河北省農(nóng)村住宅冬夏熱環(huán)境實(shí)測(cè)分析與使用后評(píng)價(jià)

李倩 孫可可 牛汪宇 劉涔 范溢芳 姜玉格

介紹在2022年1月對(duì)河北省石家莊市及邢臺(tái)市下轄2個(gè)村莊共11戶農(nóng)宅熱環(huán)境進(jìn)行了實(shí)測(cè)，并通過(guò)網(wǎng)絡(luò)問(wèn)卷對(duì)河北省農(nóng)宅使用者對(duì)室內(nèi)熱環(huán)境感受做了使用后主觀問(wèn)卷調(diào)研。通過(guò)實(shí)測(cè)發(fā)現(xiàn)木窗民宅室內(nèi)溫度平均值為11.9 ℃，遠(yuǎn)低于18 ℃。2戶塑鋼窗農(nóng)宅室內(nèi)溫度較高，平均值為19.89 ℃，通過(guò)問(wèn)卷發(fā)現(xiàn)，居民的采暖費(fèi)用普遍較高，超出了家庭總支配收入的4%，但室內(nèi)溫度卻很低，滿意度也不高。

農(nóng)宅； 冬季； 室內(nèi)熱環(huán)境滿意度； 取暖費(fèi)用

X124 A

［定稿日期］2022-03-02

［基金項(xiàng)目］2020年大學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目（項(xiàng)目編號(hào)：CXXL2020403）

［作者簡(jiǎn)介］李倩（1985—），女，碩士，講師，研究方向?yàn)榻ㄖ晫W(xué)、建筑物理教學(xué)。

中國(guó)農(nóng)村地區(qū)人口眾多，住宅總面積大。截止到2015年，全國(guó)農(nóng)村住宅面積已經(jīng)超過(guò)320.68億m2，其中當(dāng)年新增8.56億m2 ［1］。目前我國(guó)部分大城市及中等城市的節(jié)能改造工作已取得了顯著的成效，改造后的建筑都能達(dá)到50%以上節(jié)能率，但對(duì)小城市和農(nóng)村，缺少相應(yīng)的技術(shù)措施和政策等方面的支持［2］，隨著我國(guó)農(nóng)村地區(qū)經(jīng)濟(jì)水平的快速增長(zhǎng)和居民生活水平的日益提高，農(nóng)村居民對(duì)居住環(huán)境的熱舒適要求也在逐步提高。胡艷麗［3］、朱軼韻等［4］、郝帥等［5］都對(duì)寒冷地區(qū)農(nóng)村熱環(huán)境進(jìn)行過(guò)調(diào)研，都發(fā)現(xiàn)室內(nèi)環(huán)境質(zhì)量較差。我國(guó)地域廣闊，不同地區(qū)農(nóng)宅布局和建設(shè)以及取暖模式也有一定的差異，生活方式也有所不同，因此有必要通過(guò)實(shí)測(cè)和問(wèn)卷調(diào)研對(duì)農(nóng)宅熱環(huán)境做進(jìn)一步研究。

1 研究對(duì)象及內(nèi)容

選定河北省熱氣候區(qū)中寒冷（A）區(qū)中石家莊和邢臺(tái)的村落，對(duì)民居冬夏室內(nèi)熱環(huán)境狀況中的溫濕度進(jìn)行主客觀調(diào)研，調(diào)查當(dāng)?shù)孛窬拥幕厩闆r，居民對(duì)室內(nèi)熱環(huán)境的感受和評(píng)價(jià)；對(duì)室內(nèi)熱狀況進(jìn)行溫濕度的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量，以掌握河北省農(nóng)村住宅熱水平以及村民的期望，為新建或改建農(nóng)村住宅熱設(shè)計(jì)提供依據(jù)。

2 冬季熱環(huán)境實(shí)測(cè)與問(wèn)卷調(diào)研

2.1 溫、濕度實(shí)測(cè)分析

選取了河北省石家莊市、邢臺(tái)市各一個(gè)村莊，同時(shí)測(cè)量室內(nèi)外的溫濕度。2個(gè)村莊均為每戶獨(dú)立燃?xì)馀瘹夤?。建筑外墻?70 mm厚黏土磚墻，無(wú)保溫層。窗戶為塑鋼窗或木窗。其中石家莊市某村莊選取了8戶農(nóng)宅（2戶為塑鋼窗，其余為木窗），邢臺(tái)市某村莊3戶農(nóng)宅（木窗）。農(nóng)宅的平面布局基本一致，主屋坐北朝南，有東廂房或西廂房（圖1）。

