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全面推进建筑节能促进社会主义新农村建设可持续发展

   2015-04-01 湖北省土木建筑学会 2480
核心提示: 建设社会主义新农村,是我们党在深刻分析当前国际国内形势、全面把握我国经济社会发展阶段性特征的基础上,以党和国家事业发展的全局出发确定的一项重大历史任务。
      建设社会主义新农村,是我们党在深刻分析当前国际国内形势、全面把握我国经济社会发展阶段性特征的基础上,以党和国家事业发展的全局出发确定的一项重大历史任务。在国务院下发的《关于推进社会主义新农村建设的若干意见》指出:新农村建设要大力加强基础设施建设,改善社会主义新农村建设的物质条件,加强宅基地规划和管理,大力节约村庄用地,向农民负责提供经济安全适用、节能节地节材的住宅,扎实稳步地推进村庄治理。在社会主义新农村建设如火如荼的开展过程中,我们必须注重建筑节能工作。
 
  一、农村建筑能耗和室内环境状况
 
  我国农村目前的民用建筑面积为240亿㎡,占全国总建筑面积的60%以上,在过去相当长的时期内,由于城乡经济状况和人民生活水平的巨大差异,农村民用建筑商品用能总量和单位面积的商品用能耗都远低于城市建筑。改革开放后,特别是近年来随着农民生活水平的提高,农宅建设已进入更新换代的高峰时期。到2010年,农村人均居住面积将达到30㎡,农村需新建住宅30多亿㎡。在广大农民奔向小康的同时,村镇住宅的能耗水平也同时发生前所未有的变化。现在我国农村民用建筑商品用能总量和单位的能耗量在我国的北方地区已高于城市建筑。如何在促进我国新农村建设和保证农民生活水平进一步提高的前提下,营造出一个健康、舒适和安全的农村建筑室内环境,而不造成能耗消耗的大幅度增长,是我国新农村建设必须面对和解决的战略性问题。
 
  1、农村建筑能耗形势严峻
 
  清华大学节能研究中心2006年至2007年组织大规模的农村能耗状况的调查,包括炊事、采暖、空调和照明的能耗,统计的能源种类包括:煤炭(散装煤、蜂窝煤)、液化石油气、电力、生物质能(木柴、秸杆),其中电力是按照发电煤耗计算值折合为标煤,其它各类能源根据燃料的平均低位发热量进行折算。
 
  调查研究表明,农村生活能耗已达到1.9亿吨标煤,占到中国建筑总能耗的37%。其中60%为煤、电等不可再生能源,40%为薪柴、秸秆等可再生能源,不可再生能源的利用比例随着农民生活水平的提高已明显增大。
 
  造成农村民用建筑和单位面积能源消耗偏高的主要原因主要有以下三个方面:一是农宅本身围护结构的热工性能差,98%以上的农宅围护结构无保温层,普通门窗、屋顶无保温隔热;二是供热和采暖设备效率低下,北方超过60%农户使用地炕和土暖气供暖,南方地区主要采用空洞和土采暖,其热效率仅为35%左右;三是农村节能意识薄弱。随着经济水平的提高,农民注重农宅的美观性,对农宅的功能及能耗利用效率考虑不多。
 
  2、农村住宅室内热环境问题突出
 
  农村住宅以独立式单元建筑为主,体形系数大,加之墙体、门窗保温性能普遍较差,以及制冷、采暖方式的落后,造成大量农宅能耗大而且室温低,在夏热冬冷地区,室外温度与室内温度基本一样,室内热环境和舒适性远低于目前城市住宅水平。如果要达到舒适性要求,其能耗将会大幅提高。
 
  另外,室内空气质量低下是农村住宅的另一个主要问题。室内空气质量与人的健康密切相关,因此,越来越受到人民的关注。我们往往认为农村应该是“山清水秀”的地方,实际上农宅的室内环境与当地的室外环境形成了巨大的反差。由于农宅的室内空气质量主要是依靠自然通风,室内环境污染现象比较普遍,居室内生物性、物理性、化学性污染有不同程度的存在。分析原因,主要是非清洁燃料低效燃烧和不良生活习惯所造成的。如煤炭、秸杆和薪柴的直接燃烧、功能房间布置不合理、通风排烟措施的缺乏及家禽的随便放养。
 
