东北严寒地区农村住宅节能优化设计研究——以五大连池市龙泉村住宅示范项目为例

传统民居与乡土建筑 2021年9月第18卷总第404期
东北严寒地区农村住宅节能优化设计研究
——以五大连池市龙泉村住宅示范项目为例
张赞讴1，裴 雷2
（1.建设综合勘察研究设计院有限公司，北京 100007；2.哈尔滨万科企业股份有限公司，黑龙江哈尔滨 150000）摘要：基于东北严寒地区农村住宅建筑热舒适性差、节能技术水平较低、建筑整体能耗大的客观现状，通过问卷访谈及实地环境测试的方法，针对东北严寒地区农村住宅的节能优化问题进行探讨，提出了以提升室内环境舒适性为目标的节能设计策略，并对建成的示范工程进行实测及验证，以期推动东北严寒地区农村住宅节能的发展和推广。

关键词：严寒地区；农村住宅；节能设计；室内环境；舒适性
［中图分类号］TU241.4 ［文献标识码］A DOI ：10.19892/ki.csjz.2021.27.16
Research on Energy Saving Optimization Design of Rural Residence
in Northeast Cold Region Based on Indoor Environment Comfort
—— A Case of the Residential Demonstration Project of Longquan Village in Wudalianchi
Zhang Zan 'ou 1, Pei Lei 2
(1.Architectural Comprehensive Survey, Research and Design Institute Co., Ltd, Beijing 100007 China; 
2.Harbin Vanke Enterprise Co., Ltd, Harbin Heilongjiang 150000, China)
Abstract: Based on the objective situation of poor thermal comfort, low level of energy-saving technology and high overall energy consumption of rural residential buildings in northeast cold region, this paper discusses the energy-saving optimization of rural residential buildings in northeast cold region through questionnaire interview and field environmental test, puts forward the energy-saving design strategy aiming at improving indoor environmental comfort, and measures and verifies the completed demonstration projects in order to promote the development and promotion of rural residential energy saving in northeast cold region. Key words: severe cold region; rural residence; energy saving design; indoor environment; comfort
我国东北严寒地区有冬季漫长、气候严酷的环境特点，导致该区域内的居住建筑，尤其是农村住宅，长期处于“技术水平低、建筑能耗大、舒适性差”的情况[1]。

严寒地区农村住宅多为低矮的自建房，通常为房屋搭配院落的形式，住房分布相对分散。

这就造成了住宅体形系数大、热损耗大等问题，进而导致其采暖能耗大幅升高，居民花费也随之增加[2]。

针对东北严寒地区农村住宅现存的能耗困境，加强保温、降低采暖能耗是节能优化的重点，通过对当地住宅现状的调研和分析，有针对性地顺应当地气候，满足居民日常生活习惯，并适度考虑居民采用节能技术的预算情况，因地制宜地引入节能优化手段，能够有效地挖掘现有农村住宅的节能潜力，改善居民居住条件，降低整体能耗水平。

1东北农村现状调研及分析
调研选取黑龙江省北部的五大连池市龙泉村进行实地走访调研。

龙泉村是五大连池市的一处典型村镇，周边区域内气候特点为大陆性季风气候，冬季冷风强劲加剧了热量的散失，与南部市县相比热量资源更加贫乏。

本研究首先对龙泉村内的住宅现状进行了观察统计，选取农村住
宅中与热环境关系密切的围护结构要素进行数据分析，包含门、窗、屋顶、墙等元素，其性能与建筑的综合能耗水平密切相关[3]。

1.1东北农村住宅墙体结构概况
住宅的墙体是与外界环境直接接触的部分，也是室内热量散失的主要途径之一。

走访发现，龙泉村内住宅的墙体结构与其建造材料有关。

老式住宅多为黏土砖砌筑而成，而新式住宅则以红砖房为主（见图1），二者在墙体结构形式、墙体厚度及保温等方面的异同见表1。

作者简介：张赞讴（1972-），女，本科，高级建筑师、国家一级注册建筑师、建设综合勘察研究设计院有限公司建筑设计一所副所长。

研究方向：建筑设计及其理论。

图1 村内新旧住房现状图（图片来源：
作者自摄）
（a）老式住房
（b）新建砖房
传统民居与乡土建筑 2021年9月第18卷总第404期
五大连池地区冬季的低温环境是房屋建设最大的挑战，砖混结构的房屋安全性高，保温性能更佳。

