楊 凡
(山西省建筑科學研究院,山西 太原 030001)
?
山西省農(nóng)村建筑用能情況調(diào)研★
楊凡
(山西省建筑科學研究院,山西 太原030001)
調(diào)查研究了山西省農(nóng)村建筑用能及新技術(shù)使用情況,從節(jié)能技術(shù)、能源利用率、節(jié)能意識三方面,分析了農(nóng)村建筑的節(jié)能現(xiàn)狀,并提出了一些建筑節(jié)能措施,以提高農(nóng)村地區(qū)的能源利用率。
農(nóng)村建筑,節(jié)能技術(shù),可再生能源
北方建筑冬天需要采暖,其農(nóng)村建筑采暖能耗占整個建筑能耗的60%以上。寒冷的氣候條件是高能耗的其中一個因素,北方農(nóng)村建筑自身的物理性能,尤其是圍護結(jié)構(gòu)的氣密性及保溫隔熱性能差是另一個重要的因素。同時農(nóng)村建筑使用的采暖方式也極其落后,熱源依靠煤來解決,能源利用效率非常低下。
截止到2009年,山西省農(nóng)村建筑面積達6.7億m2,占全省民用建筑50%以上,且均為不節(jié)能建筑,該部分住宅熱工性能差、耐久性差,冬季以戶用鍋爐供熱為主,能源利用效率低下且舒適度極差。山西省農(nóng)村建筑在未來時間內(nèi)能耗將會急速增長,主要原因有:1)未來農(nóng)村建筑面積將會快速增加。隨著山西省新農(nóng)村建設(shè)的加速,預(yù)計“十二五”期末農(nóng)村建筑面積將增至9億m2。2)農(nóng)村居民對舒適度要求的不斷提升,越來越多的農(nóng)村在冬季開始進行區(qū)域采暖或分戶采暖。3)目前山西省農(nóng)村商品能占生活用能的比例超過90%,可再生能源利用率極低。目前,山西省在農(nóng)村建筑節(jié)能領(lǐng)域的研究工作尚屬空白,并且對于未來幾年農(nóng)村建筑能耗的增長可能性也缺乏相應(yīng)的應(yīng)對措施。對山西省農(nóng)村建筑能耗特征的研究成為解決這些問題的第一步。
本次調(diào)研在山西省10個地市范圍內(nèi)共發(fā)放調(diào)查問卷800份,有效回收107份(其中臨汾3份,晉城4份,忻州8份,陽泉25份,呂梁7份,朔州7份,運城4份,長治3份,大同4份,太原42份)。調(diào)研對象均為對農(nóng)村建筑節(jié)能降耗關(guān)心的人,并且年齡大于18 歲,對建筑能耗等有判斷能力。
為了更詳細精確的掌握農(nóng)村建筑的能耗問題,本次調(diào)研著重就如下問題展開:1)炊事主要使用能源種類;2)采暖主要使用能源種類;3)生活熱水主要使用能源種類;4)夏季室內(nèi)主要使用的降溫措施;5)冬季室內(nèi)主要使用的采暖措施;6)平均每年冬季采暖費用;7)購買供暖設(shè)備所考慮的因素;8)是否打算使用以前沒有使用過的能源;9)是否打算使用新技術(shù)。
1)建筑用能概況。參與本次調(diào)研的107份調(diào)研樣本中,炊事、采暖及生活熱水主要以煤和電為主;夏季降溫主要以電風扇為主;冬季采暖主要還是以傳統(tǒng)的煤爐為主。37.84%的調(diào)研樣本表示購買供暖設(shè)備主要考慮價格,35.14%表示主要考慮質(zhì)量。具體情況見圖1~圖6。
2)新技術(shù)使用概況。調(diào)研樣本中有9.35%的用戶使用地暖,且50%的人表示使用效果一般;有24.3%的用戶使用太陽能熱水,且53.85%的人表示使用效果一般;有25.23%的用戶使用戶用空調(diào),且只有29.63%的用戶經(jīng)常使用,在這部分用戶中77.78%表示使用效果一般;有77.57%的用戶表示愿意使用可再生能源,之所以沒使用的原因主要是不了解或成本高。具體情況見圖7~圖16。
在炊事使用能源中,33.33%的用戶使用煤,44.68%的用戶使用電;在采暖使用能源中,54.31%的用戶使用煤,29.31%的用戶使用電;在生活熱水使用能源中,28.47%的用戶使用煤,40.15%的用戶使用電,有14.6%的用戶使用太陽能;50.81%的用戶冬季采暖使用煤爐,16.94%的用戶使用集體供熱,18.55%的用戶使用電暖氣,10.48%的用戶使用土炕;20.77%的用戶夏季無降溫措施,43.85%的用戶使用電風扇降溫,13.08%的用戶使用空調(diào)降溫,22.31%的用戶利用自然通風降溫;37.84%的用戶表示在購買供暖設(shè)備時主要考慮價格,35.14%的用戶主要考慮質(zhì)量,8.78%的用戶主要考慮功率大小,14.86%的用戶主要考慮舒適性,僅有3.38%的用戶會考慮環(huán)保性能。經(jīng)分析整理可知,山西省農(nóng)村建筑用能形式比較單一,主要還是依賴傳統(tǒng)的煤與電,新能源利用的比較少,對節(jié)能環(huán)保的意識也很弱。供暖方式主要是煤爐,雖然耗費了大量的化石能源,但能源利用率和取暖效率仍然很低,其室內(nèi)溫度仍明顯低于國家標準所規(guī)定的冬季采暖室內(nèi)溫度,在造成能源浪費的同時也加大了環(huán)境污染程度。山西省農(nóng)村建筑在新技術(shù)的應(yīng)用方面幾乎處于空白,在極少部分應(yīng)用新技術(shù)的用戶中,使用效果也不是很理想,對可再生能源的概念也很陌生。
5.1缺乏節(jié)能技術(shù)
