山西村镇住宅整体性节能技术分析

第42卷第30期山西建筑Vol.42No.30
2 0 1 6 年 1 0 月SHANXI ARCHITECTURE〇ct.2016 •185 •
•绿色环保•延筑节能•
文章编号：1009-6825 (2016)30-0185-02
山西村镇住宅整体性节能技术分析
温晓英
(太原理工大学建筑与土木工程学院，山西太原030024)
摘要:基于山西地区的气候条件，阐述了该地区村镇住宅的建筑节能要求与节能现状,并分析了山西寒冷地区住宅的选址、朝向 及体型设计方式，以提高山西村镇住宅的节能特性，降低建筑能耗,改善村镇居民的居住环境。

关键词:村镇住宅，整体性，节能技术，气候条件
中图分类号:TU201.5
1概述
我国正处于工业化和城镇化快速发展阶段，城乡经济快速发 展，城乡面貌变化巨大。

对于人们所面对的飞速发展的村镇建房 与无限膨胀的资源、能源消耗等问题，必须给予高度的重视[1]。

先富的一批村镇居民强烈渴望更高的生活质量，非常重视住宅内 外部环境的改善，享受更佳的居住舒适度[2]。

肖忠玉[3]在其研究 中指出，我国绝大多数的村镇居民依旧保持着千百年间形成的生 活习惯，基础设施十分落后，居民房设计和建设技术极其不先进，如果要实现城市居民级别的舒适度，必须消耗更多的能源，村镇 居民房存在严重的能源浪费现象;村镇建筑节能技术指的是从房 屋和其所处的环境两个角度评价房屋的节能性，从场地选择、体
型控制技术方面着手，是决定房屋和环境能量往来关系的重要因 素。

然而,尽管政府早已建立了村镇居民房节能规范和标准，村 镇居民房节能政策力度虽然很大，但由于村民自建房屋的经济 性，实际执行效果基本上还是很欠缺。

节能建筑经常应用到的技术有很多，主要是针对整体设计、温度调节系统、围护结构节能保温、照明系统、绿色能源应用等方 面。

建筑节能是村镇建筑发展的主要方向之一，但在朝着这一方SO-S9-O-S9-O-S SO-S9-O-S SO-S9-O-S9-O-S SO-S9-O-S9-O-S SO-S9-O-S SO-S9-O-S9-O-S
4结语
1) 一次性全部张拉时，结构受力最好;2)先张拉跨中预应力 钢束时，结构刚度较好;3)张拉全桥纵向预应力钢束时各控制截 面箱梁断面关键点应力分布较好。

参考文献：
[1]宁贵霞，蔺鹏臻,赵延龙，等.双线铁路箱梁施工阶段跨中截
面应力的有限元分析[J].铁道学报，2006,28(2): 122-126.文献标识码:A
向前进的过程中，我们不能忽视经济投人,尤其是对村镇住宅而 言,更应该重视经济因素。

因此从住宅整体设计上来考虑村镇节
能技术是目前较为经济、实用的方法。

2整体性设计——场地控制
村镇住宅建筑基地的方位、风向和风速等区域气候条件从客
观上影响住宅节能的效果，而区位因素比如土壤结构、绿化、水体 等，都会给村镇居民房节能表现造成一定的影响。