虽然多数村民更倾向于砖混结构房屋，但由于砖混结构房屋建设费用较高，受自身的经济水平限制，村民在实际建造中较少采用砖混结构。

而造价低廉的黏土砖墙体房屋，保温性能较差，且每1~2年就需要维护，导致住宅冬季室内温度低，舒适性也较差。

此外，村民建造技术低、观念滞后也是冬季室内低温的原因。

走访发现，村民在建设过程中对技术的掌握相对欠缺，施工中存在保温层与墙体连接构造错误的情况，这也在技术层面上加快了房屋热量通过墙体散失的速度。

1.2东北农村住宅屋顶结构概况
龙泉村内住宅的屋顶以双坡屋顶为主，冬季利于排雪，少部分为单坡与平顶相结合的屋顶。

出于保温考虑，77 %的坡屋顶不带顶窗，只有5 %的屋顶设有顶窗，其余为带女儿墙的坡顶形式。

老式及新式的住宅均采用了木
结构的屋顶形式，构造层次单一，只包括必要的结构层和面层，少有铺设保温层的房屋。

面层的材料因房屋建设年代的不同，采用了茅草和铁皮等材料，保温性能较差（见图2）。

当前村内住宅的屋顶形式在保温隔热性能上均较差，村民在生活中也存在不同程度的不满。

老式的茅草屋顶破旧、观感及抗漏性均较差，维修成本高，在生火做饭时存在一定的火灾隐患。

而铁皮屋顶由于面层导热系数较大，需要外加保温颗粒或高级的保温材料才能降低热量损耗，无形中提高了造价。

1.3东北农村住宅门窗概况
龙泉村内住宅的窗体结构主要为单层窗和双层窗两种类型，根据数据统计，双层窗的住户占75 %，是单层窗的三倍（见图3-a）。

出于经济性的考虑，窗玻璃基本采用普通的单片玻璃。

单片耐寒、保温性能较低，在昼夜温差较大的时段常发生冻裂的情况。

对于经济困难的村民来说，换新的窗户花费过大，所以村民常用的做法是利用塑
料布贴补破碎处以达到抵御寒风的效果。

这种做法在保温隔热方面收效甚微，门窗内部仍会有结冰现象，也会大大降低室内温度，进一步加剧采暖消耗。

窗框材料主要为铝合金、木材及塑钢三种常见类型。

其中木材和塑钢材料占85 %，只有少数条件较好的村民使用了铝合金窗框（见图3-b）。

相比之下，门的材料则较为单一和传统，在走访家庭中，所有住宅的门均为木质材料，其中约12 %的木门包裹了铁皮，通常用作房屋的大门。

虽然木质的门比较适合农村住宅使用，但遇到冬季降雪或空气湿度大的情况，木门极易变形，影响房屋的整体气密性，造成冷风渗透，降低
舒适度。

2东北农村住宅室内舒适性分析
研究选取24家住户进行了面对面采访，并针对室内舒适性进行了问卷调查。

问卷内容主要针对冬季住宅室内热环境、风环境及光环境三个方面的现状、满意度及存在问题展开。

2.1室内热环境舒适性2.1.1室内采暖方式
龙泉村中住宅采暖方式有火炕、火炉、土暖气、电暖气四种类型。

火炕是东北地区传统的取暖方式，也是村中采用最多的采暖方式[4]。

整个火炕体系通过间墙及烟道，将厨房的灶口处烧柴取暖的热量输送至卧室，借助炊事活动产生的余热为室内供暖，在其余时段借助火炕自身的蓄热性能为室内供暖（见图4）。

火炕体系巧妙地利用了灶台处释放的热量，砌筑成本较低，燃料容易获得，具有较高的经济效益。

但走访时发现，利用火炕取暖的居室内，
由于冬季自然通风条件差，
（b）灶台
（a）火炕图4 住宅内火炕体系（图片来源：作者自摄）
图3 住宅窗体情况（图片来源：作者自绘）
15 %
45 %
40 %
铝合金塑钢木材
（b）窗框材料比例
25 %
75 %
单层窗双层窗（a）
窗体结构比例（a）老式茅草屋顶（b）新式铁皮屋顶
图2 住宅屋顶现状图（图片来源：作者自摄）
表1 村中老式住宅与新式住宅对比情况
住宅类型老式住宅新式住宅结构形式黏土砖砌体结构砌块类砌体结构墙体厚度黏土墙，300~500 mm
普通红砖墙，500 mm
墙体保温
无
苯板保温层
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燃料燃烧不够充分，室内空气质量大大降低。

