發布時間:2023-03-14 15:08:56
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關鍵詞:農村建筑;地毯;設計
中圖分類號:TU2 文獻標識碼:A
引言
隨著環境問題的不斷出現,“低碳經濟”的浪潮已經在全球各地掀起,我國是農業大國,農村耗能所占比例很大,而因為我國農村地區沒有統一的規劃,加之建筑用地面積大、技術水平低,從而忽略了建筑熱工性能和室內舒適性要求,使得能源利用率低、資源浪費嚴重等。所以,在農村地區廣泛推廣建筑節能技能夠使我國農村的生活條件和居住環境得到很大改善。
一、農村環境特點
(一)農村環境資源特點
我國農村地廣人少,可再生資源比較豐富。有太陽能、水能、風能、生物能等自然清潔能源。雖然這些能源在農村地區十分豐富,但其利用率卻不是很高。表1就對幾種清潔能源進行了統計:
表 1 幾種清潔能源利用情況統計
排出以上幾種蘊藏豐富的能量資源外,農村地區還有很多比較好的資源。比如木材、竹類、粘土等一些力學性能較好的、清潔無污染的材料。這些材料在加工之后都能夠作為建筑材料,在建造房屋建筑中使用。
(二)農村建筑結構特點
伴隨新農村建設的迅速發展,農村居民的農宅翻新也在不斷加快。新農村建設并沒有在低碳方面對農村建筑進行嚴格的限制。當前,大多數農村地區新修的或已經建成的建筑都有著較為顯著的特點,基本上能歸納為三個方面:一是主要使用的建筑砌體材料是混凝土、輕質混凝土空心砌塊、燒結實心磚和多孔磚、蒸壓加氣混凝土砌塊等,使用的木結構和竹結構比較少;二是建筑結構在選型時通常用墻體承重結構,且基本為三層以下,結構形式比較單一,無法充分運用資源(風能、太陽能、生物能等);三是建筑結構在施工時,工程量不是很大,傳統的竹支架和木模,無法循環利用;在使用水資源的時候不重視節約利用;各類建筑廢棄物隨意丟棄,沒有回收利用和處理措施,導致建筑垃圾破壞農田和資源的浪費。
二、農村低碳型建筑發展的制約因素
1、低碳技術和產品不夠成熟。我國在20世紀80年代已經開始對低碳建筑技術進行研究,時至今日已有了不錯的發展,新材料、新技術、新工藝不斷涌現,然而目前我國建筑低碳技術仍有很多的問題。如:投入的低碳技術研究經費不足、部分技術還不成熟、產品研發不均衡、材料質量性能差以及施工比較復雜等現象。
2、低碳建筑設計和施工不到位。農村建筑大多數都是自建的,沒有經過建筑設計師科學合理的設計,建筑整體的節能和保溫性能不夠好。其次,農村建筑建造水平不夠專業,施工工人基本上都是當地的農民,缺乏專業化的施工技術和專業知識,也沒有經過專業的培訓,施工技術落后,例如:建筑的基礎開挖深度掌握的不到位、柱和梁的配筋不合理、墻體保溫和屋面保溫以及屋面防水處理不到位等問題,常常會有再次返工現象出現,這對于資源是一種很大的浪費,并且還造成了環境污染。
3、初期投資成本高。節能產品相較于普通產品成本高,這對于低碳建筑的普及是很不利的。目前我國農村普遍存在的問題就是農村居民收入低,而且建筑節能意識相對較為薄弱,在建造房屋的時候,首先考慮選擇成本低的產品。這就導致了農村居民不注重建筑節能,造成低碳建筑很難大規模的推廣。
4、民眾意識薄弱。在一些農村地區,因為各個地方的政府部門對于低碳經濟發展的宣傳、教育和投入不足,農村居民對“低碳建筑”了解非常少。日常生活中,對于低碳節能幾乎沒有概念,而且也缺乏節能意識。
三、農村建筑低碳設計技術要點
我國東部和西部,沿海發達地區與內地、漢族地區與少數民族地區都有著很大的差異。因此在進行新農村低碳型住宅設計時,必須結合我國農村的實際情況,因地制宜,選擇適宜性技術,盡可能就地取材,科學合理的施工,形成造價低、節能效率高、居住環境適宜的新型住宅。低碳型住宅的發展必須立足于現有的資源狀況以及現代技術和現代材料,用新技術、新材料來改善農村居民所面臨的問題,滿足現代農村居民的生活需要。
