韓江濤 潘洪科* 熊 宇

(湖北文理學(xué)院建筑工程學(xué)院，湖北 襄陽 441053)

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綠色節(jié)能新農(nóng)村住宅生態(tài)策略研究★

韓江濤 潘洪科* 熊 宇

(湖北文理學(xué)院建筑工程學(xué)院，湖北 襄陽 441053)

分析了目前建設(shè)綠色節(jié)能新農(nóng)村住宅存在的問題，介紹了環(huán)保節(jié)能型新農(nóng)村住宅建設(shè)研究的主要內(nèi)容，并從建筑體型與布局、墻體及門窗設(shè)計、太陽能利用、沼氣利用等方面，提出了具體的建設(shè)措施，達(dá)到了改善農(nóng)村生態(tài)環(huán)境的效果。

農(nóng)村住宅，綠色節(jié)能，太陽能，沼氣

近年來隨著社會經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，環(huán)境問題也日趨嚴(yán)重，綠色節(jié)能的概念越來越深入人心。而在我國廣大農(nóng)村地區(qū)，尤其在住宅建設(shè)的環(huán)保與節(jié)能方面仍非常突出。中國農(nóng)村問題的重要性國情決定了我們必須特別重視對農(nóng)村該類問題的加大投入和研究，并開發(fā)和推廣綠色節(jié)能的有效方法與措施。

1 建設(shè)綠色、節(jié)能新農(nóng)村住宅目前存在的問題

通過大量調(diào)查和廣泛研究，發(fā)現(xiàn)目前在中國廣大農(nóng)村地區(qū)尤其偏遠(yuǎn)落后地區(qū)住宅建設(shè)中的環(huán)保與節(jié)能一直是薄弱環(huán)節(jié)。傳統(tǒng)的建設(shè)方式在不斷地破壞污染環(huán)境，房屋的隔熱與保溫更是幾乎不重視和考慮。住宅的建設(shè)由于缺乏整體規(guī)劃和設(shè)計，導(dǎo)致無序發(fā)展。作者在調(diào)查基礎(chǔ)上總結(jié)建設(shè)中存在的問題有以下幾點:

1)房屋整體規(guī)劃不合理，布局散亂，率性而為，消耗有限的耕地和資源，破壞環(huán)境，制造污染。2)房屋設(shè)計理念落后，從結(jié)構(gòu)設(shè)置與材料使用上都沒有進(jìn)行節(jié)能方面的考慮。3)新技術(shù)、新材料、新設(shè)備的應(yīng)用上存在較大欠缺，如墻體材料、門窗設(shè)計上仍采用傳統(tǒng)落后的方式，保溫、隔熱效果差，有的地方取暖、做飯主要依靠燃燒植物性柴草，對環(huán)境造成污染。4)未能拓寬思路、考慮新能源的開發(fā)與利用，如太陽能與沼氣池的建設(shè)與利用還遠(yuǎn)為不足。

2 環(huán)保節(jié)能型新農(nóng)村住宅建設(shè)研究的內(nèi)容與方法

對于環(huán)保節(jié)能型新農(nóng)村住宅的建設(shè)可從以下三個方面展開調(diào)查、分析和研究：1)對住宅的功能、造型、材料利用及能源使用方面的改造與研究，從形態(tài)與構(gòu)造上控制節(jié)能。比如將建筑外部設(shè)計成“雙層皮”幕墻，而內(nèi)部設(shè)計成植物性室內(nèi)環(huán)境的設(shè)計方案，或使用泡沫玻璃等保溫材料裝飾層，對墻體及門窗的保溫效果合理化設(shè)計，從房屋的體型、方位、開間及間距、風(fēng)向、陽光照射等方面綜合考慮以達(dá)到最佳的保溫節(jié)能效果。2)研究適用于農(nóng)村住宅的太陽能建筑一體化開發(fā)與利用方案。開發(fā)和利用太陽能是解決能源危機(jī)問題最理想的辦法。在我國，被動式太陽能采暖技術(shù)得到了較好的應(yīng)用和推廣。但總體上對太陽能的有效利用尚處于起步階段。為此我國提出了“太陽能建筑一體化”的概念與任務(wù)：認(rèn)為太陽能技術(shù)與建筑的結(jié)合，要以建筑為主體，圍繞建筑設(shè)計和建筑功能這個中心，做到太陽能產(chǎn)品(構(gòu)件)與建筑物有機(jī)的結(jié)合[1]。建筑與太陽能技術(shù)一體化不是簡單的“相加”，而是把太陽能的利用納入環(huán)境的總體設(shè)計，把建筑、技術(shù)和美學(xué)融為一體，取代傳統(tǒng)太陽能的結(jié)構(gòu)所造成的影響，使太陽能系統(tǒng)成為建筑不可分割的一部分，而不是讓太陽能設(shè)施成為建筑的附加構(gòu)件。3)農(nóng)村沼氣池的建設(shè)與利用方案的研究。綠色節(jié)能建筑在新農(nóng)村建設(shè)中有著廣闊的前景和巨大的潛力。但是現(xiàn)在農(nóng)村受普遍的落后觀念和薄弱的經(jīng)濟(jì)條件限制，綠色節(jié)能建筑在新農(nóng)村建設(shè)中的推廣普及有著一定難度[2]。為進(jìn)一步推進(jìn)可再生能源在建筑領(lǐng)域的規(guī)?；瘧?yīng)用，住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部聯(lián)合財政部下發(fā)了《關(guān)于印發(fā)加快推進(jìn)農(nóng)村地區(qū)可再生能源建筑應(yīng)用的實施方案的通知》[3]。