  二、新农村建设中推进建筑节能的主要任务
 
  1、提高农村住宅围护结构热工性能,降低建筑能耗
 
  农村住宅的主要问题就是建筑的体形系数巨大,外墙、屋面所占建筑大,导致热损失高。外墙普遍采用240㎜砖墙,是城市建筑节能标准中规定热阻值的二分之一至三分之一。门窗为普通的铝合金单玻窗,气密性差,保温隔热性能差,屋面系统仍为传统的“撒气漏风”,在外墙与地面交接处很少采用保温措施,通过地面形成很大的热损失。此外,建筑平面布局不合理,室外空气过量渗透,都影响建筑物室内热环境。利用科学方法,发展适宜技术促农居的建造方式从目前的手工业方式发展为工程化方式,大幅度提高设计水平和应用节能技术,实现农村住宅的建筑节能,在不采暖和制冷的情况下,达到冬天室内温度比未采取节能措施的农村住宅化提高3~5℃,夏天降低2~4℃;通过采暖、制冷,在达到舒适性要求下,节约能耗50%。
 
  2、优化农村住宅用能结构,实现可持续发展
 
  目前,农村生活用能以煤和生物质能直接燃烧为主,能源利用效率低,污染严重,用能结构不合理。优化用能结构应该以生物质能的高效清洁利用为主,结合太阳能、水电等可再生能源,逐步减少对煤炭的的依赖,是实现农村可持续发展、保障我国能源供应安全的重要步骤。
 
  基于现阶段大多数农村的实际经济水平,目前在农村农宅中应大力推广节能灯具、太阳能热水器等投资少、见效快的节能措施。
 
  三、新农村建设中推广的主要节电技术
 
  改善农村住宅的围护结构保温性能是解决能耗高、舒适度差最有效的措施,否则无论采用什么新型能源利用技术或者商效设备,都很难产生应有的效果。对农宅围护结构进行保温,无论是屋顶、墙体、窗户,还是地面,都应该采取保温措施。做好农村住宅保温除发掘农村既有的传统保温方式外,在有条件的地区还可以借鉴相对发展比较成熟的城市建筑保温技术。
 
  1、围护结构保温技术
 
  ⑴ 农宅墙体保温技术
 
  最简单的保温做法就是增加墙体厚度,墙体的厚度增大一倍,其热阻值就会增大近一倍,散热量也会减少近一倍。
 
  另外,还可以通过利用其他保温材料来增加农宅墙体的保温性能,常见的保温做法包括墙体保温、墙体内保温和夹心墙保温三种方式。墙体外保温是在墙体的外表面覆盖一层保温材料,它的优点是不易形成冷桥,保温效果稳定,而且能保护主体结构,延长建筑物使用寿命,缺点是对材料和施工质量要求严格,成本相对较高。墙体外保温可以使用的材料有膨胀聚苯板、胶粉聚苯颗粒等,膨胀聚苯板薄抹灰技术比较成熟、价格适中、无复杂的施工工艺,但要求墙体平整;胶粉聚苯颗粒保温技术对基层墙体平整度要求不高、易于施工,而且能充分利用废弃物,容易做到农户自己施工。
 
  墙体内保温的优点是应用时间较长、技术成熟,而且工艺简单、成本较低,缺点是易形成冷桥、降低保温效果,而且占用内部空间。墙体内保温可以使用的材料包括膨胀聚苯板、胶粉聚苯颗粒、岩棉板等。除岩棉板保温外,其他两种方式与外保温类似。
 
  夹心墙保温体系综合了墙体外保温和内保温的优点,而且使用的材料更加广泛,除了常见的聚苯板、岩棉、膨胀珍珠岩、膨胀蛭石外,还可以充分利用农村当地资源,如枯草、粉碎的农作物秸杆、小麦糠、干花生壳、锯末等,这样可以大大降低成本,但是使用过程中一定要做好这些材料的防腐、防潮、防虫工作。
 
  ⑵ 农宅屋顶保温技术
 
  目前常用的屋顶保温方式为在屋顶上表面铺设一定厚度的松散保温材料(如煤渣、草泥、干草、矿棉、膨胀珍珠岩、膨胀蛭石等)或者板状保温材料(如聚苯板、膨胀珍珠岩板等),外表面做防水处理,可大大提高屋顶保温性能。
 
  ⑶ 农宅外窗保温技术
 
  农村住宅外墙普遍存在的问题是门窗质量较差、关闭不严、冬季冷风渗透严重。因此,在经济条件允许的地区,外窗应尽量选用质量较好的双层中空窗。经济条件较差的地区,除应注意将窗在冬季密闭外,在外窗挂窗帘,白天打开让阳光充分进入,夜晚关闭窗帘阻挡冷风渗透和热量外传是一个经济实用的窗户保温方式,此外还可以再增加一层窗户的方式来改善外窗的保温性能。
 
