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摘要:目前农村建筑保温差、能耗高,通过对建筑墙体、窗户、屋顶等部位的节能改造,改善了农民的居住环境,收到了良好的经济效益、社会效益、环保效益。
关键词:农村、节能、能耗、改造、经济效益
0引言
农村目前的民用建筑面积约为240亿平方米,占全国总建筑面积的60%以上,这些建筑的墙体、窗户、屋顶没有保温措施,散热量很高,造成房间冬冷夏热,随着农民生活水平的提高,农民希望过上宽裕的、舒适的生活。另外近几年农村商品能耗逐年递增,据统计农村生活能耗已达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。在这如此庞大的耗能中,北方农宅每年的供暖能耗就达到0.9亿吨标煤,占农村总能耗的45%,并且煤是供暖的主要燃料。为了节省能源,改善农民的居住环境,农村建筑节能改造逐渐成为新农村建设的重点。农村节能建筑改造不能盲目套用城市建筑节能技术,而是应根据当地建筑现状、气候条件、经济条件选择合适的材料进行施工,通过北方农村试点建筑的节能改造的经验,本文论述了农村建筑节能改造的方法及效益。
1 农村建筑现状
目前的农村住宅主要是单层或二层单体建筑,外墙围护结构主要以一砖墙(240mm)为主,具体为240mm厚实心粘土砖加内外抹灰,有少部分的建筑为一砖半外墙(370mm)。外窗为单层塑钢窗,气密性差,散发热量高,屋门为普通木门,屋面为水泥预制板+焦渣+SPS防水,通过调查只有约5%的住户有屋面保温。农村供暖情况,大部分农民采用燃煤小锅炉,自己供暖,供热主干管没有采用任何保温材料,钢管裸露在外,大量的热量从这散发出去。由于以上原因,目前农村普遍存在以下问题:
1) 室内温度过低。在北方寒冷地区冬季,相当多的农户全家集中到一两间卧室中生活以减少采暖用能,但即使如此房间温度也只能维持在10℃左右。
2) 采暖煤耗高。当采用燃煤作为采暖的主要燃料时,由于建筑保温性能的恶劣和采暖系统的低效,尽管室温远低于城市建筑,但耗煤量却高达30~40公斤标煤/m2,为城市采暖能耗的1.5~2倍。
3) 污染严重。由于炉具和采暖系统的不合理,秸秆和燃煤长期低效率使用,造成室内外空气环境的严重污染。
因此,如何根据北方农村住宅的特点,进行节能改造,提高传统采暖方式的采暖效率,降低能耗,推广新能源是当前农村建筑 节能 领域重要的课题。
2 农村住宅节能改造措施
农村建筑现状和经济收入不同,节能改造选用的材料及技术也都不一样,根据目前北方农村建筑的特点,主要通过以下几个方面进行节能改造:
2.1墙体的改造
外墙保温系统一般分为外墙外保温、外墙内保温和外墙自保温,其所占比例分别为84.7%、13.6%、1.7% 。在北方地区大多采用外墙外保温,外墙外保温的技术主要有:外粘苯板、钢丝网架聚苯乙烯板外保温、高保温砌块保温墙体、结构夹心保温墙体、轻钢骨架预制外保温墙板等。通过长期应用,外粘苯板保温效果是当前所有保温技术中比较好的,而且从对哈尔滨市和北京市建筑市场价格的调查中得出,在达到相同保温效果时与其它保温技术相比价格也较低,考虑农民的经济条件,目前在农村的墙体改造中选择直接在外墙上外粘苯板技术。
2.2屋面的改造
屋顶的保温、隔热是围护结构节能的重点之一。在冬冷夏热地区,建筑节能则要冬、夏兼顾。目前屋面隔热可以选用的隔热技术有多种,在屋顶防水层下设置导热系数小的轻质材料用作保温,如膨胀珍珠岩、玻璃棉等(此为正铺法);屋面防水层以上设置聚苯乙烯泡沫;屋面做架空层、绿化等。以上做法都能不同程度地满足屋顶节能的要求,对于现有农村屋面的结构情况及用途,采用了屋顶防水层下设置导热系数小的轻质材料用作保温。
2.3门窗的改造