農(nóng)民對節(jié)能沒有任何觀念,建房方案從來不與規(guī)范標準以及節(jié)能技術(shù)結(jié)合起來。農(nóng)村建筑多為單層或者兩層,建筑體形系數(shù)比城市的多層建筑大,因此在相同的保溫條件,相同的建筑面積下,農(nóng)村建筑的采暖能耗也比城市多層建筑的能耗多出10%~30%。更何況,農(nóng)村建筑外圍護結(jié)構(gòu)一般較為單薄,同時窗墻面積比也比較大,建筑本身就不利于保溫隔熱。外墻及屋頂幾乎沒有什么保溫措施,門窗大多是大玻璃門、大玻璃窗。在這樣的情況下,同樣面積下的農(nóng)村建筑比城鎮(zhèn)建筑能耗要高出很多,采暖能耗浪費相當嚴重。
5.2能源利用率低
山西省地勢狹長,橫跨嚴寒和寒冷兩區(qū),冬季室外溫度比較低,采暖負荷較大。從調(diào)研數(shù)據(jù)分析可知,山西省農(nóng)村建筑在炊事、采暖和生活熱水方面主要使用的能源依然是傳統(tǒng)的煤與電,采暖主要是利用煤爐。山西省農(nóng)村建筑外圍護結(jié)構(gòu)幾乎沒有保溫措施,因而冬季室內(nèi)溫度比較低,遠遠達不到人們正常生活所需要的溫度,同時造成采暖負荷增大,致使建筑在使用周期內(nèi)對常規(guī)能源的需求量較正常情況高出許多。并且采暖方式還是傳統(tǒng)的土炕或者燃煤爐,從節(jié)能角度出發(fā),這些采暖方式在熱利用方面效率極其低下,同時其產(chǎn)生的大量煙氣對環(huán)境也造成了一定程度的污染。
5.3無節(jié)能意識
農(nóng)民接受新事物的能力比較弱,并且受傳統(tǒng)生活方式的影響,絕大多數(shù)農(nóng)民對山西省省情認識錯誤,或者根本意識不到能源問題,認為山西省是煤炭大省,能源取之不盡、用之不竭,從而對農(nóng)村建筑的節(jié)能問題絲毫不關(guān)心。
6.1樹立正確節(jié)能觀
結(jié)合山西省的氣候特點,應(yīng)重點做好保溫、通風,特別是東西墻的保溫要重點做好。目前現(xiàn)有外墻保溫方式有:外墻內(nèi)保溫、外墻自保溫、外墻外保溫和復(fù)合保溫等;屋面保溫方式有:加設(shè)保溫隔熱層、建坡屋面、采用種植屋面;門窗的節(jié)能方式有:控制窗墻面積比、增強門窗的氣密性能、選用低傳熱系數(shù)的門、窗等。結(jié)合山西省省情,建議山西省外墻保溫優(yōu)先采用自保溫技術(shù);考慮到是農(nóng)村建筑,居民的經(jīng)濟實力有限,建議在屋頂設(shè)置隔熱保溫層,選用恰當?shù)谋夭牧希辉陂T窗的選擇上,以傳熱系數(shù)更低、保溫隔熱性能更高為標準。
6.2推廣新墻材和可再生能源技術(shù)
1)加大低成本的綠色建材開發(fā)。在農(nóng)村開展節(jié)能工作,首先應(yīng)該從建筑材料入手。目前,山西省農(nóng)村建筑市場節(jié)能材料缺口大,只要有性能好、造價較低的材料體系,很快就會被鄉(xiāng)鎮(zhèn)農(nóng)村接受,市場前景非常廣闊。
2)推動高效低成本可再生能源技術(shù)的應(yīng)用。山西省擁有豐富的可再生能源,農(nóng)村地區(qū)應(yīng)用可再生能源范圍非常廣泛。目前可供農(nóng)村地區(qū)開發(fā)利用的可再生能源主要包括太陽能、生物質(zhì)能、風能、小水電、地熱能等。太陽能取之不盡用之不竭,農(nóng)業(yè)生物質(zhì)能資源包括農(nóng)作物秸稈、農(nóng)產(chǎn)品加工業(yè)副產(chǎn)品、畜禽糞便和能源作物。在農(nóng)村可以大力發(fā)展沼氣,最大限度地利用農(nóng)村的生物質(zhì)能。
除了太陽能和生物質(zhì)能,山西省部分農(nóng)村地區(qū)也可以根據(jù)當?shù)貤l件發(fā)展風能、地熱能等可再生能源。用太陽能、生物質(zhì)能等可再生能源替代常規(guī)能源,可減少常規(guī)能源使用時產(chǎn)生的污染物和溫室氣體排放量。另外,在采用可再生能源的同時,可以配合使用一些節(jié)能高效的末端供暖裝置,如低溫熱水地板輻射等。
On survey of architectural energy consumption in rural areas in Shanxi★
Yang Fan
(ShanxiAcademyofBuildingResearch,Taiyuan030001,China)
The paper introduces the architectural energy consumption in rural areas of Shanxi and the status of the new techniques, analyzes the energy-saving circumstances of buildings in the areas from the energy-saving technique, resource utility ratio, and energy-saving ideology, and points out some architectural energy-saving measures, so as to improve the energy utility ratio of rural areas.
agricultural building, energy-saving technique, recycling resources
1009-6825(2016)19-0173-02
2016-04-23★:山西省農(nóng)村建筑節(jié)能關(guān)鍵技術(shù)合作研究(項目編號:2013DFE63170)
楊凡(1986- ),女,工程師
TU201.5
A