马辉 ，王英 ，丛 健

(天津城市建设学院, 天津  300384)

摘要：我国农村地区受技术条件以及经济条件落后等客观因素的制约，建筑节能技术在村镇住宅建设中应用较少。为推动节能技术在村镇住宅建设中的应用，本文以寒冷地区村镇住宅的外围护结构为例，研究分析节能技术集成方案的选择方法。首先通过分析北方案冷地区的气候特征，选择外围护结构中适用的节能技术，然后对蓟县上仓地区的村镇住宅进行模拟，计算各种节能集成方案的建造成本和全生命周期成本，最终找出建造成本与全生命周期成本双重目标下的帕累托最优解。

关键词：村镇住宅；外围护结构；节能技术；技术集成；经济评价

中图分类号：F 282               文献标识码：A          文章编号：

MA Hui，WANG Ying ，CONG Jian

（Tianjin Institute of Urban Construction , Tianjin 300384,China)

Abstract：Restricted by rural areas’ technical and economic conditions, the application of energy-saving technologies in rural areas’ construction is very limited. Based on the case study of rural building’s exterior envelope in cold climate region, the decision-making method of integration of energy-saving technologies is studied to promoting the development of energy-saving technologies’ application in rural region. Firstly, energy-saving technologies are chosen through analyzing the climate feature of cold region. Then, the construction cost and life cycle cost are calculated based on the simulation of Tianjin JixianShangcang town's rural building. Finally, the Pareto optimization under the dual objectives of construction cost and life cycle cost is found.

Key Words：rural building; exterior envelope; energy-saving technology; technology integration; economy evaluation

 

在我国农村奔赴小康社会的背景下，农村住宅成了社会主义新农村建设的重要环节，事关我国城镇化发展全局、是提高农民生活质量的关键之一。然而由于我国农村地区受技术条件以及经济条件落后等客观因素的制约，建筑节能技术在村镇住宅建设中应用较少，致使产生大量能耗高且热环境舒适度差的住宅。因而，针对农村地域气候及生活形态的要求，探索出一些满足村镇住宅的节能技术性与经济性要求的建筑节能适宜技术集成方案，为村镇住宅的建设与发展提供技术指导，已成为当前建筑节能和新农村建设的迫切需求之一。本文以寒冷地区的村镇住宅外围护节能技术集成方案的评价与选择为例，探讨村镇住宅节能适宜技术选择与经济性评价的一般方法，并针对具体案例提出了北方村镇外围护结构的节能技术集成方案。

村镇住宅节能适宜技术评价应当遵循以下原则：

我国农村地区南北跨度大，因此具有气候多样的特征，针对不同的气候特征，我国制定了中国建筑气候区域划分标准，制定出全国建筑热工设计分区图。将我国各地区大致分为严寒地区、寒冷地区、夏热冬冷地区、温和地区和夏热冬暖地区五个区域^[1]。节能技术的选择应当结合当地气候特征，符合建筑热工设计标准。

节能技术在住宅建设中的应用成本较高是制约其发展的一个重要原因，往往节能性能越好的技术，其建造应用的成本越高。对于价格敏感型的农村居民而言，价格较低、性能达标的节能技术是其建造住宅时的首选。因此，在选择农村住宅节能技术时，应当在节能效果与造价之间寻找一个平衡点^[2]。

在众多的节能技术中，有一些建筑材料的制造工艺水平相当复杂，制造机械造价相当昂贵。造成了这些材料只有一些技术水平先进、经济实力过硬的大型企业才能够制造出来。因此，广大的农村地区想要获取这些建筑材料就显得较为困难，此类技术也难以在农村地区大面积推广。在选择农村住宅节能技术时，应该考虑就地取材，选择容易获取的材料。

农村地区施工技术条件较为落后，那些施工要求复杂、不易掌握的施工技术在农村地区推广难度大。因此选择农村住宅节能适宜技术时，也要考虑施工技术条件易于掌握的原则。

一般来说，外墙的保温隔热要达到设计要求往往有两个途径，一是通过与高效绝热材料复合，形成复合保温墙体。复合墙体保温主要有三个形式，分别为外墙外保温、外墙内保温、和外墙夹心保温等^[3]；二是直接采用具有较高热阻和热稳定性的墙体材料，利用材料良好的热工性能，满足规定的节能指标，这样的墙体保温形式称为外墙自保温^[4]。

其中，外墙外保温系统具有使用寿命周期长、有效减少建筑结构的热桥、不影响室内使用面积等优点，广泛适用于新建住宅和老旧住宅改造；外墙内保温系统具有施工不受气候影响，技术难度相对较小，综合造价不高的特点，是一种比较成熟的技术；外墙夹心保温系统会使外墙的厚度增加很多，影响室内外的使用空间，影响建筑墙体的构造柱等结构的设置，因此应用不多；外墙自保温系统其材料要求较高，并且造价较高。因此，除了一些高档的别墅建筑，在普通的民用住宅中较少使用

通过上述分析，适用北方寒冷地区农村住宅节能建筑的保温形式为常用的外墙外保温系统和外墙内保温系统。较适合北方寒冷地区应用的外墙保温系统有：无机聚合物保温砂浆外墙内保温系统和挤塑聚苯乙烯泡沫板外墙外保温系统。

门窗的节能效果主要取决于门窗的窗墙比、传热系数和气密性等因素的制约。在我国古代建筑中北墙体开窗很小，具有较好的保温性能，但采光不足极大影响了室内舒适感。采取适宜的窗墙比并选用具有较好保温隔热性能以及密闭性能的节能门窗是目前主要采用的节能技术^[5]。具体而言包括：窗墙比设计技术、铝合金单框双玻璃推拉窗和外平开门、PVC塑料单框双玻璃外平开门窗。

根据以上外围护结构各组成部分的节能适宜技术的选择，可以组合成下列几种技术组合方案，如表1所示。