门窗是最容易造成能量损失的部位,门窗的传热热损失与空气渗透热损失相加,约占全部建筑热损失的50%。目前,对门窗的节能处理主要有以下几个方面,一是窗框采用低导热系数的材料。如:PVC塑料型材、铝合金断冷(热)桥窗框材料、玻璃钢型材、钢塑共挤型材,以及高档产品中的铝木复合材料、铝塑复合材料等,其中使用较广的是UPVC塑料型材,它所使用的原料是高分子材料--硬质聚氯乙烯。二是更换玻璃,如中空玻璃,Low-E镀膜玻璃等,提高玻璃的热阻值。三是选用性能优良的密封胶条,可改善建筑门窗的气密性能。通过市场调查,玻璃钢窗密封性好造价低,为了达到节能要求,减少污染,改造时使用玻璃窗框加中空玻璃。
2.4采暖系统改造
为了维持居住空间的环境质量,在寒冷的季节需要取暖以提高室内的温度。从节能的角度讲,应提高供暖系统的效率,它包括设备本身的效率、管网传送的效率、用户端的计量等,结合目前北方农村冬季采暖的主要方式,考虑节能改造的费用,目前只是对送暖管道采用新型的保温材料包敷,以减少管道的热损失,如果长远来看,为了更好的节省能耗,还应加大其他采暖技术的应用,如太阳能的利用、吊炕等。
3农村住宅节能改造的效益分析
3.1经济效益分析
农村建筑节能改造表面来看虽然投入了费用,很多农民不理解,不愿意进行改造,但从能量效率方面分析,节能建筑有着非常可观的效益,并能在一定的年限内回收节能投资费,而且,在节能收益和节能投资平衡后,节能建筑就进入了纯收益期,在使用周期内可节约大量费用,具体经济效益,以一户96 m2农村住宅节能改造为例进行实际分析。
对原有农村住宅的墙体、屋面、门窗进行了节能改造,经测算节能改造成本126元/ m2,一次性投入的改造总费用为12096元。对改造前后的建筑进行热工测试及计算,改造前普通住宅的年采暖煤耗量约39kg/ m2,改造后采暖耗煤量指标为18.5kg/ m2,每年可节煤20.5kg/ m2,合1.968吨/年,若按目前煤的平均价格750元/吨计算,每年可节约费用1476元,考虑节能改造后夏天空调使用费用的节省,每年农村住宅因节能改造而节约的资金约为2000元左右,一个96 m2农村住宅只需6年多就可以收回节能改造增加的成本,以长远来讲经济效益显著,以50年建筑使用周期,收回成本后可节资为10万元,如果全国现有农村住宅240亿平方米进行改造,一年节约的费用很可观。
3.2环保效益分析
农村建筑节能改造除了经济效益非常明显以外,环保效益更加显著。按节煤20.5kg/ m2计算,每年农村住宅累计节约和少用能源共5亿吨标准煤,若这些煤完全燃烧,理论计算,相当于减少排放682万吨粉尘 、灰渣1.1亿吨、二氧化硫698万吨、二氧化碳2.2亿吨,所以从宏观角度来看,开展建筑节能,可以减少环境污染,改善大气环境。
3.3社会效益分析
百姓住上舒適的房屋,提高了节能意识:没有改造前,室内温度只有10℃左右,部分用户出现内表面结露现象,严重影响了居民的生活质量,节能改造后,提高到18℃以上,通过改造示范,使建筑节能意识真正走进百姓生活,让他们认识到,经过建筑节能改造的住宅舒适性将大大提高,能耗将大大降低,冬暖夏凉不再是奢望,采暖期也不再成为人们的期盼。
室内空气质量提高,身体健康得到保证:室内空气质量与人的健康密切相关,因此引起了越来越多的人的关注。说起室内空气质量,我们往往指城市室内的环境污染,认为农村应该是“山清水秀”的地方。然而,不少农家的室内环境与当地的室外环境形成了鲜明的对比。目前农村居室内环境污染现象比较普遍,分析其原因,主要是由非清洁燃料低效燃烧造成的,随着节能的改造,煤的用量减少,能显著提高室内空气质量。
拉动国民经济发展:以现有农村房屋建筑240亿平方米计算,按最低改造费用100元/ m2估计,若进行了节能改造,预计年投入资金24000亿元,如此大的投入,必将带动墙体材料、门窗材料、空调设备等行业的发展,增加劳动力需求,扩大就业机会,同时必将吸引大量国内外投资,促进地方经济乃至国民经济的持续发展。
4结论
农村节能改造不但节省一次能源、减小污染、改善环境,还能提高室内温度居住舒适度,是利国利民的大事,从近年的节能改造推广情况来看,也遇到了一些问题;但随着人们的节能意识的提高,国家的政策导向,各种问题将不断得到解决。由于其巨大的节能潜力和环保效益,农村节能改造适合我国的经济可持续发展战略,一定会在中国新农村建设中大力推行。