  ⑷ 农宅地面保温技术
 
  对于单层和双层农宅,通过地面向室外散热是房间热损失的重要组成部分。搞好地面保温可有效改善房间冬季室内状态。农宅地面保温形式可分为水平保温和竖直保温。水平保温在地上铺设格栅,而后在格栅中添加保温材料,这里的保温材料可以使用松散材料,此时要在木格栅的下面添加防潮层,以保证保温材料的干燥;竖直保温需要在墙体地基外侧覆盖一定厚度和深度的保温层,如膨胀聚苯板。但是对于既有建筑,该技术容易受到施工条件发限制。
 
  2、可再生能源的利用
 
  可再生能源主要包括水能、风能、太阳能、生物质能、地热能和海洋能等等,它的特点就是资源潜力大、环境污染小,并且能够可持续地循环利用,是有利于人与自然和谐发展的重要能源。
 
  我国是农业大国,可再生能源资源非常丰富。从优势上讲,一个是具有资源优势,一个是具有市场需求的优势,还有技术方面的优势。从资源方面,我们现在可供农村利用的主要是太阳能、风能、小水电、生物质能等几种,这同时也应该是我们可再生能源重点发展的方向。在生物质能这一块,现在每年可以作为能源利用的生物质能资源大约相当于7亿吨标准煤。而去年,我国煤生产量是21.9亿吨。生物质能的来源主要有6亿吨左右的秸秆,还有大概是1亿吨左右的其他废弃物,包括林业废物等。养殖场的粪便也能够通过生产沼气而产生能源,大约能够产生沼气700亿立方米,这些数字都是很大的。栽植的生态林和林业废弃物相当于2亿吨标准煤,还有16亿亩能源作物等潜在的资源,这些资源都是可以利用的。
 
  太阳能热水器是太阳能热利用最成熟的方式,已经实现大规模商业化应用。我国是世界上太阳能热水器生产和安装面积最大的国家,截至2006年,我国太阳能热水器运行保有量达9000万㎡,年生产能力逾2000万㎡,使用量和年产量均占世界总量的一半以上。随着人民生活水平的提高,生活热水的需求量将持续上升。加快推广太阳能热水器的使用,能大幅缓解由于热水消耗量的增加而引起的能源供应压力和环境压力,有利于我国建筑节能总体目标的实现。
 
  3、农村农宅室内环境改造技术
 
  我国农村能源结构不合理,现阶段煤炭等商品能源利用量已经占到了60%,秸秆和薪柴等生物质能源只占40%,但是农村能源设施和利用方式普遍落后,多以燃料的直接燃烧为主。据中国室内环境监测工作委员会的调查和研究,认为“落后的农村传统的生活方式”是造成目前我国农村室内环境污染的四大环境问题之一。
 
  在北方冬季采暖一般用火炕和土暖气,还有些农户用煤炉采暖。而在南方,由于采暖期较短,一般采用火盆、煤炉等进行短暂取暖。一些用来取暖的火盆,冬季直接放到室内,煤炭燃烧产生的烟气直接排放到室内,加上冬季一般室内的门窗都紧闭,空气流通很差,造成室内污染很严重。并且大部分农户家里都没有抽油烟机,只有少数经济比较好的农户家里有抽油烟机。这样即使做饭时采用的是液化石油气或者沼气这些清洁能源,厨房内也还会由于烹调过程中的煎炒烹炸造成室内污染。厨房油烟是食物用油和食物高温加热后产生的,高温烹调是我国独特的烹饪习惯,因而在高温烹调过程中形成的厨房油烟已成为我国室内环境中的主要污染物之一。
 
  通过以上的分析,我们发现厨房是农户房间中污染最严重的地方。在南方发现有33%的农户的厨房是在室内且与居住房间连通的。另外,不良生活习惯和环境意识的缺乏也是造成农村室内环境差的重要原因。并且在农村,农户家里一般都会饲养家禽家畜,会造成室内的严重污染甚至导致疫情发生,严重威胁着人们的生命安全。
 
  农村居民室内环境污染直接威胁着广大农民的身体健康,农民的健康若没有保障,新农村建设就有可能成为空中楼阁。因此,了解室内环境的污染现状和成因,并对农村的室内环境污染进行防治势在必行。应当因地制宜发展适用的技术,充分利用当地资源条件,主要包括:
 
  ⑴ 对农村建筑进行通风设计,确保室内通风良好,不仅能够改善室内热环境,还可以稀释和排除因炊烟排放导致的室内污染物,提高室内空气质量;
 
  ⑵ 室内空气污染控制技术,采用农村家用排油烟机或者排气扇、排烟系统、自然通风方式等降低有害燃烧产物散发及传播。
 
 
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