相差較多的現(xiàn)象。

2.農(nóng)村地區(qū)熱負(fù)荷影響因素

2.1農(nóng)村住宅維護(hù)結(jié)構(gòu)對(duì)熱負(fù)荷影響

從網(wǎng)上查詢得知農(nóng)村建筑各類圍護(hù)結(jié)構(gòu)在一定溫度下的熱負(fù)荷，其中外墻結(jié)構(gòu)在各圍護(hù)結(jié)構(gòu)中占總熱負(fù)荷比例最高，為 55%，屋面占 18%，外窗是14%，地面約占 11%，建筑外門占比最少，只有 2%。

從外墻結(jié)構(gòu)對(duì)建筑熱負(fù)荷的影響來看，我國北方農(nóng)村地區(qū)建筑外墻基本不設(shè)置隔熱層，新建住宅也很少有。其一是缺少相關(guān)專業(yè)人員的指導(dǎo);第二點(diǎn)是我國農(nóng)村居民對(duì)建筑節(jié)能幾乎沒有了解，對(duì)建筑外墻不做隔熱處理。然而根據(jù)相關(guān)計(jì)算，在農(nóng)村采取保溫措施的外墻，相比不設(shè)置保溫外墻的建筑，熱負(fù)荷有了明顯降低。若建筑物外墻采用實(shí)心磚墻，熱負(fù)荷降幅更大?？梢娹r(nóng)村住宅采取外墻隔熱措施還是有很明顯的效果。從外窗對(duì)建筑熱負(fù)荷的影響來看，我國北方農(nóng)村建筑外窗框材料主要有木、鋁合金及塑鋼窗幾種。綜合來說，建議北方農(nóng)村采用木窗配雙層玻璃的形式。從屋面對(duì)建筑熱負(fù)荷的影響來看，農(nóng)村建筑屋面大致有兩類，一類是平坦，另一種是斜坡。有混凝土與木質(zhì)兩類。從地面對(duì)建筑熱負(fù)荷的影響來看，北方農(nóng)村建筑地面大部分為水泥與磚鋪地面，隔熱性較差，甚至不隔熱。

2.2室內(nèi)環(huán)境影響因素

室內(nèi)環(huán)境的影響因素有兩個(gè)方面，一個(gè)是室內(nèi)熱濕環(huán)境，影響人體熱舒適度;另一個(gè)是室內(nèi)空氣質(zhì)量，與人體健康息息相關(guān)。

室內(nèi)熱環(huán)境影響因素主要有五點(diǎn)。一是室內(nèi)空氣溫度，直接地影響著人們?cè)谑覂?nèi)時(shí)的冷熱感覺。二是室內(nèi)相對(duì)濕度，空氣相對(duì)濕度是一個(gè)與人們的生產(chǎn)生活有密切聯(lián)系的環(huán)境參數(shù)，其處于 30%-60%之間時(shí)比較合適。三是室內(nèi)空氣流速，主要影響人體表面的對(duì)流散熱和蒸發(fā)散熱，從而對(duì)室內(nèi)熱環(huán)境和人體舒適度產(chǎn)生影響。四是室內(nèi)平均輻射溫度，它可認(rèn)為是人體周圍表面溫度的加權(quán)平均值。五是室內(nèi)豎直溫度分布。我國規(guī)范中規(guī)定，室內(nèi)人體的頭腳溫度差應(yīng)小于 3℃，且應(yīng)為腳暖頭涼。對(duì)內(nèi)空氣質(zhì)量的因素大致有以下幾種：室內(nèi)二氧化硫、一氧化碳、二氧化碳的濃度以及室室內(nèi)可吸入顆粒物等等。

3.我國北方農(nóng)村住宅供暖方式及分析

3.1北方農(nóng)村常見供暖方式及分析

農(nóng)村常見供暖方式有三類。一類是火炕采暖。作為最傳統(tǒng)的取暖方式，目前很多農(nóng)戶仍在使用。火炕具有冬暖夏涼的特點(diǎn)，搭建也比較容易。但是其采暖室內(nèi)溫度不均勻，室內(nèi)舒適度較差，對(duì)室內(nèi)空氣有污染。二類是燃煤鍋爐采暖。對(duì)室內(nèi)溫度的提升有限且燃料浪費(fèi)較大。三類是太陽能采暖。太陽能作為一種清潔能源，相比其他常規(guī)能源有較明顯的優(yōu)點(diǎn)，且絕對(duì)的環(huán)保。

參考相關(guān)論文與網(wǎng)上資料查閱，對(duì)于上述四種采暖形式綜合比較分析。首先是安裝費(fèi)用，再者是運(yùn)行的成本。綜合各方面因素來看，若農(nóng)村居民經(jīng)濟(jì)條件允許的情況下，更推薦采取太陽能采暖。

