馬 莉

(北京聯(lián)合大學(xué)生物化學(xué)工程學(xué)院，北京 100023)

蘇中地區(qū)農(nóng)村民用建筑能耗現(xiàn)狀和節(jié)能對(duì)策

馬 莉

(北京聯(lián)合大學(xué)生物化學(xué)工程學(xué)院，北京 100023)

通過(guò)對(duì)典型的夏熱冬冷地區(qū)——蘇中地區(qū)的農(nóng)村進(jìn)行實(shí)地調(diào)研,分析得出了該地區(qū)民用建筑能耗現(xiàn)狀，并結(jié)合當(dāng)?shù)貙?shí)情，提出了合理的建筑節(jié)能措施，以供同類型地區(qū)建筑節(jié)能工作的開展參考借鑒。

建筑節(jié)能，農(nóng)村，建筑能耗，節(jié)能措施

0 引言

我國(guó)人口眾多，人均資源量少。資源過(guò)度消耗和利用率低下正威脅著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，走可持續(xù)發(fā)展的道路是解決資源問(wèn)題切實(shí)而有效的辦法。近年來(lái)，我國(guó)在城市大力開展建筑節(jié)能工作，但未拓展到廣大農(nóng)村地區(qū)。建筑能耗統(tǒng)計(jì)是建筑節(jié)能的基礎(chǔ)，了解建筑能耗的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)有利于建筑節(jié)能工作的開展。

蘇中位于江蘇省中部，包括揚(yáng)州、泰州、南通三市。土地面積2.09萬(wàn)km2，占江蘇省總面積的20%。蘇中地區(qū)屬于亞熱帶濕潤(rùn)季風(fēng)氣候，是典型的夏熱冬冷氣候，具有代表性。研究該地區(qū)農(nóng)村民用建筑能耗現(xiàn)狀及節(jié)能措施對(duì)江蘇全省或全國(guó)新農(nóng)村的建設(shè)均有重要參考價(jià)值和指導(dǎo)意義。本次調(diào)查采用問(wèn)卷調(diào)查的方法，以蘇中揚(yáng)州市為例，在該市農(nóng)村進(jìn)行實(shí)地調(diào)研。

1 揚(yáng)州市農(nóng)村民用建筑能耗調(diào)研

1.1 調(diào)查對(duì)象概況

揚(yáng)州地處江蘇省中部，位于長(zhǎng)江北岸、江淮平原南端。陸地面積4 856.2 km2，水域面積1 735.0 km2。屬于亞熱帶季風(fēng)性濕潤(rùn)氣候向溫帶季風(fēng)氣候的過(guò)渡區(qū)。主要?dú)夂蛱攸c(diǎn)是四季分明，日照充足，雨量豐沛，盛行風(fēng)向隨季節(jié)變化大。

1.2 調(diào)研結(jié)果與建筑能耗現(xiàn)狀分析

1)家庭基本情況。

當(dāng)?shù)丶彝ソY(jié)構(gòu)中最常見的是三口之家，其次為三世同堂(見表1)。不同家庭年收入存在一定差異，居民文化水平也不盡相同，其中接受過(guò)高中或中專教育的人最多(見圖1)。

表1 家庭常住人口數(shù)量統(tǒng)計(jì)

2)建筑基本信息。

a.建筑形式及結(jié)構(gòu)。在調(diào)查的287戶家庭中，不同時(shí)期建造的房子差異明顯(見表2)。農(nóng)村地區(qū)的住宅大多由村中農(nóng)民施工隊(duì)根據(jù)施工經(jīng)驗(yàn)及房主對(duì)住所的要求自行設(shè)計(jì)建造，缺乏專業(yè)人員的建筑規(guī)劃和節(jié)能設(shè)計(jì)，所建新房也不符合節(jié)能建筑的要求。圖2為建筑的主要形式。b.建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)。揚(yáng)州市農(nóng)村房屋的外墻材料多為實(shí)心粘土磚。在沒(méi)有保溫隔熱層的情況下，這種外墻材料傳熱系數(shù)約為1.7 W/(m2·K)～2.2 W/(m2·K)，明顯高于JGJ 134-2001夏熱冬冷地區(qū)居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的傳熱系數(shù)不小于1.50 W/(m2·K)的要求。表3為調(diào)查所得的圍護(hù)結(jié)構(gòu)信息。

