村镇住宅建筑节能论文

摘要：建筑能耗中的热损失有四分之三是外围护结构表面传热造成的，改善外围护结构的性能成为了建筑节能的基础工作。文章简单的介绍了外围护结构中外墙、门窗、屋面的几种节能措施和相应的一些新型节能材料。今天小编为大家推荐《村镇住宅建筑节能论文(精选3篇)》，仅供参考，希望能够帮助到大家。

村镇住宅建筑节能论文 篇1：

我国被动式太阳能采暖技术的应用现状及发展前景

摘 要：本文首先分析了太阳能资源的适用背景及分布现状，确定太阳能采暖的利用价值;然后介绍被动式太阳能技术的原理、适用范围、经济适用性，并提出该技术面临的问题，分析宁夏回族自治区农宅和北京山地等案例;最后展望了该技术在国内的发展前景。

关键词：被动式;太阳房采暖;建筑设计

Application Status and Development Prospect of Passive Solar Heating Technology in China

DANG Yitian

（Department of Architecture， Shanghai Academy of Fine Arts， Shanghai University，Shanghai 200042）

近年来，我国工业化和城市化进程不断加快，建筑业发展迅速，这增加了我国能源的消耗。相关数据显示，建筑能耗结构中有2/3的能源用于建筑采暖、制冷和热水供应。因此，实现建筑节能的一个有效途径是充分利用太阳能进行采暖、降温和热水供应。

我国有丰富的太阳能资源，2/3以上地区的年太阳辐射量超过每平方米5 000 MJ[1]。受地理和气候因素的影响，太阳能分布呈现出明显的地域性。充分利用丰富的太阳能资源，解决其强度受各种因素（季节、地点、气候等）的影响不能维持常量的问题，是利用太阳能实现建筑节能的关键所在。

将太阳能技术运用于当前建筑设计中，既能满足建筑的能源需求，又能充分利用太阳能资源，加快太陽能产业的发展。此外，太阳能的有效利用还可以大大减少其他不可再生能源的浪费，减少环境污染问题。因此，对被动式太阳能建筑的设计进行研究具有十分重要的价值。

1 被动式太阳能采暖的原理

被动式太阳能建筑是利用太阳能提供的室内热能，不需要任何机械设备提供能源，仅仅依靠传导、对流和辐射的自然热传递。加上通过建筑物的布置、内外构造及材料选择有效地采集、储存和分配太阳能，提高建筑的温度和光线，使建筑物具有温暖明亮的环境。被动式太阳房采暖原理如图1所示。该建筑是利用温室效应的原理来加热房间的。玻璃具有能透过太阳辐射热而不能透过红外热的特点。当太阳辐射热透过玻璃后，会被某种材料吸收，该材料辐射后的红外热就不能透过玻璃再返回到室外[2]。

2 国内被动式太阳能采暖应用现状

2.1 适用范围

谢琳娜利用建筑气候设计原理，结合我国的太阳能资源分布情况，分析了不同气候区室外气候条件与热舒适区关系，建立了不同气候区被动式太阳能建筑设计的边界条件[3]。同时，强调被动太阳能的设计应着重考虑建筑朝向、体形和热质材质等，以适应不同的气候条件。

2.2 经济可行性

与传统的采暖供热系统相比，太阳能采暖系统具有初期投资大、运行费用低等特点。初期投资大是由于太阳能集热系统增加，运行费用低是由于常规能源的消耗减少。

石金凤以桃李坪村为例，运用动态年计算费用法分析了7种村镇住宅建筑太阳能供热系统利用方案的技术经济性[4]，结果如表1所示。

通过比较上述7种方案可以看出，对住宅进行节能改造后，即使只是简单的外保温，每年的计算费用也大幅度降低，在很大幅度上提升了经济性。

2.3 存在的问题

2.3.1 理论方面。陈其针提出，被动式太阳能建筑热舒适性的计算、分析，从理论上来说是一个难题[5]。太阳能被动式供暖形式可以改善室内热舒适性，降低采暖能耗，但是太阳能受太阳辐射、室外温度等不可控因素的影响较大，不稳定的特点明显。而且，建筑结构的对流、辐射换热、导热等形式都呈现出不稳定性，理论研究成为难题。