同时，火炕采暖具有间歇性，形成明显的昼夜温差，对室内热舒适性具有明显的影响。

土暖气体系是由当地居民自发创造的采暖方式，通过小锅炉加热或利用灶口余热，通过热水向室内的暖气片输送热量。

土暖气体系也存在间歇性供暖的缺陷，因此在农村住宅热环境的舒适性方面，提升温度的稳定性十分重要（见图5）。

2.1.2室内热环境满意度统计
问卷针对室内温度、湿度及满意度三个指标来调查住宅室内热环境舒适性情况（见图6—图8），经过数据分析可以得出以下结论：
（1）村民对于室内总体热环境舒适性的满意程度，不完全受室内温度或湿度单独某项的影响，也不与温度和湿度单项的满意程度成正比。

（2）被调查用户中，无论是温度、湿度还是总体满意
度，满意程度在“3一般”及“4比较满意”两个区间的用户比例较高，而横向对比相应用户的室内实测温度可以发现，室内温度一般不超过20 ℃，这说明村民对于当前室内热环境可以接受，但对舒适性还有进一步的改进需求。

（3）通过对三个指标的整体比较，村民对室内湿度的整体满意度最高，而对温度的满意度最低，村民对室内温度的要求与湿度相比较苛刻，室内温度是改善室内热环境舒适性的重要指标。

2.2室内光环境舒适性
2.2.1光环境现状
龙泉村住宅的室内采光方式为自然采光和人工采光两种形式，其中常用的人工采光设施主要有节能灯泡、白炽灯泡及灯管三种类型。

室内的光环境分布上，主要的居住房间都能获得一定的自然采光，个别村民住宅的北侧房间仅依靠人工照明。

基本上每个房间设置一个照明设施，少数房间会有多个设施的现象（见图9），用以增加室内光线。

但就光环境整体情况而言，照明设施功率均低于40 W，大部分农村住宅室内较为昏暗。

2.2.2室内光环境满意度统计
在光环境舒适性方面，通过天然采光满意度和人工采光满意度两个指标来调查村民住宅室内光环境舒适度情况。

根据图10、图11的数据分析得出：
（1）村民对于室内自然采光的满意程度整体上要稍微高于对人工采光的满意度，说明人工采光是更亟待解决的室内光环境问题。

（2）被调查用户中，无论是自然采光还是人工采光，满意程度在“4比较满意”和“5非常满意”的用户居多，说明居民对于室内光环境较为满意。

2.3室内风环境舒适性
2.3.1室内风环境现状
调研时选取了一年中温度最低的一月份，龙泉村室外
满
意
度
湿度满意度
温度满意度
注：5 非常满意；4 比较满意；3 一般；2 不太满意；1 非常不满意。

总体满意度
5
4
3
2
1
123456789101112131415161718192021222324图7 龙泉村住宅室内热环境满意度统计（图片来源：
作者自绘）
（b）室内散热器（a）厨房内管道
图5 住宅内土暖气体系（图片来源：作者自摄）
图8 龙泉村住宅室内热环境满意度百分比统计
（图片来源：作者自绘）
25
20
15
10
5
123456789101112
15
131415161718192021222324
被调用户序号
1716
15
18
141514
温
度
/
℃
图6 龙泉村住宅室内温度统计（图片来源：作者自绘）
注：5 非常满意；4 比较满意；3 一般；2 不太满意；1 非常不满意。

人工采光
天然采光
满
意
度
5
4
3
2
1
123456789101112131415161718192021222324图10 龙泉村住宅室内光环境满意度统计（图片来源：作者自绘） 注：1 非常不满意；2 不太满意；3 一般；4 比较满意5 非常满意。