于2022年1月對(duì)每棟農(nóng)宅選取主屋的客廳或客廳兼臥室作為被測(cè)房間。每個(gè)房間測(cè)點(diǎn)1個(gè)，位于房間對(duì)角線交點(diǎn)，測(cè)量點(diǎn)為主屋室內(nèi)房間中間位置，距離地面0.6 m。石家莊市某村莊使用儀器為HOBO MX1101，測(cè)試時(shí)間為溫濕度計(jì)放入房間后1 h后的連續(xù)48 h，邢臺(tái)市某村莊使用288-cth進(jìn)行監(jiān)測(cè)，測(cè)試時(shí)段為6：00-24：00，每0.5 h測(cè)試一次，每次測(cè)試時(shí)間3 min，每1 min讀數(shù)6次，取18次測(cè)量值的算術(shù)平均值作為該時(shí)段的有效數(shù)據(jù)。測(cè)試結(jié)果如圖2、圖3所示。

由以上數(shù)據(jù)可見(jiàn)，2個(gè)村莊冬季農(nóng)宅除石家莊地區(qū)的2戶塑鋼窗農(nóng)宅溫度較高，其余主屋室內(nèi)溫度大部分位于在10～14 ℃之間，平均值僅為11.9 ℃，溫度較低。該2戶的經(jīng)濟(jì)狀況較好，冬季采暖費(fèi)用高達(dá)4 000元以上，室內(nèi)溫度平均值可達(dá)19.89 ℃。這只是通過(guò)高消費(fèi)達(dá)到室內(nèi)舒適，不是從根本上解決問(wèn)題。室內(nèi)濕度大部分位于40%～60%， 濕度多數(shù)處于GB/T 50785-2012《民用建筑室內(nèi)熱濕環(huán)境評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》［6］要求的30%～60%之間。

2.2 主觀問(wèn)卷調(diào)研與分析

主觀問(wèn)卷題目包含使用者所屬地區(qū)，主屋房齡，在室內(nèi)的熱感覺(jué)，室內(nèi)溫度均勻度，取暖費(fèi)用，對(duì)取暖費(fèi)有的接受程度，使用哪種供暖設(shè)備，對(duì)室內(nèi)空氣質(zhì)量的滿意度，農(nóng)宅低碳建設(shè)中困難和障礙，對(duì)節(jié)能政策的了解程度。問(wèn)卷通過(guò)網(wǎng)絡(luò)發(fā)布，共收到問(wèn)卷104份，有效問(wèn)卷100份。其中邢臺(tái)地區(qū)占32.04%，保定地區(qū)占27.18%，石家莊地區(qū)占17.48%，秦皇島地區(qū)占7.77%，滄州地區(qū)占4.85%，承德地區(qū)占4.85%，邯鄲地區(qū)占1.94%，衡水地區(qū)占0.97%，唐山地區(qū)占0.97%，廊坊地區(qū)占0.97%，張家口地區(qū)占0.97%。

關(guān)于受訪者的住宅建成時(shí)間，結(jié)果顯示小于等于10年的有44.45%；大于10年，小于等于20年的有33.30%；大于20年，小于等于30年的有11.10%；大于30年的有11.10%，可以得知大部分為2000年以后的新建住宅。

室內(nèi)熱感覺(jué)選項(xiàng)包括完全不能承受的冷，稍冷，舒適，稍熱，熱。問(wèn)卷結(jié)果如圖4所示。調(diào)查結(jié)果顯示：2%感覺(jué)冷的完全不能接受，9%感覺(jué)冷，47%感覺(jué)稍冷，35%感覺(jué)適中，5%感覺(jué)稍熱，2%感覺(jué)熱。雖然有供暖，但半數(shù)以上人認(rèn)為不同程度的冷，意味著房間的溫度有待提升。房間應(yīng)該采取一定的措施來(lái)保障溫度的適宜性。

室內(nèi)溫度均勻度選題設(shè)置為人對(duì)室內(nèi)某個(gè)區(qū)域感覺(jué)特別冷發(fā)生的頻率，選項(xiàng)為從不，很少，有時(shí)，經(jīng)常，總是。問(wèn)卷結(jié)果如圖5所示。調(diào)查結(jié)果顯示，4%的人覺(jué)得從不，21%認(rèn)為很少發(fā)生，51%認(rèn)為有時(shí)發(fā)生，24%認(rèn)為經(jīng)常發(fā)生，沒(méi)有人覺(jué)得總是發(fā)生。認(rèn)為溫度不均勻分布發(fā)生的人群占絕大多數(shù)。在現(xiàn)有取暖方式、取暖條件和建筑條件下，室內(nèi)的溫度均勻度狀況不理想。