在農(nóng)村大力發(fā)展沼氣利用，不僅節(jié)約了大量的煤、電、柴草等能源和燃料，改進(jìn)農(nóng)村的環(huán)境衛(wèi)生，而且還可以提高糞便的肥效，促進(jìn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展。

利用沼氣池及其高級形式的人工濕地，在建筑地下及外圍構(gòu)成一個立體能源供應(yīng)系統(tǒng)，不僅給予建筑及相關(guān)設(shè)施能源上的供應(yīng)，同時也在維持建筑周邊生態(tài)上起重要作用，并能達(dá)到人居能源可持續(xù)性利用的效果。

對于上述幾個方面的研究內(nèi)容，在研究過程中及后續(xù)將要開展的調(diào)查研究中采取如下的研究方法和步驟：1)選取研究地區(qū)典型的農(nóng)村村莊開展調(diào)查研究；2)對調(diào)查對象及結(jié)果數(shù)據(jù)進(jìn)行分析研究，確定解決問題的策略及研究或?qū)嶒灧桨福?)開展理論與實驗研究，以此擬定具體的綠色節(jié)能方案，并根據(jù)方案繪制草圖及說明書等；4)進(jìn)一步完善方案與設(shè)計，必要時按設(shè)計方案制作模型進(jìn)行驗證；5)對研究結(jié)果及設(shè)計方案總結(jié)和撰寫調(diào)查與研究報告。

3 建設(shè)環(huán)保節(jié)能新農(nóng)村的技術(shù)措施

3.1 建筑的體型與布局

首先要從整體上融入節(jié)能環(huán)保的思想概念進(jìn)行規(guī)劃與布局，設(shè)計應(yīng)注重建筑選址、方位走向及布局，因地制宜。同時應(yīng)對建筑的體型以及建筑群體組合進(jìn)行合理的設(shè)計，以適應(yīng)四季不同的氣候環(huán)境。要控制好體型系數(shù)(即建筑物外包表面積與其所包圍的體積之比)，提高建筑熱工性能，一般來說比較合理的體型系數(shù)是：條形建筑不大于0.35，點式建筑不大于0.4[4]。

3.2 建筑的朝向

建筑朝向的合理選擇可以較大地影響建筑的采光通風(fēng)與節(jié)能，如可以根據(jù)需要設(shè)置合理的朝向，既可使得冬季陽光入室也可使夏季盡量減少太陽直射室內(nèi)。設(shè)計中一般可在房屋的朝向上盡量采用坐南朝北的方式。

3.3 墻體及門窗的設(shè)計

在墻體的設(shè)計中應(yīng)盡力避免傳統(tǒng)的目前仍在廣泛使用的以實心粘土磚為主的墻體材料，因為這會嚴(yán)重浪費能源和土地資源，現(xiàn)在發(fā)展高效、保溫、節(jié)能的外墻體已成為重要任務(wù)。門窗是建筑物外圍結(jié)構(gòu)中保溫隔熱最薄弱的環(huán)節(jié)，尤其現(xiàn)在農(nóng)村房屋建設(shè)中節(jié)能意識不強(qiáng)或為節(jié)省成本或受制于技術(shù)力量采用薄層且縫隙大的門窗結(jié)構(gòu)物，影響了建筑的保溫與節(jié)能。因此，研究如何增強(qiáng)門窗的保溫隔熱性能并減少能耗是改善室內(nèi)熱環(huán)境質(zhì)量和提高建筑節(jié)能水平的重要環(huán)節(jié)。

3.4 保溫、隔熱裝飾墻體及新材料的應(yīng)用

在農(nóng)村住宅建設(shè)中廣泛使用的是木、瓦、磚、灰、石、沙、水泥等材料，這些建筑材料大量采用會對自然生態(tài)環(huán)境造成一定的破壞與污染。因此，應(yīng)大力推廣各種綠色生態(tài)建筑材料如纖維強(qiáng)化石膏板、陶瓷、玻璃、復(fù)合墻體、地毯、涂料、壁紙等[1]。

