皖北地区既有农房节能改造技术研究

皖北地区既有农房节能改造技术研究

黎,顺[*]

安徽理工大学土木建筑学院，安徽 淮南 232001

摘 要：针对皖北地区农村住宅热工性能差、居住舒适度不高等问题，总结出一套被动式节能改造策略。主要从院落环境设计、围护结构改造和配套设施优化三方面出发，结合既有条件和经验，对皖北地区既有农房进行节能改造，可以减少能源消耗，提升居住品质，推进乡村振兴战略发展。

关键词：建筑节能；皖北地区；农村住宅

中图分类号：TU 241.4              文献标识码：A

0引言

在当前经济形态下，国务院印发了《“十四五”推进农业农村现代化规划》,指出要全面推进乡村振兴战略，实现农业农村现代化，走出一条资源节约和环境友好的可持续发展道路[1]。我国在农村地区的发展取得了显著成效，但是还存在些许不足。首先是不同地区上差距较大。我国目前对于城市地区既有建筑的节能改造研究较多，但受到客观条件制约，对于农村地区的资源投入较少[2]。

分析已有研究，现有农村地区住宅的节能改造技术研究大多针对我国北方寒冷地区和严寒地区，如河南、山东等省份出台了相应的技术指导规范，从围护结构改造、能源综合利用、规划设计等角度出发对农房进行节能改造，但对夏热冬冷地区的农房节能改造技术研究较少。本文以皖北地区既有农房为研究对象，通过实地调研和查找资料，在皖北地区既有农房实际现状的基础上，参考现有节能改造技术，提出一套针对皖北农村地区的节能改造提升技术。

1皖北地区概况

1.1地理气候特征

皖北地处长三角地区，地形以平原为主，农业人口较多。在气候分区上包含了寒冷地区和夏热冬冷地区，属于交叉地带，但是冬季温度较低，最冷月平均温度在0-10℃之间，夏季最高温度可达35度以上。

1.2农村住房特点

皖北地区农村住房以村民自建为主，大多采用平屋顶形式，平面上以房屋与围合成的院落组合为主。由于大多数房屋缺乏相应技术规范和人员指导，在建造时盲目追求大面积、大开窗和高层高，加上大多房屋建造时间久远，没有保温隔热处理，整体房屋热工性能较差，冬夏两季居住舒适度不高。另外由于对资源没有合理高效利用，导致资源消耗量较大，不利于节约资源保护环境。综上所述，研究相关节能改造技术，对皖北地区既有农房开展节能改造，推动农业农村现代化向前发展具有十分重要的意义。

2节能改造技术

2.1院落环境设计

建筑为人提供居住空间，而庭院是集休闲与多功能一体的使用空间。皖北农村地区房屋大多与庭院组合，庭院在使用上，一方面可以种植瓜果蔬菜并养殖家畜等，另一方面也为农户提供了休憩、晾晒、吃饭等生活休闲空间。但在实际调研中发现皖北农村地区庭院设计存在功能较为单一，规划设计不够合理等问题[4]。本文从规划布局和绿化处理两方面着手，讨论适合皖北农村地区的院落环境设计技术。

首先在规划布局上，在满足功能实用的前提下尽可能布置出功能多样化的庭院空间。将起居室等使用频率较高的主要空间布置在靠南一侧，阳光充足的位置，以便冬季获得更好的日照。而将厨房、卫生间、储藏室等辅助性的房间放置在北侧或院落的两侧。在功能设置方面，条件允许的情况下可以加入水池，廊架等，为庭院增添趣味性。其次在绿化处理方面，庭院绿化属于建筑的外部环境因素。通过增加小品等观赏性植物，同时避免种植高大乔木造成对阳光的遮挡。在植物品种的选择上尽可能选用适合当地生态发展的植物，同时尽可能做到季节上的互补。最后，通过以上对庭院环境合理的改造处理可以有效改善居住环境，提高舒适度。

2.2维护结构设计

建筑的外围护结构包括外墙、屋面、地面和门窗等直接和外部环境相接触的部分。有研究表明外围护结构的热量损失对建筑总传热耗热量的占比达到了80%以上。可见对建筑的围护结构进行合理改造并增加保温材料可以极大提高建筑热工性能，也是整个农房节能改造的重点。