室內(nèi)空氣濕度感受選項(xiàng)包括很不滿意，不滿意，一般，滿意，很滿意。問(wèn)卷結(jié)果見(jiàn)圖6。結(jié)果顯示，6%的人覺(jué)得很不滿意，11%的人覺(jué)得不滿意，55%的人覺(jué)得一般，24%的人覺(jué)得滿意，4%的人覺(jué)得很滿意?？梢?jiàn)與溫度相比，對(duì)濕度的滿意度相對(duì)較高。

冬季取暖方式為多選題，選項(xiàng)包括燃?xì)馀瘹?、燃?xì)饪照{(diào)、燃煤暖氣、電暖氣、空調(diào)、燒土炕、其他。問(wèn)卷結(jié)果見(jiàn)圖7。結(jié)果顯示，燃?xì)馀瘹馐侵饕牟膳绞?，由于暖氣不能滿足室內(nèi)溫度需要，在暖氣基礎(chǔ)上部分用戶選擇了電暖氣或者空調(diào)作為輔助取暖工具。

冬季采暖費(fèi)用選項(xiàng)為1 500元以下，1 500元～2 000元，2 000元～3 000元，3 000元以上，問(wèn)卷結(jié)果見(jiàn)圖8。其中3 000元以上的占35%，2 000元～3 000元的占30%，1 500元～2 000元的占26%，1 500元以下的占9%，大部分農(nóng)村住宅取暖費(fèi)用都在2 000元以上。河北省2021年的人均可支配收入為1 8179元［7］，按照河北省第7次全國(guó)人口普查公報(bào)，平均每個(gè)家庭戶的人口為2.75人［8］，則家庭戶可支配收入為49 992.25元。大部分家庭取暖費(fèi)超過(guò)了可支配收入的4%，這在農(nóng)村來(lái)說(shuō)是一筆不小的費(fèi)用，但是室內(nèi)溫度僅維持在10～15 ℃之間，這與民用建筑室內(nèi)熱濕環(huán)境評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)中室內(nèi)環(huán)境溫度18 ℃相差甚遠(yuǎn)。較高的采暖費(fèi)用和較低的室內(nèi)溫度之間形成了很大的矛盾沖突。問(wèn)卷顯示（圖9），有23%的人認(rèn)為采暖費(fèi)用偏高。而取暖費(fèi)較高的人相應(yīng)的對(duì)室內(nèi)溫度滿意度也更高，但同時(shí)經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)也更大。

使用者對(duì)冬季室內(nèi)熱環(huán)境整體滿意度的調(diào)查顯示（圖10），僅有28%的人表示出了正向的評(píng)價(jià)。對(duì)室內(nèi)熱環(huán)境是滿意的。因此，建筑的保溫性能或有利于保溫的設(shè)計(jì)就顯得很有必要。增加保溫層必然會(huì)增加建設(shè)成本，因此調(diào)研了使用者對(duì)于低碳節(jié)能建筑建設(shè)過(guò)程的障礙和困難的看法（圖11），其中缺乏政府部門的引導(dǎo)占比42%，對(duì)節(jié)能建筑的認(rèn)識(shí)較淺占比43%，環(huán)保節(jié)能材料價(jià)格昂貴占比60%，建筑節(jié)能觀念和技術(shù)未推廣開(kāi)來(lái)占比44%，對(duì)這方面不了解的占比27%。其中造價(jià)高昂是主要的原因，缺乏引導(dǎo)，對(duì)節(jié)能建筑認(rèn)識(shí)淺及節(jié)能觀念未普及分布較較為均勻，可見(jiàn)節(jié)能建筑知識(shí)的普及，好的政策引導(dǎo)和扶持以及建筑建設(shè)技術(shù)材料的提高都很有必要。

由以上分析可知，河北省農(nóng)村冬季熱環(huán)境質(zhì)量一般，居民主觀滿意度較差，居民對(duì)節(jié)能建筑的了解程度也比較低。農(nóng)村住宅冬季熱環(huán)境改善的空間較大，居民對(duì)節(jié)能建筑的了解程度有待提高。為此，在不改變建筑原有布局情況下，提出一種附加陽(yáng)光房的設(shè)計(jì)方案，以提高室內(nèi)溫度。改造方案將原來(lái)建筑的開(kāi)敞式入口平臺(tái)改為封閉式，加上落地玻璃窗，所有窗扇均可打開(kāi)。這樣保障在冬季時(shí)的密閉性，在夏季時(shí)打開(kāi)保持其通風(fēng)效果。平面布局見(jiàn)圖12。