2.3.2 技术方面。从实际工程应用可以看出，目前，我国已建成了多个单体建筑的太阳能供热采暖工程，但太阳能区域供热采暖工程还未应用于实际生活中。太阳能采暖不适合集中供暖，只适合分户单体供暖，这一问题还有待研究解决。

2.3.3 经济方面。被动式太阳能建筑具有节能、经济实用性强的特点，但相对于主动式太阳能建筑存在供热效果较差、初期投资较高、太阳辐射热不稳定性等问题，群众广泛接受还需要一个过程。部分专家在计算过程中考虑到了初期投资的时间价值，对太阳能利用方案采用复利法的动态年计算费用法进行技术经济分析，但未考虑辅助能源初始价格的变化。

2.3.4 区域方面。受气候影响，不同地区的太阳能辐射量也截然不同，太阳能富足地区可以在保证室内热舒适的同时，基本实现“零采暖能耗”的目标;但太阳能不足的地区，实现这一目标的难度较大。结合当地气候和自然能源设计太阳能被动式供暖系统仍是一个复杂的问题，而且在夏热冬冷地区，太阳能在发展过程中仍有很多需要突破的地方，以应对夏热冬冷地区气候的变化。

3 案例分析

3.1 宁夏回族自治区太阳能绿色低碳农宅

示范建筑位于宁夏回族自治区银川市平罗县，建筑外观如图2和图3所示，建筑设计采用主、被动太阳能供暖系统运行方式。刘娟对房间供暖耗热量和太阳能集热器面积进行计算，对示范农宅温度进行测试及分析，对示范农宅经济性进行探讨。结果表明，通过采用平板太阳能供暖系统，被动式太阳房、围护结构保温等节能技术不仅达到了供暖的目的，而且实现了低碳、舒适的效果。该建筑在改善农村居住环境，提高居住舒适性、节能减排方面效果明显，适宜持续发展[6]。

3.2 北京太阳能山地建筑

霍进从建筑设计角度完善了不同类型山地太阳房的建造模式，提出了一种基于被动式山地住宅的太阳能水箱蓄热系统，在北京山地基本可以实现太阳能独立供暖，并将该系统应用到山地住宅方案设计中，对取暖效果进行计算[7]。

4 国内被动式太阳能采暖技术发展前景

当前，我国农村住宅相对分散、密度低，集中供暖模式投资大、维护水平高，因此，其不适用于农村地区。而太阳能作为一种可再生的清洁能源，无须开采和输运，方便安全、价格低廉、环保，符合社会主义新农村建设的要求。现阶段，我国被动式采暖系统仍有许多难以解决的问题，但基于国内被动式太阳能采暖技术、实践的整理、分析，可以认定被动式太阳能采暖系统是一种理想化的节能建筑，相对于传统被动式建筑，新型太阳能建筑能提高太阳能利用率，增强室内热舒适性。而且随着社会的发展、技术的突破、政策的支持，相信太阳能建筑发展前景广阔，是能源建设更好地实现可持续发展的重要组成部分。蔡伟在《新农村建设中太阳能采暖技术的应用》一文中，分析了被动式太阳能采暖技术的效益问题[8]。

4.1 经济效益

以单个居民住宅采暖系统为例，在管路相同、供回水温度相同的情况下，分别采用燃煤锅炉、燃气锅炉、燃油锅炉、低温电热膜辐射采暖、太阳能采暖进行比较分析。结果表明，太阳能采暖费用最低，优势明显。

4.2 生态效益

从整体上讲，被动式太阳能采暖可以和建筑合为一体，整体和谐，既不影响建筑美观，又节省能源，符合功能化、美观化和生态化的发展方向。从生态保护上来说，被动式太阳能采暖可节省大量化石能源，减少污染物，还可将农村秸秆、树枝等生物质能转化为商品资源，降低农民用能支出，改善大气环境，实现农业废弃物再利用，为乡村振兴提供强有力的支持。

4.3 社会效益

作为新能源利用技术，被动式太阳能采暖有利于整体能源结构调整，其社会效益体现在环境保护、农村生活条件改善以及对农村经济发展的带动等方面。太阳能采暖可节省大量化石能源，降低农民用能支出，减少污染，为可持续发展提供强有力的支持。尤其是随着经济社会的发展，常规能源价格定会不断上涨，污染治理的成本也会大幅上升，被动式太阳能采暖技术应用的社会效益将会更加凸显。

5 结语

我国太阳能资源十分丰富，被动式太阳能采暖技术日臻成熟，在我国农村建设中具有广阔的应用前景。被动式太阳能采暖能降低农村采暖负担，洁净、卫生、安全，具有良好的舒适性和节能性，对我国经济、环境和能源建设具有积极的推动作用，在推进乡村振兴中有较好的社会效益和推广前景。将被动式太阳能技术应用在解决住宅建筑采暖问题的同时，应注重与建筑设计的结合，通过建筑空间形体和建筑构件的创造性设计，以满足节能环保的要求，实现建筑形式的创新。

参考文献：

[1]于涛，赵玉清，乔春珍，等.主被动结合式太阳房的研究现状及展望[J].太阳能，2015（1）：66-70.

[2]鲍玲玲，李亚楠.我国太阳房采暖技术研究综述[J].洁净与空调技术，2017（2）：15-22.

[3]谢琳娜.被动式太阳能建筑设计气候分区研究[D].西安：西安建筑科技大学，2006：45.

[4]石金凤.村镇住宅建筑太阳能供热系统技术经济分析[D].西安：西安建筑科技大學，2009：15.

[5]陈其针.被动式太阳能建筑结合相变墙体在沈阳地区的应用研究[D].重庆：重庆大学，2010：6.

[6]刘娟，刘蕙兰，张建中.宁夏太阳能绿色低碳农宅的试验研究[J].暖通空调，2014（8）：52-56，73.

[7]霍进.北京山地建筑太阳能直接利用的若干问题研究[D].北京：北方工业大学，2013：4.

[8]蔡伟.新农村建设中太阳能采暖技术的应用[D].合肥：安徽农业科学，2007：10.

作者：党怡天

村镇住宅建筑节能论文 篇2：

从建筑节能浅谈外围护结构

摘要：建筑能耗中的热损失有四分之三是外围护结构表面传热造成的，改善外围护结构的性能成为了建筑节能的基础工作。文章简单的介绍了外围护结构中外墙、门窗、屋面的几种节能措施和相应的一些新型节能材料。

关键词：建筑节能；外围护结构；墙体；门窗；屋面

建筑节能意识在建筑行业已经得到了广泛的重视，据统计，北方地区外围护结构表面传热的热损失占整个热损失的四分之三左右，因此建筑节能的重点部位是外围护结构。而国家建筑节能65％的目标，对外围护结构提出了更高的要求。因此开发高性能的建筑围护结构部件，更好的满足建筑保温、隔热、透光、通风等各种要求，达到良好的室内居住环境和降低能耗的目的是建筑节能的基础工作，也是关键性工作。在外围护结构的所有部件中外墙、门窗和屋面尤为重要。

1墙体

墙体是建筑外围护结构的主体。就墙体材料而言，我国以前以实心粘土砖为主要材料，这对能源和土地资源是一种严重的浪费，目前国家已经禁止使用。加气混凝土砌块，多孔空心砖，用粉煤灰、煤矸石、浮石与陶粒等生产的混凝土空心砌块已成为目前外墙的主要建筑用材。现在我们还可以引进新工艺，增加草转、农作物秸秆板材等生态建材的生产。这些新材料充分利用农业废料，它们更经济、更环保，不仅可以满足建筑要求，更具有良好的社会效益和生态效益，是未来节能材料的发展方向之一。

对墙体结构来说，主要有如下四大保温系统。

①自保温系统。墙体砌块内部有很多封闭的气孔，在材料中形成了静空气层，使其自身有良好的保温隔热性能，这种保温系统可认为是用相对单一的材料通过增加墙体厚度来达到保温，已不能适应节能和环保的新要求。