（1）对外墙节能改造就是通过选用质轻导热系数低的材料作为外墙的保温隔热材料，用以增加外墙的热工性能，通常包括外保温、内保温和夹心保温三种构造做法。外保温是在靠近室外一侧的墙体增加保温隔热材料形成复合墙体，可以增强外墙整体保温隔热性能。施工过程在室外完成，可以形成对建筑外墙的保护，同时也不会对室内的生活产生影响，是目前采用最广泛的墙体保温形式。内保温则是在在靠近室内一侧墙体上覆盖保温隔热材料，可以对室内进行装饰，但会减少室内空间，并且在室内施工对住户生活会有影响，故一般较少采用。夹心保温是把保温材料放置在外墙的内侧和外侧墙片之间的构造做法，但需要在内外页墙体间进行拉结处理，做法较复杂。

（2）调研中发现皖北地区农房多为平屋顶，采用预制混凝土空心楼板加水泥抹灰，部分住宅设有防水层，整体保温隔热较差。在改造时可采用倒置式保温，即将防水层设置在保温层之下，最上面加一层保护层，可以延长使用时间。

（3）对地面的处理容易被忽视。构造上，先在夯实素土上铺油毡防潮层，再叠加炉渣进行保温和细石混凝土垫层，最后进行水泥砂浆抹面处理，也可以再贴上一层地砖。

（4）门窗是外围护结构保温隔热的另一重点。通常农户家中门窗气密性较差，导致保温隔热性能差。在皖北地区原有门窗的基础上可以利用现有窗框，将单层玻璃更换为双层隔热玻璃，并在窗户周围加设密封条。

2.3配套设施优化

除了对建筑物本身和建筑周边的环境进行改造处理外，还可以通过对相关配套设施进行改造处理，在改善居住品质的同时还可以进一步节约资源，减少对环境的破坏。比如太阳能综合利用和雨水收集利用等处理。

太阳能是重要的可再生能源，通过光伏电板可以将太阳能转化为电能、热能等。可以在既有农房的墙体、屋顶、窗户和阳台等位置安装太阳能收集装置，安装时需要注意朝向和角度，以获得合理的太阳照射角度。

皖北地区夏季通常多雨，利用雨水收集装置可以有效对雨水进行循环利用，可以用来拖地、灌溉等。根据收集方式可分为管道收集，调蓄收集和渗透收集。利用管道，水池和其它蓄水装置将雨水收集起来再利用。

3结语

当前我国农村建设进入了新的阶段，皖北农村地区具有广阔的建筑节能和农房节能改造前景。本文针对皖北地区既有农房现状进行分析与总结，从院落环境设计和围护结构改造以及配套设施优化三方面出发，提炼出有效改善农村室内热环境，提高居住舒适性的措施。通过以上对既有农房的节能改造，能够显著提高皖北农村地区房屋节能水平，改善农居生活环境品质，提高村民生活水平和质量，带来综合效益，推动乡村振兴和农业农村现代化发展。

参考文献：

[1]中华人民共和国国务院.国务院关于印发“十四五”推进农业农村现代化规划的通知[EB/OL].(2021-11-12)[2023-02-27].http://www.gov.cn/zhengce/zhengceku/2022-02/11/content_5673082.htm.

[2]郭建宏,张顺,马坤茹.北方寒冷地区农村既有建筑按需节能改造效益分析——以河北省保定市阜平县某农居为例[J].河北工业科技,2020,37(05):335-342.

[3]陈晓华,袁晨晨.安徽省农村人居环境质量评价及其空间分布特征[J].池州学院学报,2017,31(06):60-65.

[4]颜红影.乡村振兴背景下皖北地区新农村住宅庭院设计初探[J].南京工程学院学报(社会科学版),2020,20(01):69-72.

[5]苏步云. 泡沫混凝土力学性能及其弹塑性损伤本构研究[D].太原理工大学,2017.

作者简介：黎顺（1997-），男,硕士在读，研究方向：建筑信息化与绿色建筑。

基金项目：安徽省住房城乡建设科学技术计划项目《基于BIM的皖北地区既有农房节能改造技术研究（2022-YF135）》

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