湿度满意度
温度满意度总体满意度
满
意
度
比
例
/
%
50.00
40.00
30.00
20.00
10.00
0.00
4.17
20.83
28.17
45.83
25
8.33
33.30
8.33
 图9 同一房间内多个照明设施（图片来源：
作者自摄）
（a）（b）
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图11 龙泉村住宅室内光环境满意度百分比统计（图片来源：作者自绘）
气温接近-40 ℃，所有住宅的门窗都是紧闭的，只有在做饭的时候，一些住户会打开住宅大门进行通风换气，但仅持续不到5 min。

打开外门的同时，住户会关闭屋内房间的门，防止炉子烧饭的烟从厨房窜到其他房间。

在访谈中发现，当地村民在冬季没有形成定期开窗通风换气的习惯。

因此，室内风环境相对稳定，多数情况下室内风速维持在较小的状态。

在做饭生火时，厨房及附近房间会产生一定的空气流动，但整体上风速都较小。

2.3.2室内风环境满意度统计
经过统计，虽然大多数时间内住宅室内的风速在数值方面较低，可能会导致空气不流通，使住户产生胸闷不适感，但是对村民风环境满意度的统计显示，有72 %的村民认为室内风环境适中，处于能够接受的状态，只有7 %的村民认为风速很小，舒适感低。

而对于室内的呛烟情况，接近60 %的村民认为存在呛烟现象（见图12）。

针对风环境舒适性，目前最主要的问题是呛烟现象，可适度提高室内风速。

如果单纯通过开门、开窗通风来解决，会造成室内热量的快速流失，影响热环境舒适性。

可以说，当前村镇住宅的建设水平和村民的生活习惯，使得室内风环境与热环境舒适性无法很好地兼顾。

通过以上针对农村住宅室内环境舒适性的调研，可发现以下问题：
（1）室内热环境舒适性的提升空间较大，室内存在温度分布不均匀、温度昼夜波动大、通过围护结构的热量散失大等问题。

（2）依靠炊事余热为室内供暖依然是农村大部分住户采暖的主要方式，间歇性的供热方式大大降低了室内热环境的舒适性。

（3）冬季室内缺乏有效的空气流通，加上炊事燃料燃
烧不充分等原因，室内空气浑浊，质量较差。

村民开门通
风的习惯做法会导致热量散失，降低室内环境的舒适性。

3东北严寒地区农村住宅节能优化设计策略
基于以上的调研现状，本研究从东北严寒地区农村住宅的室内空间功能、围护结构等方面，提出了有针对性的设计策略，并应用于龙泉村示范住宅的设计及施工中。

3.1适应生活行为习惯的室内空间功能优化3.1.1控制平面形式与尺寸比例
住宅的平面形态影响其朝向、采光和通风等因素，决定了住宅的受光面积和散热面积。

通常情况下，平面形式
越简单，体形系数越小，建筑能耗越少；平面凹凸过多、进深小的建筑物，散热面较大，会加剧能源消耗。

因此，应通过降低体形系数，实现节约能耗的目的。

示范住宅选择单栋平面接近正方形，两栋联排的一层住宅形式，并根据当前龙泉村住宅的平面面积尺寸进行了适当调整，采用面宽为19.6 m，进深方向11.8 m，面积约208.96 m 2的联排住宅平面形式
（见图13）。

其中，主体空间的面宽为9.6 m，进深为7.8 m，面宽大于进深，有利于引入日照。

南侧增加进深1.8 m 的阳光房，作为室外气候的缓冲空间。

北侧增加卫生间和门厅，既可以形成穿堂风，又能有效减弱冬季寒风对厅堂空间的不利影响。

3.1.2合理规划各空间布局
不同功能的住宅空间其内在活动和使用要求均不相同，因此各个房间的光热环境需求也不同，在设计中应在满足使用功能合理的前提下，遵循房间之间的环境和行为需求进行布置。