(一)建筑材料選用
建筑低碳設計在選擇材料時應該堅持選擇可再生利用、能耗低、污染少的原則。建材在生產、搬運、運輸過程中會出現一定程度的資源消耗,這則說明就地取材的重要性。
表2是引自臺灣成大研究所siraya研究室2007新版以及張又升,建筑物生命周期二氧化碳減量評估(成功大學博士論文,2002)的建材在生產與運輸過程中二氧化碳的排量。
表2 臺灣地區部分建材生產與運輸階段CO2 排放量統計
從表2中可以看出,水泥、鋼材、紅磚、瓷磚單位量CO2排放量與木材相比要高很多,尤其是在生產過程中,因為水泥、鋼、土質都要燒制,這就直接提高了CO2的排放量,而且損耗了很多能源。如果按照1Kg煤燃燒釋放處1.5~2Kg二氧化碳計算,生產1000萬塊實心粘土磚,與生產同一體積稻草磚相比,排放的二氧化碳多出了4468.6萬噸。土坯、秸稈磚等材料與稻草磚在生產過程也差不多,所以CO2排量也相對少一些。中國建筑科學研究院抗震所葛學禮研究院研究過土坯圍護墻房屋結構,加強節點處設圈梁可以確保結構在8.5度時依然不會存在不可修復的損壞;稻草磚、稻草板、竹、木材、土坯、秸稈磚都有行業的帶頭人做過研究,在7.5度地震作用下,農村三層以下房屋不可能出現不可修復損壞,結構是比較安全的;因此,針對農村建筑提出一些建議,在確保結構安全的基礎上以木結構或竹結構為主體,將稻草磚、稻草板、土坯、秸稈磚作為圍護結構材料換掉,盡可能的不用或者少用混凝土或鋼材等能耗較高的材料。
上述材料在我國部分地區已經開始使用,并較好效果相當不錯。表3是對這幾種材料的應用效果的歸納。
表3 農村建筑低碳設計常用材料
(二)結構類型選擇
在結構選型時應堅持安全、簡潔、與環境相協調并可以充分利用環境資源的原則。在結構安全的基礎之下,建筑材料的用量、施工時間的長短都是由結構的復雜程度決定的,這些對于建筑的低碳化都有間接性的影響。
結構選型的這一原則能夠通過平面標準化與對稱性設計來實現。這種設計的重復率比較高,能夠使生產過程的組件種類減少,讓結構尺寸整體統一。要通過柱斷面一致、樓梯對稱并具有重復性、大小梁深一致等方式,來簡化組模時間與增加重復使用率以此降低損耗,實現節能的目的。與環境相協調并可以充分運用環境資源這一原則指的是結構的選擇要充分利用如太陽、風、地熱、水能、生物能等可再生能源。把各種能源集成到一座建筑中,按照我國農村這部分可再生能源的具體分布特點,可以設計類似的建筑。在水資源豐富、植物多、季風盛行的南方可在簡易結構的技術上設計風力發單機、沼氣池、水力發電機,而在陽光充足、日照長、動物糞便多的北方可設計太陽能電池板、沼氣池以充分利用能源。
(三)施工階段低碳設計
施工階段堅持能耗低、排放低、污染少的施工方式。我國當前已建立了低碳施工標準ISO 1400環境管理體系。首先,農村建筑施工一定要遵循該標準,然而其又表現在不同的地方。農村建筑施工的強度相對比較低,工程量小,不利于管理。所以,農村建筑結構低碳設計應該要重視相應的技術要點。為了確保節能減排,首先必須得節約資源,節約建材??梢圆扇∮行У拇胧热纾禾岣咧苻D次數材料的使用率;注意保護施工臨時用地;施工臨時設施主次運用可拆卸結構材料。其次,對施工順序進行合理的設置,并且要編制好施工組織報告,防止造成材料浪費。最后,要對施工質量加強控制,方便因為質量問題而在此返工這樣不但造成了材料浪費,而且還使廢棄物增加,相當于增加了環境中碳的排量。
四、結束語
要使新農村建筑走上可持續發展的道路,在改善基礎設施建設的過程中,就必須堅持上述指導思想,注重節能低碳的技術,并將其作為指標來對農村住宅和景觀進行規劃和建造。發展低碳型的新農村建筑,科學合理的運用可再生能源,有效推動我國農村地區的建筑節能技術,延長建筑的使用壽命,實現節約能源的目的,使農村居民的生活得到改善,從而促進社會經濟的可持續發展
參考文獻: