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，周晋，滕明邑，张国强湖南大学建筑环境研究中心，湖南长沙(410082)E-mail：gqzhang@188.com摘要：新农村建设加快了我国农村住宅建设的发展，同时随着农村住宅的大量兴建增加了我国住宅的能耗，从而使得农村住宅的节能成为我国建筑节能的一个重要组成部分。本文通过对湖南省岳阳地区的农村住宅冬季的室内外温度及能耗状况的调查和测试发现，影响该地区冬季室内热环境及能耗的因素主要有：建筑的本体构造、居民的热舒适要求、住户的家庭经济状况、居民的生活习惯以及当地的气候特点等。关键词：建筑热工；热环境；能耗；调查与测试；农村住宅中图分类号：TU111文献标示码：A文章编号：1673－7180（2007）09－0.引言随着社会主义新农村建设的开展，我国的农村面貌正发生显著的变化，居民的居住环境和生活质量也不断得到改善。我国目前的民用建筑面积为240亿m2，占全国总的建筑面积的60%[1]。由于我国农村人口多、面积广，因此农村住宅的节能是我国建筑节能工作的一个重要组成部分，也是新时期农村节能降耗的关键。目前我国村镇建设的特点是点多、量大、面广、占用耕地多。村镇住宅主要为独栋住宅、双拼住宅与联排住宅，这是我国当前村镇住宅建设中的主要住宅类型。农民住房在数量上基本满足生活需要后逐步由数量扩张为主向质量提高方向发展，更加注重房屋的功能和结构，农民已不满足于过去传统的建房模式，转而要求更舒适、更具现代生活水准的居住模式。从农户近几年新建的房屋看，楼房、成套住房比重逐年提高。为了得出湖南省农村住宅目前的热环境状况及能耗情况，以及为建设节能型的社会主义新农村住宅提供基础数据，本课题组于2007年1月20日至1月27日对四栋典型的农村住宅进行了为期7d的连续跟踪调查测试。1.调查方法与对象1.1调查方法本次调查的地点选在湖南省岳阳市平江县余坪乡，位于湖南省的北部。对于全年的采暖能耗，本研究采用问卷调查的方法进行统计；对于实地调查连续7d的采暖能耗，本研究采用现场实测的方法进行记录。1.2调查对象的选择调查的对象为4个住宅建筑，其中包括1个二层生土住宅（夯土墙构造）、1个单体二层住宅（粘土实心砖空斗砌筑）以及两个联排二层住宅（粘土实心砖空斗砌筑）。住宅建筑样本的选择综合考虑了住宅建筑的特点、家庭的经济状况以及样本建筑在当地所占的比例。生土住宅建筑在当地约占60%左右，住户经济水平大多为中等偏下水平；单体二层住宅为当地新建住宅的典型代表，住户经济水平多为中等水平；繁华地段的住宅多为1本课题得到国家“十一五”科技支撑计划“农村新能源开发与节能关键技术研究”重点项目课题(2006BAJ04B04)和国家“十一五”科技支撑计划“村镇小康住宅关键技术研究与示范”重大项目课题（2006BA504A05）的资助。，经济水平普遍较高。本次调查的4个住宅建筑包含了当地常见的住宅建筑形式，具有一定的代表性。通过调查分析对比，可获得不同类型建筑的优缺点。此外本次调查中的两个联排住宅相连，一为联排端部位置，一为联排中间位置，从而可以得出联排中不同位置住宅的差异。1.3样本建筑简介本文所调查的四个样本建筑的建筑概况以及建筑的结构形式见表1所示。表1样本住宅建筑基本概况建成年份建筑面积/m2常住人口建筑特点单体住宅建筑1996269.84户共8人二层平屋顶，实心粘土砖无眠空斗砌筑，吊顶外墙侧设有通风口联排住宅建筑（联排端部位置）1998258.31户共4人二层平屋顶，实心粘土砖无眠空斗砌筑，双层楼板通风屋面联排住宅建筑（联排中间位置）1998270.11户共3人二层平屋顶，实心粘土砖无眠空斗砌筑，吊顶外墙侧设有通风口生土住宅建筑1969213.62户共9人二层坡屋面，夯土外墙，小青瓦屋面2.