王映泉
四川建筑職業(yè)技術學院 四川 德陽 618000
我國全面推行建筑節(jié)能工作比較晚,四川省2002頒布了第一個地區(qū)標準《四川省夏熱冬冷地區(qū)居住建筑節(jié)能設計標準[1]》(DB51/5027-2002),至今還不到20年時間,而且主要是針對城市住宅。
四川省2013年頒布了《四川省農(nóng)村居住建筑設計技術導則[3]》,其中提到:“在農(nóng)村居住建筑的設計中,應盡可能通過采取節(jié)能構造措施、使用節(jié)能材料等途徑,降低建筑能耗?!睂t只是提了個建議,普及農(nóng)村居住建筑節(jié)能的概念,沒有規(guī)定強制執(zhí)行建筑節(jié)能的具體標準和措施。
本研究通過問卷調(diào)查的形式,著重對四川省夏熱冬冷地區(qū)農(nóng)村既有住宅的建筑外圍護結構節(jié)能現(xiàn)狀進行調(diào)查,力圖從建筑外圍護結構構造做法的角度梳理出造成該地區(qū)農(nóng)村建筑耗能較高的又一個重要原因,為今后開展農(nóng)村住宅建筑節(jié)能工作提供參考[4]。
四川夏熱冬冷地區(qū)主要包括四川盆地以東的成都、德陽、綿陽、廣元、巴中、達州、廣安、南充、遂寧、資陽、內(nèi)江、自貢、瀘州、宜賓、樂山、雅安等地區(qū)。
本次共調(diào)研該地區(qū)58個村莊,發(fā)放并收回有效問卷1740份。具體調(diào)研村莊名單詳見同期論文《四川夏熱冬冷地區(qū)農(nóng)村既有住宅建筑節(jié)能現(xiàn)狀調(diào)查研究(一)——能源利用現(xiàn)狀調(diào)研》之“1.調(diào)研范圍”。
建筑能耗是指消耗在建筑中的采暖、空調(diào)、降溫、電氣、照明、炊事、熱水供應等所消耗的能源。
目前,我國建筑能耗已接近全國能源消費總量的1/3,而建筑外圍護結構(外墻、屋頂、門窗等)的構造做法對建筑能耗的影響非常關鍵。
四川夏熱冬冷地區(qū)農(nóng)村建筑外墻普遍沒有做保溫,建筑材料主要采用夯土墻或價格便宜的黏土磚(有些甚至是“二手磚”)。外墻的平均傳熱系數(shù)大大超過國家標準的傳熱系數(shù)限值,外墻構造做法亟待改善。
在被調(diào)查的農(nóng)戶中,約24% 的建筑采用了“土木結構”,76%的建筑采用了“磚木結構”或“磚混結構”。前者一般為500~600mm厚的夯土墻,有一定的保溫效果。后兩類建筑的外墻一般采用240mm厚的黏土磚墻,然后在墻體的內(nèi)外表面抹20mm厚的水泥砂漿,再刷涂料飾面。
四川夏熱冬冷地區(qū)農(nóng)村住宅的屋頂常用平屋頂和坡屋頂兩種形式,基本都不做保溫。
平屋頂?shù)囊话阕龇ǎ合韧ㄟ^山墻起一點坡度,再放置預制鋼筋混凝土多孔板,用水泥砂漿找平后鋪設防水層,最后再鋪設保護層。
坡屋頂?shù)囊话阕龇ǎ合韧ㄟ^山墻起坡,然后在其上擱置木檁條,檁條上再鋪設椽子,最后鋪小青瓦[2]。
四川夏熱冬冷地區(qū)農(nóng)村住宅的門窗按照其主要材料的不同,可以分為以下幾種類型:
(1)木質(zhì)門窗。使用率占被調(diào)查農(nóng)戶的52%。木質(zhì)門窗的耐久性差、受潮后容易變形,致使門窗關閉不嚴密,造成漏風、漏雨的現(xiàn)象。
(2)鋁合金門窗。使用率占被調(diào)查農(nóng)戶的25%。鋁合金門窗造型美觀、易清潔。但容易變形,造成關閉不嚴。
(3)塑鋼門窗。使用率占被調(diào)查農(nóng)戶的18%。塑鋼門窗造型美觀、易清潔、色彩豐富,是新型農(nóng)村建筑的寵兒。
通過調(diào)研發(fā)現(xiàn),四川夏熱冬冷地區(qū)的村民對建筑節(jié)能缺乏必要的了解,幾乎不做建筑節(jié)能設計,農(nóng)村建筑耗能較高。朝向不佳、戶型不好、圍護結構簡單等因素導致建筑能耗較高。
在被調(diào)查的農(nóng)村住宅建筑中有76%的建筑采用了“磚木結構”或“磚混結構”,這兩類建筑的外墻一般都是采用240mm厚的黏土磚墻,然后在墻體的內(nèi)表面抹20mm厚的水泥砂漿。經(jīng)計算,外墻平均傳熱系數(shù)為3.13W /(m2·K),遠遠高于節(jié)能設計標準的規(guī)定。
墻體偏薄、墻體材料質(zhì)量不高、砌筑工藝較差、未采取任何保溫措施,是造成該地區(qū)農(nóng)村住宅建筑熱工性能較差,能耗過高的主要原因。
四川夏熱冬冷地區(qū)住宅的屋頂常用平屋頂和坡屋頂兩種形式。平屋頂缺少保溫層,屋頂傳熱系數(shù)偏高,通風和保溫都不好,不利于節(jié)能。坡屋頂一般為小青瓦屋頂,也沒有單獨設置保溫層,這種屋頂通風隔熱效果尚可,但基本不保溫。
四川夏熱冬冷地區(qū)農(nóng)村住宅的窗戶按照材料可以分為木質(zhì)門窗、鋁合金門窗、塑鋼門窗三類,其中保溫效果較好的是塑鋼門窗,但只占全部被調(diào)查住宅總數(shù)的18%。木窗框易變形、關閉不嚴,鋁合金窗框傳熱系數(shù)大、縫隙不嚴密,節(jié)能效果較差。隔熱性能較差的窗框往往成為建筑圍護結構傳熱的“熱橋”。此外,農(nóng)戶幾乎都選用很薄的單層玻璃,傳熱系數(shù)大,保溫效果非常差。
目前,四川夏熱冬冷地區(qū)大多數(shù)農(nóng)村住宅沒有采取任何保溫措施,建筑物外墻、屋頂和窗戶的保溫性能很差,造成了夏季室內(nèi)悶熱、冬季室內(nèi)陰冷。部分地區(qū)房屋外觀較為封閉,開窗較少,通風不暢。另外在窗戶周圍,沒有任何的遮陽設施,僅靠庭院綠化遮陽。室內(nèi)采暖或制冷能源的使用,也是一種粗放式的模式。總體來看,該地區(qū)既有農(nóng)村住宅的舒適度較差。
因此,四川夏熱冬冷地區(qū)住宅節(jié)能的重點是加強圍護結構夏季的隔熱性能和冬季的保溫性能,并具有良好的通風、采光,徹底改變農(nóng)村住宅不節(jié)能的局面。