新农村住宅生态节能 设计与应用
在广大农村,其住宅的建设由于缺乏规划和设计,导致无序发展,因一味追求建筑气派而使用过多过好的工业材料,甚至会使用一些便宜落后、既不生态又不环保的材料。再者,农村住宅采暖的方式也比较分散,大多门窗和外墙都采用比较传统的方式建造,不能有效使用资源、节约原料,导致严重浪费。其次,农民朋友大多不关心生态节能问题,多数都以自身的利益和想法为重,这也使得建筑节能在农村施行有一定的困难。
生态住宅zzsj2080一、生态住宅以及生态住宅设计的概念(图列zzsj2080)
现在提出的生态节能是建立在以人为本、生态环保、节能减耗的前提之下,将自然条件和人工方法相结合,以创造舒适健康的人居生活为目的,将整个建筑体系以及建筑使用周期消耗的能源减至最少,使人和建筑、自然达到和谐统一的状态。生态住宅设计是指综合运用当代建筑学、建筑技术科学、人工环境学、生态学及其他科学技术的成果,将住宅内外的各种物理因素、生物因素合理结合起来,使住宅这个小的生态系统中的各种物质、能源可以有序高效地使用并循环转换,与自然生态和谐统一,力求达到高效低耗、无污无废的生态住宅环境,使居住者享受舒适健康、环保美观、合理的居住环境的一种住宅设计。
二、我国新农村生态住宅设计考虑的问题
1.住宅功能集中合理、
布局灵活主要将新住宅的各项功能集中考虑,同时采用前街后院式的布局,住宅面街设人员主要出入口,后院设农用车入库大门及车道,并置沼气池于猪舍下,做到了人车分流、洁污分流。
2.水电设施布局科学
在农村由于没有专业给水设施,用水极不方便。另外,排水设施几乎不作考虑,导致污水横流。电路布置以明装为主,存在极大的安全隐患。在新农村的住宅建设中,首先就要对给水排水进行系统规划,科学布局,以利于承载逐步富裕起来的农民朋友的新型现代生活
3.结构类型多样化
从2000年起,我国就在全国范围明令禁止使用实心粘土砖。而目前实心粘土砖在我国农村依然在广泛使用,究其原因,主要还是农村住宅的结构类型单一,大部分采用传统的砖混结构。大部分农村住宅的建设并没有经过结构计算及抗震设计,存在着极大的安全隐患。农民朋友的自建房基本不需要上级建设主管部门的审批,属于“拆房建房”,只是在政府相关部门登记,领取“建房证”,就可以召集一批泥瓦工匠开工建房,没有设计图纸,没有结构计算,没有基础勘测设计,更没有抗震思考。在新农村生态节能住宅设计中应重视以人为本,充分尊重传统,在农宅功能、空间的设置等问题上,结合当地地理、气候、经济条件,使其结构多样合理,力争以最经济的造价,创造最舒适的居住环境。
4.建筑材料本土化
长期以来,各地农村建设沿袭自主建设模式,建设缺乏规划,土地浪费,建房观念滞后等矛盾较为突出。现阶段农村房屋建设的总体情况是:一方面仍沿用不生态、不环保的建筑材料如采用传统粘土砖墙材,房屋基本没作保温隔热处理,农房热工性能差,舒适度差,因经济原因新的节能技术无力采用;另一方面大量本土可再生的生态材料(如竹、草、树皮、农作物纤维)闲置或焚烧。农村住宅层数大多两层左右,可以在住宅单体设计中充分利用可再生能源和本土可再生材料,实现建造实用、价廉并具有乡土特色的节能建筑。我们应根据当地的生态系统、人居习俗和本土材料特点,进行适宜的、特色的、有针对性的农村节能建筑研究,以改变农村住宅建设现状。
三、农村住宅节能设计
1.住宅的选址
住宅的选址不应该选择在偏远的山谷、洼地、沟底等凹形的地域,主要是考虑寒冷季节建造在这些地方的建筑更容易流失热量,我们不得不消耗更多的能源来保持室内的温度,造成能源更大的浪费。
2.住宅平面布局
(1)住宅的朝向。住宅的朝向应该有利于自然采光与通风,也要考虑地理环境和气候条件。夏季以通风为主,避免太阳直射室内或者居室外部,冬季避免冷风,以获取更好的日照为佳。
(2)住宅的南向可以设计封闭的外走廊,夏天可以起到遮阳隔热的作用,冬天可以保温。
(3)采用多户联系布置的形式来节约材料,降低建筑能耗。