关键词:农村、节能、能耗、改造、经济效益
0引言
农村目前的民用建筑面积约为240亿平方米,占全国总建筑面积的60%以上,这些建筑的墙体、窗户、屋顶没有保温措施,散热量很高,造成房间冬冷夏热,随着农民生活水平的提高,农民希望过上宽裕的、舒适的生活。另外近几年农村商品能耗逐年递增,据统计农村生活能耗已达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。在这如此庞大的耗能中,北方农宅每年的供暖能耗就达到0.9亿吨标煤,占农村总能耗的45%,并且煤是供暖的主要燃料。为了节省能源,改善农民的居住环境,农村建筑节能改造逐渐成为新农村建设的重点。农村节能建筑改造不能盲目套用城市建筑节能技术,而是应根据当地建筑现状、气候条件、经济条件选择合适的材料进行施工,通过北方农村试点建筑的节能改造的经验,本文论述了农村建筑节能改造的方法及效益。
1 农村建筑现状
目前的农村住宅主要是单层或二层单体建筑,外墙围护结构主要以一砖墙(240mm)为主,具体为240mm厚实心粘土砖加内外抹灰,有少部分的建筑为一砖半外墙(370mm)。外窗为单层塑钢窗,气密性差,散发热量高,屋门为普通木门,屋面为水泥预制板+焦渣+SPS防水,通过调查只有约5%的住户有屋面保温。农村供暖情况,大部分农民采用燃煤小锅炉,自己供暖,供热主干管没有采用任何保温材料,钢管裸露在外,大量的热量从这散发出去。由于以上原因,目前农村普遍存在以下问题:
1) 室内温度过低。在北方寒冷地区冬季,相当多的农户全家集中到一两间卧室中生活以减少采暖用能,但即使如此房间温度也只能维持在10℃左右。
2) 采暖煤耗高。当采用燃煤作为采暖的主要燃料时,由于建筑保温性能的恶劣和采暖系统的低效,尽管室温远低于城市建筑,但耗煤量却高达30~40公斤标煤/m2,为城市采暖能耗的1.5~2倍。
3) 污染严重。由于炉具和采暖系统的不合理,秸秆和燃煤长期低效率使用,造成室内外空气环境的严重污染。
因此,如何根据北方农村住宅的特点,进行节能改造,提高传统采暖方式的采暖效率,降低能耗,推广新能源是当前农村建筑 节能 领域重要的课题。
2 农村住宅节能改造措施
农村建筑现状和经济收入不同,节能改造选用的材料及技术也都不一样,根据目前北方农村建筑的特点,主要通过以下几个方面进行节能改造:
2.1墙体的改造
外墙保温系统一般分为外墙外保温、外墙内保温和外墙自保温,其所占比例分别为84.7%、13.6%、1.7% 。在北方地区大多采用外墙外保温,外墙外保温的技术主要有:外粘苯板、钢丝网架聚苯乙烯板外保温、高保温砌块保温墙体、结构夹心保温墙体、轻钢骨架预制外保温墙板等。通过长期应用,外粘苯板保温效果是当前所有保温技术中比较好的,而且从对哈尔滨市和北京市建筑市场价格的调查中得出,在达到相同保温效果时与其它保温技术相比价格也较低,考虑农民的经济条件,目前在农村的墙体改造中选择直接在外墙上外粘苯板技术。
2.2屋面的改造
屋顶的保温、隔热是围护结构节能的重点之一。在冬冷夏热地区,建筑节能则要冬、夏兼顾。目前屋面隔热可以选用的隔热技术有多种,在屋顶防水层下设置导热系数小的轻质材料用作保温,如膨胀珍珠岩、玻璃棉等(此为正铺法);屋面防水层以上设置聚苯乙烯泡沫;屋面做架空层、绿化等。以上做法都能不同程度地满足屋顶节能的要求,对于现有农村屋面的结构情况及用途,采用了屋顶防水层下设置导热系数小的轻质材料用作保温。
2.3门窗的改造
门窗是最容易造成能量损失的部位,门窗的传热热损失与空气渗透热损失相加,约占全部建筑热损失的50%。目前,对门窗的节能处理主要有以下几个方面,一是窗框采用低导热系数的材料。如:PVC塑料型材、铝合金断冷(热)桥窗框材料、玻璃钢型材、钢塑共挤型材,以及高档产品中的铝木复合材料、铝塑复合材料等,其中使用较广的是UPVC塑料型材,它所使用的原料是高分子材料--硬质聚氯乙烯。二是更换玻璃,如中空玻璃,Low-E镀膜玻璃等,提高玻璃的热阻值。三是选用性能优良的密封胶条,可改善建筑门窗的气密性能。通过市场调查,玻璃钢窗密封性好造价低,为了达到节能要求,减少污染,改造时使用玻璃窗框加中空玻璃。