农村住宅的功能空间主要包括三个部分：客厅、卧室及辅助空间。

设计时，使用频率较低的辅助房间被布置在北向，在使用时可以快速升温。

结合北侧墙体保温性能较好的特点，将卫生间作为住宅北侧的缓冲空间。

这样既可以在冬季昼间遮挡北向的寒风侵袭，也能够因分时取暖实现最大限度的节约能源（见图14）。

将客厅布置在住宅中间，卧室置于南侧，可充分接收太阳辐射。

在客厅外增设日光间，在冬季起到温室的作用，有效储藏日光带来的热量。

将厨房与锅炉间相邻布置于住宅中部，并作为热源为南侧主卧的新型炕提供热能，提升卧室空间的使用舒适性（见图15 ）。

3.1.3避免辅助空间热量的过度损耗
入口是农村住宅中使用频率最高的部位，也是冬季热损耗的主要部位之一。

通过加设门斗可以改善门厅的热环境。

门斗能够形成一个室外向室内的过渡空间，对冷空气进行缓冲，避免冷风直接吹入室内，减少由于风压作用形成空气流动而损失的热量。

在示范住宅中，为了削弱冬季季风的影响，将主入口设置在南侧；同时，为了进一步降低主入口的热损耗，增
注：1 非常不满意；2 不太满意；3 一般；4 比较满意；5非常满意。

人工采光
天然采光满意度比例/%
60.00 50.00
40.00 30.00 20.00 10.00 0.00
0.00
0.00
4.17 
4.17
13
45.83
45.83 37.00
40 %
60 %
不呛烟呛烟
（b）室内呛烟情况
风速很小风速较小风速适中7 %
21 %
72 %
（a）室内风速统计图12 住宅内风环境情况（图片来源：作者自绘）
传统民居与乡土建筑 2021年9月第18卷总第404期
设日光间，兼作门斗。

日光间的入口朝向西面，通过关闭窗户能够进一步减少冬季室内外空气的对流，增强住宅的保温效果。

出于功能的需要，住宅北侧也设置一处辅助入口，由于使用频率比较低，长时间处于关闭状态，因此热损耗很小。

同时，北侧入口内还加设另一道门，分隔卫生间与主要的使用空间，相当于住宅的整个北侧缓冲区作为北向辅助入口的门斗。

示范住宅在南北两侧均设置了防寒保温的缓冲区，能够大大改善室内的舒适性，达到降低热损耗以实现节能的目的。

3.2适应外部气候变化的围护结构优化 3.2.1采用复合式墙体构造，加强隔热保温
墙体承担着保温隔热、维持室内热环境舒适度的作用，是住宅集热降温节能体系的重要组成部分。

基于东北严寒地区的气候环境特点，复合式的墙体构造能够实现夏
季集热降温和冬季保温隔热的效果[5]。

集热降温方面，选取住宅南向墙体进行集热降温一体化设计。

根据双层表皮的设计原理，在墙体外加设可控制的活动式遮阳百叶，或在墙体外侧加装采用低透射系数的透明材料[6]。

也可以基于既有墙体进行改造或通过种植攀缘植物在墙体外侧形成一层绿化表皮（见图16）。

保温隔热方面，复合式墙体构造可通过增加保温层数达到保温隔热的目的，可分为内保温、夹层保温和外保温三种类型。

外保温墙体是目前我国复合墙体的主流，但
图13 建筑平面尺寸及“缓冲区”示意图（图片来源：作者自绘）
图14 住宅整体空间布局（图片来源：作者自绘）
北侧缓冲区4.5 m×1.8 m
北侧缓冲区4.9 m×7.8 m
南侧缓冲区9.6 m×1.8 m
图15 功能布局对热环境的适应性（图片来源：作者自绘）
阻挡冷风
日常生活热能
储藏日光热能
传统民居与乡土建筑2021年9月第18卷总第404期
结合严寒地区农村的实际经济和建设情况，宜采用带有
夹芯保温层的三层墙体设计，保温隔热效果更好，经济性
更佳。