3 夏季熱環(huán)境問(wèn)卷調(diào)研

對(duì)夏季熱環(huán)境感受也進(jìn)行了網(wǎng)絡(luò)問(wèn)卷調(diào)查，問(wèn)卷內(nèi)容包括使用者所屬地區(qū)、主屋房齡、在室內(nèi)的熱感覺(jué)、使用哪種制冷設(shè)備、制冷費(fèi)用、對(duì)制冷費(fèi)用的接受程度、對(duì)室內(nèi)熱環(huán)境的滿意度、農(nóng)宅低碳建設(shè)中困難和障礙、對(duì)節(jié)能政策的了解程度。共收到有效問(wèn)卷176份。其中秦皇島地區(qū)占15.91%，邢臺(tái)地區(qū)占33.52%，石家莊地區(qū)占11.36%，保定地區(qū)占14.2%，邯鄲地區(qū)占9.09%，衡水地區(qū)占5.68%，滄州地區(qū)占3.98%，承德地區(qū)占2.27%，唐山地區(qū)占2.27%，廊坊地區(qū)占1.14%，張家口地區(qū)占0.57%。

關(guān)于受訪者居住的住宅建成時(shí)間，結(jié)果顯示40年及以上房齡的占5.11%，30～40年房齡的占12.5%，20～30年房齡的占18.18%，小于20年房齡的占64.2%。調(diào)查顯示，使用空調(diào)的人約占62%，使用風(fēng)扇的約占32%。另有6%使用其他制冷設(shè)備或不用制冷設(shè)備?？梢?jiàn)隨著生活水平的提高，多數(shù)人已經(jīng)將制冷設(shè)備由傳統(tǒng)的風(fēng)扇轉(zhuǎn)為空調(diào)。制冷費(fèi)用的半數(shù)以上人對(duì)制冷費(fèi)用認(rèn)為是合理可接受的。

夏季室內(nèi)溫度感受問(wèn)卷調(diào)查結(jié)果見(jiàn)圖13。結(jié)果顯示：6%的人覺(jué)得很不滿意，13%覺(jué)得不滿意，51%覺(jué)得一般，28%覺(jué)得滿意，2%覺(jué)得很滿意。整體來(lái)看，夏季滿意度要高于冬季，不滿意率也低于冬季。因此，同時(shí)夏季制冷費(fèi)用遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于冬季取暖，因此，設(shè)置日光間雖然會(huì)稍微減緩室內(nèi)的通風(fēng)，但考慮到寒冷地區(qū)夏季的熱環(huán)境舒適度要優(yōu)于冬季舒適度，因此從整體滿意度來(lái)看，做日光間應(yīng)該是不錯(cuò)的選擇。且日光間所有落地窗都可以開(kāi)啟，夏季時(shí)將所有落地窗開(kāi)啟來(lái)實(shí)現(xiàn)自然通風(fēng)。

室內(nèi)溫度感受問(wèn)卷結(jié)果見(jiàn)圖14。結(jié)果顯示，做出負(fù)面評(píng)價(jià)的人約占1/4。因此，是需要一定的隔熱。

4 結(jié)論

本文通過(guò)問(wèn)卷和訪談?wù){(diào)查結(jié)果得到了幾點(diǎn)認(rèn)識(shí)，導(dǎo)致熱環(huán)境節(jié)能問(wèn)題的主要有：

（1）許多農(nóng)村住宅建筑只有結(jié)構(gòu)層而沒(méi)有設(shè)置保溫和隔熱層，導(dǎo)致墻體的熱阻不夠，保留熱量的材料能力不夠，熱量散失快，使室內(nèi)的熱環(huán)境不佳。

（2）許多農(nóng)村自建房由于屋齡較大或造價(jià)問(wèn)題，門窗材料變形，導(dǎo)致門窗和墻體契合不夠，有縫隙導(dǎo)致熱量流失，從而達(dá)不到理想的熱環(huán)境。

（3）有的農(nóng)村住宅室內(nèi)層高已達(dá)到4 m及以上，過(guò)高的層高使室內(nèi)空間過(guò)大，在使用空調(diào)設(shè)備調(diào)節(jié)室內(nèi)熱濕環(huán)境時(shí)導(dǎo)致效果不理想或能耗大。

（4）許多村民缺少引導(dǎo)，沒(méi)有節(jié)能保溫的意識(shí)，并且對(duì)相關(guān)知識(shí)掌握不夠，導(dǎo)致住宅建成后使用出現(xiàn)問(wèn)題。

在國(guó)家重視農(nóng)村發(fā)展的大前景下，作為農(nóng)村村民生活水平提升的一大方面，住宅為村民生活產(chǎn)生直接影響。這是農(nóng)村住宅建筑發(fā)展的一大良好機(jī)遇，也是農(nóng)村住宅突破節(jié)能問(wèn)題的一大機(jī)會(huì)，現(xiàn)存問(wèn)題還有很多，希望本文為農(nóng)村住宅建筑節(jié)能保溫設(shè)置提供參考與借鑒。

參考文獻(xiàn)

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