2.4采暖系统改造
为了维持居住空间的环境质量,在寒冷的季节需要取暖以提高室内的温度。从节能的角度讲,应提高供暖系统的效率,它包括设备本身的效率、管网传送的效率、用户端的计量等,结合目前北方农村冬季采暖的主要方式,考虑节能改造的费用,目前只是对送暖管道采用新型的保温材料包敷,以减少管道的热损失,如果长远来看,为了更好的节省能耗,还应加大其他采暖技术的应用,如太阳能的利用、吊炕等。
3农村住宅节能改造的效益分析
3.1经济效益分析
农村建筑节能改造表面来看虽然投入了费用,很多农民不理解,不愿意进行改造,但从能量效率方面分析,节能建筑有着非常可观的效益,并能在一定的年限内回收节能投资费,而且,在节能收益和节能投资平衡后,节能建筑就进入了纯收益期,在使用周期内可节约大量费用,具体经济效益,以一户96 m2农村住宅节能改造为例进行实际分析。
对原有农村住宅的墙体、屋面、门窗进行了节能改造,经测算节能改造成本126元/ m2,一次性投入的改造总费用为12096元。对改造前后的建筑进行热工测试及计算,改造前普通住宅的年采暖煤耗量约39kg/ m2,改造后采暖耗煤量指标为18.5kg/ m2,每年可节煤20.5kg/ m2,合1.968吨/年,若按目前煤的平均价格750元/吨计算,每年可节约费用1476元,考虑节能改造后夏天空调使用费用的节省,每年农村住宅因节能改造而节约的资金约为2000元左右,一个96 m2农村住宅只需6年多就可以收回节能改造增加的成本,以长远来讲经济效益显著,以50年建筑使用周期,收回成本后可节资为10万元,如果全国现有农村住宅240亿平方米进行改造,一年节约的费用很可观。
3.2环保效益分析
农村建筑节能改造除了经济效益非常明显以外,环保效益更加显著。按节煤20.5kg/ m2计算,每年农村住宅累计节约和少用能源共5亿吨标准煤,若这些煤完全燃烧,理论计算,相当于减少排放682万吨粉尘 、灰渣1.1亿吨、二氧化硫698万吨、二氧化碳2.2亿吨,所以从宏观角度来看,开展建筑节能,可以减少环境污染,改善大气环境。
3.3社会效益分析
百姓住上舒適的房屋,提高了节能意识:没有改造前,室内温度只有10℃左右,部分用户出现内表面结露现象,严重影响了居民的生活质量,节能改造后,提高到18℃以上,通过改造示范,使建筑节能意识真正走进百姓生活,让他们认识到,经过建筑节能改造的住宅舒适性将大大提高,能耗将大大降低,冬暖夏凉不再是奢望,采暖期也不再成为人们的期盼。
室内空气质量提高,身体健康得到保证:室内空气质量与人的健康密切相关,因此引起了越来越多的人的关注。说起室内空气质量,我们往往指城市室内的环境污染,认为农村应该是“山清水秀”的地方。然而,不少农家的室内环境与当地的室外环境形成了鲜明的对比。目前农村居室内环境污染现象比较普遍,分析其原因,主要是由非清洁燃料低效燃烧造成的,随着节能的改造,煤的用量减少,能显著提高室内空气质量。
拉动国民经济发展:以现有农村房屋建筑240亿平方米计算,按最低改造费用100元/ m2估计,若进行了节能改造,预计年投入资金24000亿元,如此大的投入,必将带动墙体材料、门窗材料、空调设备等行业的发展,增加劳动力需求,扩大就业机会,同时必将吸引大量国内外投资,促进地方经济乃至国民经济的持续发展。
4结论
农村节能改造不但节省一次能源、减小污染、改善环境,还能提高室内温度居住舒适度,是利国利民的大事,从近年的节能改造推广情况来看,也遇到了一些问题;但随着人们的节能意识的提高,国家的政策导向,各种问题将不断得到解决。由于其巨大的节能潜力和环保效益,农村节能改造适合我国的经济可持续发展战略,一定会在中国新农村建设中大力推行。