目前已成功開發(fā)的一種微晶玻璃技術(shù)值得關(guān)注，采用微晶玻璃與泡沫玻璃結(jié)合可以達(dá)到對墻體的裝飾美觀與保溫隔熱一體化的作用，本文作者所在研究單位課題組正在組織力量進(jìn)行這方面的研究工作。此外，智能光伏玻璃幕墻也是目前的研究與應(yīng)用熱點，玻璃幕墻美觀、通透的藝術(shù)效果使之適合應(yīng)用在公共建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)。

3.5 太陽能一體化建筑的應(yīng)用

盡管太陽能作為一種取之不盡的新型環(huán)保能源已成為世界各國能源研究工作中非常重視的課題，采用太陽能利用與建筑一體化設(shè)計的太陽能建筑作為我國今后建筑業(yè)發(fā)展的重要方向也已取得了各方共識，但其理論研究、開發(fā)利用及科學(xué)設(shè)計等方面還存在諸多問題。太陽能與建筑的一體化是一項涉及多科學(xué)、多層面協(xié)作的綜合性事業(yè)，需要有關(guān)主管部門、房產(chǎn)開發(fā)商(農(nóng)村住宅建造者)、太陽能器材生產(chǎn)廠家、建筑與結(jié)構(gòu)設(shè)計師、各類研究人員等的共同努力。唯有如此才能使太陽能設(shè)備與建筑房屋在設(shè)計、生產(chǎn)和使用上達(dá)到完美結(jié)合，推動太陽能在建筑上的高效與科學(xué)應(yīng)用。

3.6 沼氣的科學(xué)利用

農(nóng)村地區(qū)豐富的場地和原料為沼氣的開發(fā)應(yīng)用提供了有利條件。農(nóng)村沼氣開發(fā)利用所產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)、社會和環(huán)境效益是相當(dāng)顯著的，具體表現(xiàn)為：沼氣開發(fā)利用減少了對農(nóng)村生態(tài)環(huán)境的破壞，是解決農(nóng)村燃料問題的重要途徑之一；在農(nóng)村發(fā)展沼氣產(chǎn)業(yè)可以改變農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件，促進(jìn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展，加快實現(xiàn)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化，增加農(nóng)民收入；在農(nóng)村發(fā)展沼氣產(chǎn)業(yè)能夠推動農(nóng)村科學(xué)技術(shù)普及工作的發(fā)展，有利于增強(qiáng)農(nóng)民能源意識與環(huán)保意識。因此對農(nóng)村沼氣問題從技術(shù)層面上進(jìn)行科學(xué)的開發(fā)與利用有著非常重要的意義，值得花大力氣開展相關(guān)研究工作。

4 結(jié)語

農(nóng)村住宅綠色節(jié)能的研究與實踐是一項綜合性的工程，也是有著重要意義和發(fā)展?jié)摿Φ墓こ?。本文通過調(diào)查與研究，提出了相應(yīng)的生態(tài)策略方案及技術(shù)措施。

[1] 王崇杰，趙學(xué)義.論太陽能建筑一體化設(shè)計[J].建筑學(xué)報，2002(7):28-30.

[2] 董振懷.推廣新農(nóng)村綠色節(jié)能建筑的策略研究[J].滄州師范?？茖W(xué)校學(xué)報,2011,27(3):34-35.

[3] 中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部.財政部住房城鄉(xiāng)建設(shè)部關(guān)于進(jìn)一步推進(jìn)可再生能源建筑應(yīng)用的通知(財建[2011]61號)[Z].2011.

[4] 楊梅蘭.公共建筑節(jié)能技術(shù)措施[J].山西建筑，2012,38(5):215-216.

[5] 楊守慶.新農(nóng)村綠色節(jié)能房屋建設(shè)的探析[J].山西建筑,2012,38(5)：213-215.

Study on ecological strategy of green and energy-saving housing construction in the new village★

Han Jiangtao Pan Hongke* Xiong Yu

(SchoolofBuildingEngineering,HubeiUniversityofArtsandScience,Xiangyang441053,China)

The paper analyzes current problems existing in new green energy-saving rural residence construction,introduces major research contents of environmental protecting and energy-saving new rural residence,and puts forward specific construction measures from aspects of architectural shape and layout,wall and door and window design,solar energy utilization,and methane utilization and so on,with a view to achieve the effect of improving rural ecological environment.

rural residence,green energy saving,solar energy,methane

2015-10-17 ★：湖北省自然科學(xué)基金項目(項目編號：2015CFC803)

韓江濤(1995- )，男，在讀本科生；熊 宇(1994- )，男，在讀本科生

潘洪科(1971- )，男，博士，副教授

1009-6825(2015)36-0194-02

TU201.5 < class="emphasis_bold">文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

A