华北地区农村可持续住宅研究——以河北省为例目录1.华北地区气候特征2.河北省传统民居3.传统民居能耗大原因分析及能源利用存在的问题4.如何在农村进行可持续住宅建设与设计1.华北地区气候特征2.河北省传统民居3.传统民居能耗大原因分析及能源利用存在的问题4.如何在农村进行可持续住宅建设与设计气候特征华北属典型的暖温带大陆性季风气候,该地区属于寒冷地区,主要气候特征是:冬季干燥、日照较充足,夏季炎热湿润、降水相对集中、多暴雨和冰雹,春季多大风、气温变化剧烈,春秋季节短、季节差别较大。因此住宅设计要“满足冬季保温的要求,部分地区兼顾夏季防热”。1.华北地区气候特征2.河北省传统民居3.传统民居能耗大原因分析及能源利用存在的问题4.如何在农村进行可持续住宅建设与设计河北省传统民居下面介绍一下我的家乡河北省地区的传统民居:合院建筑,以庭院为单元,注重功能和实用性喜爱对称格局,一般正房坐北朝南,两侧厢房对称院墙高大,房间的窗户朝向院落而不对院外开窗传统一进院落——四合院,三合院北房左厢房右厢房倒座左厢房右厢房北房自绘四合院效果图正房厕所、鸡舍倒座左厢房耳房右厢房影壁大门1平面布局—北房平面图炕文化:农村传统农宅多是“一字形”三开间的南北向平房,“炕文化”很富地方特色。炕不仅是用于睡眠休息的“床”,也是妇女操持手工活艺的“工作台面”,是家人平时吃饭的“就餐空间”,也是乡里乡亲唠磕的“榻榻米”。1平面布局—北房平面图传统民居卧室采用火炕和灶台(土暖气),如图所示左图为南炕,右图为北炕1平面布局—北房平面图传统民居卧室采用火炕和灶台(土暖气),如图所示由上至下依次为:操作层、明火层、除灰层,除灰层还有一个延伸部—烟道与烟囱1平面布局—北房平面图土暖气如图所示1平面布局—北房平面图这些乡土用能设备在使用中存在的问题:热效率不高热舒适度差污染室内空气限制空间布局1平面布局—北房平面图现在民居北房平面图2外围护结构(传统民居)1)屋面——农宅的屋顶采用坡屋顶形式,是唯一有保温设计的农宅围护构件,构造层次由下至上依次为:木屋架、椽子、木板、草泥保温层(多为100㎜)、石刀麻灰、屋瓦,坡顶内部的空气间层及其复加保温层设计使其的保温隔热性能优于平屋顶。2外围护结构(传统民居)2)墙体是主要承重结构3)门窗外框多用杨木纯手工制作(有钱人家用松木)4)地面围护构件实物图1.华北地区气候特征2.传统民居3.传统民居能耗大原因分析及能源利用存在的问题4.如何在农村进行可持续住宅建设与设计传统民居能耗大原因分析造成农宅能耗大、室内热舒适性差的原因主要有:①农宅的体形系数过大;②窗墙面积比过大;③门窗构件的气密性差;④围护构件的保温性能差;⑤无断热桥处理措施;⑥节能投资动力小。农宅能源利用存在的问题1太阳能利用存在的问题:农宅对太阳能利用仅限于太阳能热利用,太阳能采暖利用尚处于使用直接受益式南窗日照的初级阶段,太阳能热水器是太阳能热利用的主要形式农宅能源利用存在的问题2沼气利用存在的问题分散建设的家用沼气设备与农宅建设不配套,缺乏有效合理的整体规划布局,沼气产量不稳定,漏气现象严重农宅能源利用存在的问题3秸秆利用存在的问题(农户利用秸秆主要有三种作用:燃料、饲料和建材):作为燃料热量低,污染大;秸秆含硅量较高,不适宜作为饲料使用;秸秆作为建材也开始淡出建材市场1.华北地区气候特征2.传统民居3.传统民居能耗大原因分析及能源利用存在的问题4.如何在农村进行可持续住宅建设与设计如何在农村进行可持续住宅建设与设计?答:从“开源、节流”两个方面入手。“开源”是指充分利用当地太阳能、风能、生物质能、地热能等可再生能源;“节流”是指借鉴城市可持续住宅的研究及实践经验,通过加强围护构件的保温隔热性能,减少能量损失,提高能源的综合利用效率。一、开源—充分利用可再生能源1太阳能的利用—被动式太阳能采暖设计手段有:保证日照间距合理选择建筑朝向(以正南、南偏东为理想朝向)控制建筑体型(加大建筑的进深;减小房间的净高;增加建筑的层数;尽量减小建筑的凹凸变化,集约化设计建筑)进行采暖分区(分区包括水平向分区和竖直向分区)布置蓄热体附加阳光间采暖分区——水平分区N住宅中储热体设置方式附加阳光间一、开源—充分利用可再生能源2生物质能利用—沼气和秸秆的利用1)沼气的利用建议农村集中建设沼气站,取消分散设置沼气池①可以提高沼气产气率②使用方便③延长农业产业链④改善生活环境该图为推荐的集约化沼气池站的工作程序示意图典型的分散式家用沼气池工作程序示意图一、开源—充分利用可再生能源2生物质能利用—沼气和秸秆的利用2)秸秆的利用秸秆建材具有理想的强度,可抵抗各种啮齿动物的冲击,且有良好的抗燃烧性和保温隔热性能①秸秆泡沫石膏渣墙体空心砌块墙②新型轻钢—秸秆草砖体系左图为新型轻钢—秸秆草砖体系,右图为传统农宅屋顶结构图二、节流—高效用能,减少能源损失具体内容包括:墙体设计、地面与地下构件设计、屋面设计、门窗设计和热桥处理五个方面。1墙体—外墙(主要是保温、隔热和防潮)和内墙1)外墙—非承重秸秆砖墙和秸秆保温材料外保温墙左图为非承重秸秆砖墙,右图为秸秆保温材料外保温墙非承重秸秆砖墙防潮做法:使用当地石材等憎水性材料先行砌筑300mm;在墙体周围设置砂砾、碎石基床或紧挨墙体种植低矮植被;合理设置防潮层。2)内墙—秸秆吸声墙秸秆吸声墙是由秸秆纤维板及多孔材料组合而成的轻型墙体,该墙体结合了薄板吸声结构和多孔吸声材料的优点,吸声频率范围较广。2屋面设计屋面—平屋顶倒铺法简易绿化屋面3地面设计地面面材使用挤压秸秆纤维砖,减少人脚接触地面后失去的热量。4门窗设计控制窗墙面积比;合理选择窗型与窗材;提高窗户的气密性能;在夏季遮阳设计中,可在门窗前做一些攀爬植物5热桥处理—推广外保温是避免各种建筑热桥的有效手段秸秆砖将秸秆柱梁框架包围以避免热桥非承重秸秆砖农宅的窗户居中安装更能避免热桥THANKS!