实测住宅室内热环境及能耗状况本次测试时间为“大寒”前后，室外最高温度为16.8℃，最低温度为-2.5℃，平均温度为4.9℃。测试的连续7d的天气状况：前4d为阴雨天气，室外温度波动比较小；后3d为晴天，气温波动比较大，最高和最低温度相差比较大。测试期间四栋样本建筑采暖房间的木炭耗量及室内平均温度见表2。表2样本住宅采暖房间的能耗及室内平均温度单体住宅建筑联排住宅建筑（联排端部位置）联排住宅建筑（联排中间位置）生土住宅建筑第一天木炭耗量/kg1.1351.8651.8801.450第二天木炭耗量/kg1.5501.8301.2901.545第三天木炭耗量/kg1.5552.1951.6751.220第四天木炭耗量/kg2.0352.4900.6451.420第五天木炭耗量/kg0.6701.5151.3621.285第六天木炭耗量/kg1.0351.8551.9051.330第七天木炭耗量/kg1.0002.4701.1251.280室内平均温度/℃8.99.08.210.1单位面积采暖耗炭量/(W/m2)29.2032.6028.1120.282.1单体住宅就建筑形式和室内外装修水平而言，该单体住宅是当地中等偏上生活水平居住建筑的典型代表。另外此住宅为独立式建筑，是当地农村一种普遍的住宅形式。实测房间选在一层东，其冬季的采暖方式为炭盆。被测房间的最高温度为12.4℃，最低温度为4.4℃，平均温度为8.9℃。测试的连续7d的室内外温度如图1所示。-4-20246810121416181-261-251-241-231-221-21温度/oC日期室内温度室外温度1-20图1单体住宅被测房间室内外温度从图1中可以发现，前4d的室内温度整体上高于后3d。出现这种情况的原因主要是受当地居民的生活习惯影响，即当白天室外气温比较低时，人们一般都是在室内烤火；而当白天室外气温升高，特别是晴天时，与留在室内相比人们更倾向于到室外晒太阳，同时室内的烤火设备关闭。因此，该房间白天的室内温度阴雨天时高于晴天；而夜间的室内温度晴天低于阴雨天，这是受晴天云量少夜间气温较低的影响。测试的连续7d的采暖木炭消耗量见表2，从表2中可以看出，前4d的采暖耗炭量明显地高于后3d的。对于该栋住宅来说，白天的室外气温对室内的温度以及采暖能耗产生重要的影响。在测试的7d内，该被测房间的单位面积采暖能耗为29.2W/m2。此样本住宅内住有四户人家，但二楼基本上没有住人，人口总数为8人。通过问卷调查发现，该住宅的全年采暖耗炭量大约为250kg。2.2联排端部住宅该住宅的建筑形式较科学，室内外装修较豪华，在当地属于上层生活水平居住建筑的代表。另外此住宅为联排建筑，这在当地农村的邻街、邻路建筑中比较常见。实测房间为二层靠中间的客厅，其冬季的采暖方式为炭盆。被测房间的最高温度为11.3℃，最低温度为6.5℃，平均温度为9.0℃。测试的连续7d的室内外温度如图2所示。，该住宅客厅的室内温度与室外温度的关系跟单体住宅相似，冬季白天有太阳时人们喜欢到室外去晒太阳而不是在家里烤火。总体来说，该住宅的室内外装修水平以及房屋的保温与隔热明显高于单体住宅，其室内的热环境也略高于单体住宅。表2给出了该住宅在测试7d期间的采暖耗炭量。对于该栋住宅来说，白天的室外气温对室内的温度以及采暖能耗产生了一定的影响。在测试的7d内，该被测房间的单位面积采暖能耗为32.6W/m2。此样本住宅内住有4人，通过问卷调查发现，该住宅的全年采暖耗炭量大约为200kg。调查中还发现，此住宅只有客厅进行了冬季的采暖，客厅是室内人员活动时间最多的地方。