表2 不同時(shí)期民用建筑比較

表3 圍護(hù)結(jié)構(gòu)信息統(tǒng)計(jì)

圍護(hù)結(jié)構(gòu)材料或形式有保溫隔熱措施比例/%外墻240厚實(shí)心粘土磚7.3外門單層木門、鋁合金門3.2窗戶單層木窗、玻璃鋁合金窗、塑鋼窗5.8屋頂水泥砂漿、坡屋頂9.2

2 建筑用能方式和能耗結(jié)構(gòu)

根據(jù)調(diào)研結(jié)果,對(duì)揚(yáng)州市農(nóng)村民用建筑的主要能耗結(jié)構(gòu)進(jìn)行歸類與分析，主要有以下幾種。

2.1 家用電器

彩電、電燈、電扇及電飯鍋這幾種常用普通家電的覆蓋率達(dá)到100%，農(nóng)村家庭對(duì)冰箱、洗衣機(jī)、電熱水器、空調(diào)以及電腦等電器的使用率也達(dá)到了87%。

2.2 照明

正常情況下居民使用電燈照明，其中日光燈的使用率最高，具體照明用燈情況見圖3。

2.3 采暖和空調(diào)

夏天主要的降溫方式為自然通風(fēng)，電扇和空調(diào)。冬季由于沒(méi)有統(tǒng)一的供熱系統(tǒng)，村民一般使用電取暖器和空調(diào)來(lái)采暖。

2.4 炊事

炊事用能主要包括液化石油氣、秸稈柴薪、電能及煤，具體使用比例見圖4。生活中這幾種形式的能源利用并不是單一的，更多時(shí)候是混合使用這幾種能源。

2.5 生活熱水

生活熱水分為飲用和洗漱用水，其供應(yīng)來(lái)源主要有以下四種：電水壺、液化氣灶水壺、太陽(yáng)能熱水器及電熱水器。由圖5可知，不同季節(jié)對(duì)熱水供應(yīng)方式的選擇存在差異，夏季太陽(yáng)能熱水器提供的熱水較多。

2.6 小結(jié)

建筑形式和結(jié)構(gòu)對(duì)農(nóng)戶水電費(fèi)消耗量有影響(見圖6)，年代久遠(yuǎn)的磚木結(jié)構(gòu)的平房每月繳納的水電費(fèi)最少。此外，年總水電費(fèi)消耗情況與家庭年收入存在一定聯(lián)系(見表4)。一般而言，家庭收入越高，年總能耗量越大。因富裕家庭往往家中各種設(shè)備齊全，電器數(shù)量種類多且使用頻率高，能耗相應(yīng)增長(zhǎng)許多。調(diào)查還發(fā)現(xiàn)，家中老年人口所占比例高及受過(guò)更高水平教育的家庭年總能耗量會(huì)有所下降，這與老年人更注重節(jié)約和教育水平越高對(duì)節(jié)能知識(shí)掌握更多有密切聯(lián)系。

3 節(jié)能對(duì)策與建議

調(diào)查發(fā)現(xiàn)揚(yáng)州市農(nóng)村地區(qū)民用建筑節(jié)能的發(fā)展存在諸多問(wèn)題，如建筑的圍護(hù)結(jié)構(gòu)缺少有效保溫隔熱措施、建筑設(shè)計(jì)和布局規(guī)劃不合理、對(duì)太陽(yáng)能利用率低以及節(jié)能意識(shí)不強(qiáng)等，現(xiàn)針對(duì)這些存在的問(wèn)題，結(jié)合當(dāng)?shù)氐膶?shí)情，提出幾點(diǎn)切實(shí)可行的節(jié)能建議。

表4 年總能耗與家庭收入的關(guān)系

家庭收入/元家庭總數(shù)/戶年總水電費(fèi)超過(guò)3000元的家庭/戶百分比/%5000～1000035925.710000～50000492857.150000～10000015712680.2大于100000464393.5

3.1 設(shè)計(jì)合理的建筑方位

調(diào)查發(fā)現(xiàn)多數(shù)住宅坐北朝南，但房子內(nèi)部空間設(shè)計(jì)不合理。對(duì)于北半球建筑，南立面是建筑的最佳方向。所以將最重要或者住戶使用最多的空間布置在南向，這里的空間可以得到平均一天以及一年中最多的日光，有效降低使用者對(duì)照明的需求。同時(shí)在南向使用遮陽(yáng)系統(tǒng)，會(huì)大幅降低夏天南向輻射熱能射入建筑物。