②外墙内保温系统。它指在外墙内表面设置保温层，起保温作用。它对饰面和保温材料的耐久性要求较低，在墙外保温技术成熟前，此保温系统被广泛使用。但其缺点也比较明显，如建筑体中存在热桥现象，保温层处于室内占用使用面积，不利于室内装修，建筑改造时施工严重扰民，不利于就有建筑物的改造等。鉴于以上原因，外墙内保温系统的使用已经逐年减少。

③墙体夹芯保温系统。此系统墙体由内、外两部分墙体组成。保温材料置于它们之间。这种系统有效地保护了保温材料，而且对施工季节和施工条件的要求不高，冬季施工影响小，技术易掌握，尤其适用于北方寒冷地区的村镇住宅。

④外墙外保温系统。它是指在外墙的砖石、混凝土等建筑材料的表面建造保温层。外墙外保温系统近几年发展迅速，此系统适用范围广，技术含量高，能有效保护主体结构，有效提高主体结构的耐久性，它基本消除了热桥现象，有利于室温稳定，是室内装修更方便，其优势明显，外墙外保温技术已逐渐成为建筑保温节能的主流。

2门窗

窗户是建筑外围护结构的重要组成部分，但其保温隔热能力较差，因此增强门窗的保温隔热性，少门窗能耗，成为提高建筑节能综合体系中的重要组成部分。目前对门窗的节能处理主要是改善材料的保温隔热性能和提高门窗的密闭性能，从门窗材料来说目前UPVC塑料型材使用较广，它的导热系数小，多腔体结构，密封性好，温隔热性好。而中空玻璃的问世，解决了大面积玻璃造成能量损失过大的问题，其保温隔热、隔声性好，是理想的建筑用材。除此之外，现在还有镀膜玻璃、智能玻璃等，这些新型玻璃都有很好的节能效果。

3屋面

屋顶的保温、隔热是围护结构节能的又一重点。近几年高效保温材料开始应用与屋面，目前应用较多的是加气混凝土保温屋面，也有用水泥聚苯板，水泥珍珠岩等做成的保温屋面。而从生态节能的角度来说，屋顶绿化是个不错的选择，这种方式能有效改善屋顶的热工性能，屋面的隔热保温效果显著提高，缓解了顶层冬冷夏热的局面，居住的舒适度有很大提高。屋顶的绿化还可以保护屋顶结构，延长防水层使用寿命。同时屋面绿化还有明显的美化城市，改善城市生态环境的作用。

4结语

随着人们对住宅舒适性的要求越来越高，建筑能耗必然随之增加，而国家建筑节能的指标却在逐年提高，这就对维护结构提出了更高的要求。这就要求我们的土木工作者在工作中能勇于创新，建造出更加舒适、更加节能的新住宅。

参考文献：

[1] 王宗昌.建筑保温节能施工常见问题及对策[M].北京:中国 建筑工业出版社,2009.

作者：任杰,王宇

村镇住宅建筑节能论文 篇3：

四川地区村镇住宅的节能经济性思考

摘要:针对四川地区灾后重建的契机,以及四川省节能住宅建设的相关政策规定,探讨在生态节能住宅修建前期,要注重节能住宅成本效益分析,保证节能住宅价值实现途径中的价值链条通畅,以及从传统民居中吸取节能住宅规划、构造、材料等方面的宝贵经验,因地制宜,防止伪生态住宅的产生,保证四川地区村镇住宅的节能经济性。

关键词:村镇住宅;节能;经济性;四川地区

四川省地处中国建筑气候分区ⅢC地区,1月平均气温0℃~10℃,7月平均气温25℃~30℃的夏热冬冷地区,区域位置在东经97°21′~108°31′,北纬26°03′~34°19′之间,属于亚热带季风气候。2008年从热工设计参数、采暖通风空气调节、可再生能源利用等角度制定《四川省居住建筑节能设计标准》,并且政府规定节能不达标建筑不得交付使用。尤其是2008年开始的灾后重建工作可谓契机,法国开发署联合国家住房和城乡建设部及四川省建设厅组织编写《农村抗震节能住宅建设实用指南》,法国开发署提供2亿美元紧急优惠贷款,用于农村沼气建设。村镇住宅作为农村社会的聚落空间地域单元和居住形式,注重村镇节能住宅的建设,对于改善民众居住条件,调整居住空间模式,社会主义新农村和构建和谐社会都具有重要意义。