3.2北方農(nóng)村新型供暖方式及分析

農(nóng)村新型供暖方式主要有五種。一是燃?xì)獗趻鞝t。采暖方便，升溫快，個(gè)指標(biāo)可獨(dú)立調(diào)節(jié)計(jì)算。但有安全隱患，噪聲相對(duì)較大，初投資與運(yùn)行費(fèi)用較高，制約其在農(nóng)村的推廣。二是電鍋爐采暖。不會(huì)產(chǎn)生煤煙，使用安全，不會(huì)漏電、觸電，采暖速度快，可提供生活熱水，設(shè)備使用年限長，后期維護(hù)簡單。但其所需費(fèi)用較高。三是熱泵系統(tǒng)采暖。利用自然資源作為冷、熱源，在寒冷時(shí)節(jié)從自然中獲取低品位熱量，通過機(jī)組處理成高品位的熱能以供給室內(nèi)，從而達(dá)到供暖效果。其優(yōu)點(diǎn)是有著很高的穩(wěn)定性，且高效節(jié)能，清潔無污染。缺點(diǎn)是地源熱泵初期投資大，長距輸熱損失大。四是太陽能采暖。其優(yōu)點(diǎn)是可持續(xù)利用，安全環(huán)保。缺點(diǎn)易受天氣因素影響，對(duì)建筑的要求較高，在農(nóng)村一般需要輔助熱源來滿足供暖需求，增加了成本。五是生物質(zhì)成型燃料采暖。燃燒時(shí)間長，燃料成本低，高效節(jié)能。缺點(diǎn)是生物質(zhì)資源較分散，搜集運(yùn)輸較難，季節(jié)性強(qiáng)。

綜合來看相對(duì)適合農(nóng)村供暖的形式主要有兩種，一個(gè)是空氣源熱泵系統(tǒng)供暖，另一個(gè)是壁掛式采暖爐供暖。進(jìn)而對(duì)它們的經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行比較，從多方面看，包括運(yùn)行的費(fèi)用、使用壽命等，空氣源熱泵具有更高的性價(jià)比。由此發(fā)現(xiàn)在基于農(nóng)村炕供暖較普及的背景下，其熱源采用空氣源熱泵的形式相對(duì)農(nóng)村清潔供暖需求來說較為切合。

4.結(jié)語

通過介紹我國北方農(nóng)村傳統(tǒng)供暖形式與新供暖形式，可以看到以煤炭、秸稈為代表的傳統(tǒng)供暖能源形式優(yōu)點(diǎn)在于其相對(duì)低廉的成本，但是對(duì)室內(nèi)外空氣有較大污染的問題比較突出，也不排除使用過程中產(chǎn)生安全隱患。相對(duì)于此，農(nóng)村新供暖方式使用起來安全方便，并且?guī)缀醪辉跄┊a(chǎn)生污染，其沒有完全推廣的原因還是在于它的運(yùn)行費(fèi)用，雖然這方面政府也有相應(yīng)的補(bǔ)貼與補(bǔ)助，相比原有的傳統(tǒng)采暖方式還是有較大差距。加上一直以來延續(xù)的生活習(xí)慣，在我國農(nóng)村推廣清潔采暖依舊面臨很大的挑戰(zhàn)。在當(dāng)今我國農(nóng)村供暖面臨變革的同時(shí)，對(duì)于未來我國農(nóng)村地區(qū)普及新型采暖形式，還要進(jìn)行不斷的實(shí)踐與研究，找出更適合農(nóng)村的清潔供暖的形式。

參考文獻(xiàn)

[1]周子洋. 基于多能互補(bǔ)的農(nóng)村火炕供暖系統(tǒng)[D].山東建筑大學(xué)，2020.

[2]李斌，孫恩慧，史良宵，韓靖然.我國北方部分鄉(xiāng)村地區(qū)供暖模式調(diào)查研究與綜合評(píng)價(jià)[J].暖通空調(diào)，2017，47（04）：46-51+18.

[3]鄭興智. 北方農(nóng)村住宅節(jié)能系統(tǒng)集成及分析[D].沈陽建筑大學(xué)，2015.

[4]畢海靜.農(nóng)村住宅建筑熱負(fù)荷影響因素分析[J].資源節(jié)約與環(huán)保，2019（09）：132-133.

[5]趙俊蘭，龔嫻，孫鵬程，趙飛，劉國登.我國北方農(nóng)村地區(qū)的供暖形式比較[J].節(jié)能，2019，38（06）：161-164.

3903501908209