2.3联排中间住宅该住宅样本就居住水平而言，其所代表的是当地中等偏上生活水平的住宅形式，其装修水平为简易装修。另外此住宅位于联排建筑的中间部分，这在当地农村的邻街、邻路建筑中比较常见。实测房间为二层靠中间的客厅，其冬季的采暖方式为炭盆。被测房间的最高温度为10.8℃，最低温度为5.7℃，平均温度为8.2℃。测试的连续7d的室内外温度如图3所示。，该被测房间的单位面积采暖能耗为28.11W/m2。此样本住宅内住有3人，通过问卷调查发现，该住宅的全年采暖耗炭量大约为200kg。从实测7d的采暖木炭消耗量可以看出，除了第4d非常少之外，其余的都相差很大，从总体上来看，后3d稍微少一些。这主要是因为第4d白天户主有事外出，停止了使用采暖设备；后3d的室外气温相对较高，所以木炭的消耗量也相对较少。此住宅室内外温度的关系不同于单体住宅和联排端部住宅的一个特点是，其白天的室内温度，后3d（即晴天）不低于甚至有时高于前4d（即阴雨天）。调查中发现，该户有一个常住的老人，不管室外天气状况如何，老人一般都习惯于在室内活动。2.4生土住宅该类住宅就建筑形式来说，是当地农村一种较传统的居住建筑代表形式，就居住水平而言，此住宅在当地代表的是中等偏下生活水平。实测房间为一层靠中间的卧室，其冬季的采暖方式为炭盆。被测房间的最高温度为14.4℃，最低温度为5.8℃，平均温度为10.1℃。测试的连续7d的室内外温度如图4所示。-4-20246810121416181-201-201-201-201-201-20温度/oC日期室内温度室外温度1-20图4生土住宅被测房间室内外温度，该被测房间的单位面积采暖能耗为20.28W/m2。与其他三栋住宅的被测房间相比，该房间的单位面积采暖能耗较低。现场调查发现，该房间内有一个做饭用的煤炉在散热，而此散热量难以测定未算入采暖能耗中。此样本住宅建筑内住有9人，冬季的采暖方式有炭盆和木柴火堆两种。通过问卷调查发现，该住宅的全年采暖耗炭量大约为230kg，耗柴量大约为1500kg。从实测7d的采暖木炭消耗量可以看出，每天的耗炭量差别不大。前3d的白天室内温度较后4d的稍微要高一点，主要因为后几天为晴天，室内人员出去活动的时间增加了。但由于该房间内住有一婴儿，而晴天在外活动的时间不是很长，因此房间的白天室内温度也照样比较高。3.影响冬季住宅室内热环境的因素3.1建筑本体构造的影响住宅建筑的本体构造主要是指建筑物的基本构造（含建筑结构及内外装饰情况）、朝向、采光和建筑面积等[2]。此次调查中的单体住宅、联排端部和联排中间住宅的墙体构造都是实心粘土砖的空斗墙。从这次调查的情况来看，单体住宅的室内热环境要比其他两栋稍差些。原因主要有单体住宅的施工水平明显地低于其他两栋住宅，山墙面没有粉刷，大量的砖与砖间的粘合缝没有密封，这样造成墙体的保温性能明显地下降。在调查中另外还发现，特别是对于被调查的那栋生土住宅，好多房间的窗户玻璃缺损不全或者没有玻璃，造成房间的气密性严重下降，室内热量的大量流失。3.2热舒适要求的影响考虑到夏热冬冷地区的实际情况，以及温度在诸多热环境指标中的重要性，文献[3]给出了冬季住宅卧室及起居室的室内温度范围是16～18℃。此次测试中的室内平均温度大多在9℃左右，远低于文献规定的标准。但通过问卷调查发现，室内人员的热舒适感觉满意率还比较高。这可从两个方面来分析，其一是农村居民所需要的热舒适程度低于城市居民；其二是跟采暖方式有关，炭盆采暖虽然室内的空气温度不是很高，但这种采暖方式主要靠辐射来进行采暖，所以围着炭盆而坐的人的局部热环境是相当高的。3.3家庭经济状况的影响参考当地的总体经济水平，此次调查的住户中有中等偏下生活水平的，有中等生活水平的，有中等偏上生活水平