四川地区传统民居形式由于少数民族多,民风、宗教信仰等具有风格多样的特点,西部地区,仍以单层独立式住宅为多,自然村分散。有的传统住宅存在潮湿、阴暗、通风不良等问题,80%乡村住宅仍没有集中供水,排水沟渠等设施,村镇街道电线组织混乱,垃圾随处丢放等缺点。但是四川地区村镇生态环境,绿化和水资源较好,可利用土地较宽裕,可再生能源种类多,住宅形式单一,节能潜力巨大,需要从整体环境规划和单体建筑设计方面注重村镇住宅的生态节能设计。四川村镇普遍经济收入不高,节能生态住宅的经济性分析是当务之急。

一、节能住宅成本效益分析

节能住宅生命周期总成本包括购置成本和其后经营成本,包括建筑物修理和更新,装修和设备成本,供暖、照明和服务成本,以及在运营过程中的所需劳动力成本。据《Building Economics》显示,低多层住宅总成本中维护费用占14%,供热、照明的燃料和养护占24%,建筑物初始费用占48%,土地和开发费用占14%。节能住宅的计算又包括洁净能源开发和利用费用,水循环利用和中水处理费用,节材水平包括其可降解、无害化、可再生、可循环的材料使用量,垃圾输出费用等。首先,国家鼓励建筑节能,规定节能住宅税率为零,而普通住宅建设固定资产投资方向调节税率为5%。四川村镇住宅一般无保温隔热措施,砖混结构为主,外围护墙大多为240mm厚空心砖墙,内外抹面,热阻值为0.45~0.48(m2·K)/W;屋面大多为120mm厚空心板为结构层,窗多采用单层实腹或空腹钢窗、铝合金窗,气密性和水密性差,普遍为单层玻璃 [1]。目前,塑料单玻窗为250元/m2,塑料中空玻璃窗为450元/m2,传热系数递减了近一倍 [2]。塑料双玻窗热损失为塑料单玻窗的1/2,外墙若采用水泥砂浆加矩形多孔空心砖加保温砂浆构造,传热系数达1.4W/(m2·K),节能增加费用约为15元/m2;屋面能耗约占总能耗8%~10%,屋面增加30mm聚苯板保温层,节能增加费约为50元/m2,单是改善了热工性能,坡屋顶隔热性能优于平屋顶,还可提供新的使用空间。虽然住宅标准提高,如果为100平方的住宅面积计算,粗略估计增加造价约为7 000元左右,但是居住环境得到很大改善,否则能量消耗仍需要损失经济费用,例如夏热冬冷地区无集中供暖,以《成都地区住宅建筑节能暂行规定》为例,以过去十年统计值为数据基准,全年日平均温度≥26℃的天数为32天,日平均温度≤8℃的天数为59天。采暖期和制冷期都需要使用辅助设备才能达到室内人体舒适环境温度标准。外窗是节能的薄弱环节,夏季通过玻璃窗入射得热量占约占制冷机最大负荷的20%~30%,冬季单层玻璃热损失约占供热负荷的30%~50%。太阳能节能技术和沼气利用目前作为四川地区村镇住宅节能的一项重要内容。资料显示:一口8m2沼气池可满足一家人日常烧饭、烧热水等。一年可产生沼气350m3左右,造价仅1 000余元,但其产生热值相当于节省800kg～1 000kg的煤[3]。沼气每年可比液化石油气节约燃料费用500元以上,两年即可回收投资成本。不可否认,节能住宅由于集成采用新技术、方法和设备,初始投资成本大,如果能借助新农村建设和灾后大量村镇住宅重建的契机建设,则可增加成本摊销,再加上政府对节能住宅的费用支持,从改善居住环境的角度而言,四川地区村镇节能住宅的实施经济性和成本效益高。