砌筑材料采用空心砌块，可以在其中填充隔热保温材
料（如聚苯颗粒或膨胀珍珠岩等）[7]，既可以节省保温材料
在墙体中占用的体积，又可以形成墙体自保温结构体系。

在此基础上，还可以在墙体表面再加一层保温材料（如保
温砂浆或聚苯板），形成夹芯式复合墙体（见图17 ），能够
明显提升保温隔热性能。

在示范住宅中，外墙主要应用了
新型节能墙体的建筑砌块，取代混凝土模板，既大大降低
了造价，也缩短了施工工期（见图18）。

3.2.2利用屋顶构造形成热缓冲空间
屋顶的合理构造形式能够降低住宅的整体能耗。

针对
严寒地区农村住宅的节能需求，可以通过以下手段降低屋
顶部分的能耗散失，增强室内舒适性。

（1）采取南高北低的坡屋顶形态。

当前村镇中普遍采
取的屋顶形式为坡屋顶，既能够增大屋顶空间，也利于冬
季积雪滑落。

通过南高北低的屋顶形态，尽可能增大南向
的集热面积，利用屋顶的热缓冲空间实现直接受益的集热
设计，能够有效提高住宅在冬季的集热效率。

（2）加入防潮的空气间层。

在单坡屋顶和斜坡天窗屋顶的构造中，将在屋顶保温层与屋面间形成小的空气间层作为防潮保护层，能够减少保温层中积聚的水蒸气并阻隔水汽的进一步侵入，进而提高屋顶整体的保温性能。

示范住宅的屋顶主要由结构层、保温层、防水层组成。

在选择保温材料时，为了防止屋面过于厚重，不宜选用密度过大、导热系数高的材料。

同时，也不宜选择吸水率大的材料，防止在湿作业时因保温层大量吸水而削弱保温效果。

示范住宅屋面的隔热保温材料主要为憎水性膨胀珍珠岩、聚苯复合材料、玻璃棉等（见图19、图20）。

3.2.3降低门窗部分热量散失
我国住宅建筑能耗的大约40 %是通过窗户散失的。

利用技术手段降低通过门窗散失的能耗能够明显提升住宅建筑的能源使用效率。

门窗优化策略主要为通过合理的门窗尺寸及构造形式，在冬季争取更多的太阳辐射热，并在夏季防止太阳辐射的过多进入。

（1）门窗形式与尺寸控制。

虽然对于南向墙体的窗应加大面积以获取更多热量，改善室内热环境条件，但综合衡量东北严寒地区的气候特点及目前的技术水平[5]，传统的四周均有围护结构的普通窗更适合农村住宅。

综合冬季和夏季的情况，平开窗这种开启方式更利于通风和散热，但是可开启的面积通常较小，可以适当加大开启面积，加强通风。

此外，南向外墙的窗墙比应以0.4为宜（见图21），并尽量减小北向及其他朝向的开窗，防止热量散失（见图 22）。

（2）提高门窗密封性能，减少缝隙。

门窗的气密性是门窗节能的重要性能指标之一。

在房屋界面构件（墙、门、窗等）之间都存在着不可避免的缝隙，造成冷风渗透。

因
图17 示范住宅墙身大样示意图（图片来源：作者自绘）
图18 墙体细部构造及立面组合效果（图片来源：作者自绘）
图19 屋顶细部构造及组合效果（图片来源：作者自绘）
200
700
5.000
6.000
6.400
01J925-1
6.400
檐口
封山墙
做法
参加01J925
太阳能热水器
1 %
太阳能热水器
屋顶平面图 1:100
出屋面风帽
钢板檐沟
4
8
-20
22
37
5005
6
2
4 2003 0002 4002 4003 0004 200200
700700700
1
8
9
6
排
水
坡
度
排
水
坡
度
排
水
坡
度
排
水
坡
度
排
水
坡
度
排
水
坡
度
1
1
8
2
6
500
200
1
1
F
9 6009 600
01J925-1
19 600
200
500
6
2
9
6
1
1
8
2
1
8
6
500
5
5.000
1 %
1 %
1 %1 %1 %
611
3567911 E
A A
E
F
图20 屋顶详图（单位：mm）（图片来源：作者自绘）此，可以采用在普通空腹钢窗中加装密闭条的方式，在窗传热系数不变的情况下，使空气渗透量降低3/4。