(4)将房屋的热环境分区,厨房、储物室等辅助性的房间布置在朝北的方向,卧室和起居室等主要房间布置在南向。
3.住宅围护结构设计
(1)外墙
外墙很容易散失热量,占到整个围护结构总能耗的百分之二十五至百分之三十,其材料的选取和性能对整个空间热环境有着十分重大的影响。在比较寒冷的地区,农村住宅的外墙设计主要是外墙外保温,材料则是考虑当地的情况,使用当地易获得的材料,灵活设计建筑构造,用一些较便宜的材料来达到隔热保温的作用。像复合墙体一般用砖或者混凝土作为承重材料,与保温材料结合使用,也有用钢筋混凝土与薄壁绝热材料作为墙体。
(2)屋面
屋面的能耗较外墙的要少一些,占整个围护结构的总能耗的百分之十五左右,可以建设坡式屋顶或者做吊顶,然后选择导热系数比较小的材料。
(3)外窗
外窗的耗热量不容忽视,占整个围护结构总能耗的百分之三十多,采用双层中空玻璃或者单框中空玻璃,可以节约一定的热能,不过也要考虑通风和采光。
4.建筑间距
建筑间距会影响住宅的阳光,这不仅对于人的居住环境的卫生有一定的益处,同时也会在人的精神和心理方面产生积极的影响,同时也是热源之一。
5.建筑避风
适当合理地布置建筑,降低冷天的风速,可以使建筑物和场地表面的热能耗减少,避开不利风向,避免冷空气渗透到建筑中也是需要考虑的地方。
四、新能源的开发和利用
1.沼气的开发和利用
沼气是一种生物能源,在农村其实很适合使用沼气能源,目前有一种“四位一体”的模式十分适合农村住宅,该模式的基础是土地资源,动力是太阳能,纽带是沼气,将畜禽养殖、日光温室、植物种植、沼气设计结合,四者环环相扣,相互依存,优势互补,种植养殖并重,产气施肥同步,在整个系统中有一个良性循环。
2.太阳能的开发和利用
目前太阳能的使用在农村建筑节能设计中使用较为广泛,例如太阳能热水系统,大部分用于沐浴、洗涤,还可以实现供暖,太阳能低温地板辐射采暖系统很适合现在没有集中供暖的农村住宅。太阳能在整个使用过程中都不会产生污染,并且该能源取之不尽、用之不竭,符合现在的可持续发展观。
3.地源热泵
我国浅层地温能分布地域广泛、储量丰富,地源热能的优点体现在以下方面:能量消耗低;不影响建筑美观,甚至会使建筑外观更加美观;受环境影响较低;经久耐用。冬季时,我们利用热泵可以把地下的热能“抽”出来,供给室内采暖;夏季时,再把室内的热能“取”出来,排放到地下储存起来。这样,可以通过自然和人工等补给方式,保持地温能量的动态平衡,使浅层地温能得以长期循环利用。
五、节能技术的应用(图列zzsj2049)
1.中水系统
我国在工业用水方面重复使用率十分低,生活用水重复使用几乎没有得到任何重视,节能是现在新农村住宅设计的一个重点,那么水的循环利用也是节能的一个至关重要的方面。可以将杂水、雨水处理后重复使用,这就要求构建建筑中水系统,以提高水资源的利用率,降低生活用水成本,还可以改善环境,一举多得。
2.门窗节能技术
门窗主要是考虑到隔热保温的性能,改善门窗的绝热性是节能的重点。传统已经使用的方法有控制窗户面积和外墙面积的比例,注意隔热条的应用等。关键在窗户的选材上可以使用中空玻璃、隔热玻璃、反热玻璃。
3.暖通空调节能技术
暖通空调的作用是能自由的保持并控制室内空气的湿度、温度及洁净度。选用我国市场上常见的热源种类——热电站、热泵、小型锅炉、区域锅炉房、直燃型溴化锂吸收热式热水机组等,进行供暖。在能源利用率方面,运行效率最高的是热电站,然后就是热泵。暖通空调在目前已经有了一定程度的发展。
六、结束语
通过上述分析可以看出,新农村住宅的规划有很多需要关注和改善的地方,我国在很多方面的技术已经具备了,在能源的运用方面也可以尽量提升,但是不可忽视的问题是我国目前的建筑行业存在一些弊端,再者,在农村地区实施一些高新科技比较困难,农民朋友们大多不太关注节能减耗的问题,主要考虑自身的经济利益,从而忽视生态住宅的建设。不过,由于越来越多的人关注住宅的生态节能问题,只要加大宣传力度,增加农村住宅应用生态节能技术的补偿,那么,新农村的生态节能住宅建设定会成为一道新的风景线。