3.2 推廣節(jié)能家電與節(jié)水型設(shè)施的使用

農(nóng)戶中使用節(jié)能家電的僅有14.75%，使用節(jié)水型設(shè)施的也僅占2.05%，節(jié)能潛力很大。在照明方面，農(nóng)戶可選擇節(jié)能燈；在空調(diào)采暖方面，可選擇節(jié)能型空調(diào)。在節(jié)水方面，則可選擇節(jié)水龍頭、淋浴頭以及節(jié)水型抽水馬桶等。

3.3 對(duì)外圍護(hù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行保溫隔熱改造

1)墻體。

給外墻加上外保溫層,這對(duì)熱量通過(guò)墻體向外散熱起到一定的阻擋作用，有利于防止或減少保溫層內(nèi)部產(chǎn)生水蒸氣凝結(jié)，提高圍護(hù)結(jié)構(gòu)的耐久性。外墻外保溫系統(tǒng)由粘結(jié)層、保溫層、防護(hù)層和飾面層組成，改造如圖7所示。

2)屋頂。

對(duì)屋頂?shù)母脑觳捎玫怪檬酵獗亟Y(jié)構(gòu)體系(見圖8)，能夠有效防止保溫層內(nèi)部結(jié)露,熱穩(wěn)定性好,保溫隔熱效果較好。

3)窗戶。

a.選擇合適的窗墻比，安排好門窗的相對(duì)位置及開啟方式，組織穿堂風(fēng)通過(guò)。b.選擇平開窗，因其氣密性優(yōu)于推拉窗，更有利于保溫隔熱。c.在原玻璃上貼熱反射薄膜，減少太陽(yáng)輻射熱進(jìn)入室內(nèi)，加強(qiáng)窗戶的保溫性能。

3.4 利用可再生能源

1)太陽(yáng)能。

雖然該地區(qū)太陽(yáng)能熱水器的普及率已達(dá)到98%，但對(duì)太陽(yáng)能利用率還不高。2012年揚(yáng)州全市年日照時(shí)數(shù)1 721 h，太陽(yáng)能資源較豐富，可利用被動(dòng)式太陽(yáng)能房，即采用一些建筑設(shè)計(jì)手段，使對(duì)太陽(yáng)光線產(chǎn)生的熱量進(jìn)行最大限度地利用。

2)生物質(zhì)能。

該地區(qū)對(duì)生物質(zhì)能的使用仍停留在傳統(tǒng)秸稈直接燃燒上，這是對(duì)資源的極大浪費(fèi)。2012年揚(yáng)州全市耕地面積達(dá)290 909 hm2，秸稈資源豐富，可通過(guò)秸稈氣化充分利用當(dāng)?shù)氐慕斩捹Y源。

3.5 加大建筑節(jié)能宣傳

調(diào)查發(fā)現(xiàn)該地區(qū)村民的節(jié)能意識(shí)不高，政府應(yīng)當(dāng)積極推行節(jié)能意識(shí)教育，舉辦類似宣講會(huì)的形式向村民介紹節(jié)能知識(shí)，并引導(dǎo)村民在生活中利用節(jié)能知識(shí)來(lái)降低建筑能耗。

4 結(jié)語(yǔ)

本文在實(shí)地調(diào)研的基礎(chǔ)上，分析了蘇中農(nóng)村地區(qū)的民用建筑能耗現(xiàn)狀和能耗結(jié)構(gòu)，提出了一些針對(duì)性的建筑節(jié)能建議,以期推動(dòng)蘇中農(nóng)村地區(qū)建筑節(jié)能工作的開展，為全國(guó)新農(nóng)村的建設(shè)提供一些參考。

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On energy consumption circumstances and energy-saving strategies for rural civil buildings in the central Jiangsu Province

MA Li

(Biochemical Engineering College, Beijing Union University, Beijing 100023, China)

According to the site investigation at rural areas in the central of Jiangsu Province with typical hot summer and chilling winter, the paper analyzes the status of the civil building energy consumption, and points out reasonable architectural energy-saving measures combined with local situation, so as to provide some reference for the building energy-saving for similar areas.

building energy-saving, rural areas, architectural energy-consumption, energy-saving measures

1009-6825(2014)31-0214-03

2014-08-28

馬 莉(1992- )，女，在讀本科生

TU201.5

A