二、节能住宅价值实现途径

从理论角度讲,节能住宅本身应该是一种低能耗、低排放的产品,是符合社会效益最大化的目标。但是目前绿色建材、新能源开发、节能建筑采用的设备等市场并未健全,很多房地产业开发生态节能住宅处于摸石头过河阶段,存在低估乃至忽略区域自然资源的本体价值现象,同时普通住宅的建筑材料开发仍处在粗放初级产品阶段,过低的价格使其在某种程度上比绿色建材占据优势。节能住宅的相关技术仍不成熟,比如地源热泵技术,由于建筑项目涉及各方面对于技术方面的知识欠缺,导致市场价格存在虚高现象。生态节能住宅并非“豪宅”,并非有钱人的专利。充分利用市场机制可以更好地实现生态住宅价值。市场有约束和激励两方面职能,产权管理很重要。产权明晰基础上,构建高效的竞争市场。利益是主体竞争原动力。市场价值链条中的开发运营者利益清晰、消费者效用明晰、政府社会收益清楚,节能住宅的价值链条才通畅。节能住宅市场需要从初期到成熟阶段,政策上的干预逐渐退后,节能住宅带来的收益,使用者得到的效用更趋明显,节能住宅的经济性才可以最大化体现。《中国生态住宅技术评估手册》从小区规划设计、能源与环境、室内环境质量、小区水环境、材料与资源等五个方面对居住小区进行评估,提供了生态住宅评估标准。体系庞杂,村镇住宅的节能经济性必须以实现此标准为基础,节能指标达到国标的50%,否则不能称其为生态节能住宅。

三、四川传统民居给村镇住宅节能改造的经济性启示

四川传统民居内容与形式的统一是其重要特色,包括廊院式建筑,竹筒式民居、四水归堂的小天井等,不仅功能分区明确,而且因地制宜,冬暖夏凉。穿斗结构,屋面出檐深远、单挑、双挑各式做法,运用当地材料,比如,藏族的雕楼,天然片石砌筑墙体,土家族的石板房,屋面木板铺底,木板经过砍、削,中部略起沟槽,便于排水,再用石板压住木板、避免被风刮走、不钉不嵌缝而不漏雨。再如,彭山山区树皮屋面的民居、竹子做柃条、树皮盖面,时间久了,树皮生长青苔,由黑变绿。雅安农村的木骨泥墙,青石门框等,从环境中寻找适宜建筑材料,充满乡土气息和地方特色。规划角度看,古代的阴阳五行学说、风水理论对四川民居择址,朝向产生影响,用阴阳说保持社会和大自然的平衡,风水选址用朱雀、玄武、青龙、白虎去象征建筑周边的建筑,如泸州民居前面的水池,侧面的道路,环状的山丘都具有一定象征意义,大邑刘氏庄园的建筑室内地面以下的通风管道设计等。四川传统民居巧妙利用地形、建筑与环境交融、自然物成为构图部分,保护自然环境、地方材料等运用可称其为低技术生态节能建筑。从传统民居形式中吸取宝贵经验,选择当地材料、建造方式,可以有效降低生态节能住宅造价。

村镇住宅修建过程中要注意防止建造成本过高,收益成本比却一般的住宅,以及建设成本低、使用成本过高的住宅,或者部分指标收益成本比高,总体指标收益成本低的住宅[4]。在生态节能住宅修建前期,要注重节能住宅成本效益分析,保证节能住宅价值实现途径中的价值链条通畅,以及从传统民居中吸取节能住宅规划、构造、材料等方面的宝贵经验,因地制宜,防止伪生态住宅的产生,只有这样才能保证四川地区村镇住宅的节能经济性。

参考文献:

[1]唐京华,刘宏成.夏热冬冷地区节能住宅经济性分析[J].南方建筑,2005,(3):44-46.

[2]拉瓜登顿.成都地区住宅节能窗设计与应用[D].成都:西南交通大学,2006.

[3] 中国网络电视台经济频道[EB/OL].(2007-12).http://finance.cctv.com/20071210/104240.shtml.

[4]陈国毅.绵阳地区灾后村镇生态住宅设计研究[D].西安:西安建筑科技大学,2009.

Sichuan Region Dwelling on the Economics of Energy

LI Yan-ju

(College of Environment and Civil Engineering, CDUT, Chengdu 610059, China)

Key words: residential;energy efficient;economy

作者：李艳菊