虽然这种方法会使造价增加约5 %，但节能效果十分明显。

图16 南墙集热降温构造示意图（图片来源：作者自绘）
（c）绿化表皮（a）格栅表皮（b）透明表皮
承重蓄热墙体
深色蓄热表面
通风间层
可变木制格栅表皮
承重蓄热墙体
深色蓄热表面
通风间层
透明蓄热表皮
承重蓄热墙体
深色蓄热表面
植物表皮
传统民居与乡土建筑 2021年9月第18卷总第404期
4住宅示范项目运行实测
4.1示范住宅及测试概况
研究将提出的节能优化策略应用于龙泉村节能示范
住宅项目的设计与施工中，并在建成后对其进行运行实测，通过对室内温度变化、围护结构传热系数及建筑整体能耗的测量，对示范住宅的实际运行效果进行实测验证。

4.1.1示范住宅概况
示范住宅为龙泉村内一栋独栋住宅，由于五大连池地区属于严寒（B）区，其最冷月为1月份[8]，因此研究选取2016年1月9日0:00时至1月15日24:00共七天时间作为测试周期。

示范住宅自2015年11月建成后，在供暖期内一直保证持续供暖。

测试选取与示范住宅并排相邻的一户典型东北严寒地区农村住宅作为对比建筑，用以分析示范住宅的运行情况（见图23），两座住宅基本情况见表2。

4.1.2测试方案
测试主要内容包括室外气象参数、房间温度、围护结构传热系数、建筑能耗等。

测试方法参照《居住建筑节能检验标准》（JGJ/T 132—2009）执行[9]。

其中，采暖方式根据调研总结出的东北农村农民冬季的生活习惯，设置为燃煤热水炉辅助散热器供暖的方式，21:00压火，次日6:00重新供热。

火炕燃料为木材，添加频率为一天两次，分别为
6:30和17:30，燃煤和木材耗量用电子秤计量。

测试设备及布置见图24，实验设备性能见表3。

4.2测试结果及分析4.2.1室内温度
房间温度包括示范建筑和对比建筑中各个房间测试周期内的空气温度变化，图25中显示了人员主要活动房间内温度波动，包括示范住宅中客厅、两个卧室、卫生间以及对比建筑中的两个卧室。

图26为室外温度和两个建
筑按面积加权的平均温度对比。

由图25可知，示范住宅中各房间温度明显高于对比建筑，而昼夜温度波动程度则明显小于对比建筑。

以卧室为例，示范住宅在7天内屋内平均温度为23.76 ℃，昼夜温差控制在5 ℃以内；而对比建筑主卧内平均温度为
图21 示范住宅南向开窗设计（图片来源：作者自绘）
图22 示范住宅北向开窗设计（图片来源：作者自绘）
30.0025.0020.0015.0010.005.000.00
日期（2016年）
1月
10
日
0时
1月
11
日
0时
1月
12
日
0时
1月
13
日
0时
1月
14
日
0时
1月
15
日
0时
1月
16
日
0时
1月
17日
0时
示范建筑客厅示范建筑主卧示范建筑次卧示范建筑卫生间
对比建筑主卧
对比建筑次卧
温度/℃
图25 建筑各房间温度对比（图片来源：作者自绘）
表3 设备性能表
设备型号/名称
性能参数用途BES-02B 型温湿度自动记录器温度测试精度≤0.5 ℃房间、壁面温度BES-GT 智能多路温度热流现场检测仪
测试精度≤0.2 ℃
热流密度电子秤
—
燃煤、木材耗量
表2 建筑基本情况表
项目示范住宅对比建筑建成年份/年20151999建筑面积/m 2101.48
39.8外墙结构100 mm 厚饰面砌块同墙体可靠拉结+100 mm 厚聚苯板+200 mm 厚混凝土空心砌块墙
50 cm 厚砖墙外窗结构三玻塑钢窗
两樘单玻木框窗屋顶结构混凝土板+120 mm 苯板+木屋架+彩钢板木结构坡顶
采暖方式热水供暖系统+吊炕+相变蓄热火墙
热水供暖系统+火炕+火墙
供暖燃料
煤+木材
煤+
木材
图23 建筑外观图（图片来源：作者自摄）
（a）示范住宅（b）
对比建筑
图24 测试设备布置图（图片来源：作者自摄）
（c）热流计测量传热系数
（b）房间温度测点（a）
室外气象站。