在建筑选址方 面，必须从科学的角度思考建筑节能问题,综合建筑附近资源和
环境条件考量,最好选择能够形成提高建筑节能性的局地气候的
地方。

除了选址之外，村镇居民房的布置同样不能忽视当地的气
候特点。

以山西村镇住宅寒冷地区为例，在设计房屋选址、朝向 时，尽量让房屋在冬季获取充足的阳光，同时达到防风的效果，而
在夏季可以充分利用自然风调节室温。

其次尽量选择海拔相对较高、地下水位低、光照充足的地方,
切忌选择存在安全隐患的地带，比如曾经发生过各种自然灾害、
土壤曾经严重污染的地带。

村民自建房屋时，尽量选择平坦开阔
的地段，尽量减少土石方的开挖填埋量。

村镇住宅建设在有一定倾斜角的地面上时，房屋布置方式对
>-S S O-S 9-O-S 9-O-S S O-S 9-O-S 9-O-S S O-S 9-O-S S O-S 9-O-S 9-O-S S O-S 9-O-S 9-O-S S O-S 9-O-S 9-O-S S O-S 9-C [2]田英辉，赵瑜，闫澍旺，等•基于ANSYS的预应力筋张拉
顺序数值模拟及优化[J].东南大学学报（自然科学版），
2005(35) ：124-128.
[3]赵启林，周旺进，姜克斌.预应力混凝土箱梁桥施工中的裂
缝成因分析与修补[J].公路交通科技,2006,23(6):85-88. [4]余报楚，张哲，张洪金.金马大桥主梁横隔梁受力分析与
预应力施工技术[J]•公路交通科技,2006，23 (1):82- 85.
Analysis on pre-stressed spatial effect in
construction period of concrete continuous beam bridge test model
Liang Mei Liu Xuerui
(Zhengzhou Industry Applied Technology Institute,Xinzheng451150 f China)
Abstract:Taking the Yellow River highway bridge in Dongying as the background,using the finite element made simulation analysis on large complex bridge before construction,researched the space mechanical behavior of longitudinal and block0 transient structure of pre-stressed steels tension in bridge modeling process,the research showed that：in one-time full tension,the structure had best force,in pre-tensioned span pre­stressed steel beam,the structure had better stiffness,in full bridge longitudinal pre-stressed steel beam,the section key point stress of each sec­tion box girder control points had better distribution.
Key words：large span,continuous beam,pre-stress,space effect
收稿日期=2016-08-15
作者简介:温晓英（1976-),女，工程师
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第42卷第30期
20 1 6年1 0月
山西建筑
其节能性能的影响更为突出，坡向以及地面倾斜角度会直接影响 到光照和通风条件。

村镇居民房坡向朝南时，在冬季房屋能够得 到更加充足的光照，而且村镇居民房容积率也会因此而提高（见图1)，这对节约土地资源来说非常重要。

夏季主导风向应该与村镇 规划布局中基地的坡向方向一致（控制在60°范围之内），对夏季 的自然通风降温能起到很好的效果，如果建筑用地环境的坡向为 北向或距北向在30°范围之内，基地内建筑布局宜以点式为主，可 以减少村镇住宅之间对其北面建筑的日照遮挡[5]。

坡地选址可分 为在山顶、山腰、山脚三种情况。

从日照、防排水、村镇之间的交通 等条件考虑，最佳的房屋建筑用地是朝阳、近水的山腰地带。

如果 选择在山顶建设房屋，尽管夏季通风效果极佳，但同时在冬季也会 受到冷风的不利影响。

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200%
图
1
体型与体型系数关系
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寒冷地区农村住房选择朝向时应主要考虑以下两个方面：1)村镇建筑群的规划设计，单体建筑平面、立面设计和门窗的设置
应保证在冬季有效的利用日照，并且避开冬季主要的风向，风向是 决定冬季房屋保暖、夏季房屋通风的关键因素。

2)在北方寒冷地 区建设村镇房屋时，从房屋冬季保暖方面考虑，在布置功能房间 时，尽量避开主要风向，从而起到节能、保护房屋舒适度的效果。

以太原市为例，该地区冬季主要为北风、西北风，为了提高房屋防 寒性，最好选择南偏东至东的朝向。

村镇住宅周围的小环境也可以改善环境的小气候，比如设置 大面积的绿化、水体以及景观花园；已有研究表明:地表材料不同， 对光、热辐射的反射率亦不同，水分的平衡、蒸发亦受到影响。

房 屋附近绿化在夏季能够起到降温、提高湿度的作用。

现有的理论 研究成果显示，绿化面积提高10%，昼、夜气温降幅最高分别为 2.6 T 和2.8 绿化面积为50%时，环境温度降幅达到13丈[6]。

村镇建筑受场地布局的局限较小，能够用于绿化种植的面积比城 市更大，采用这种性价比极高的节能方法，发挥环境的优势性作 用，由此产生的节能效果更加理想，为实现整体节能目标奠定更加 扎实的基础。

另外，要提高村镇居民房夏季的通风效果，可以利用 居民房及其附近的房屋和绿化在温度变化速率方面有所不同而造 成的局地风，从而降低房屋能源消耗。

而且，植物、水体能够降低 空气中粉尘量，在净化空气的同时提高了空气透明度，增强了光照 效果和强度，对提高房屋舒适度来说是很有帮助的。

在房屋附近 建设水塘，有助于减缓周围温度变化速率，缩小温度波动范围，而 且还能形成局地风，夏季给人感觉更加凉爽。

房屋的造型、高度、风朝向、进深，以及房屋群体的排列方式，
都会影响到房屋所处区域环境中的气流状况，而气流是决定房屋 热环境的关键因素。

所以，在进行房屋设计和建造时，要充分利用 气流规律，对降低房屋温度调节系统耗能来说非常关键。

3整体性设计——体型控制
根据寒冷地区的区域气候特征，村镇住宅设计和建造的首要 考虑因素即为围护结构的热工性能，确保房屋在冬季的保暖性和 夏季的隔热性;采用更小的体型系数，合理设计窗墙比、提高外墙
和屋顶及外窗的保温性能，并且尽最大可能利用太阳能。

减小体 型系数可以有效降低舒适空间的平均成本。

围护结构是与其所 处环境展开能量往来的介质。

在房屋体积相同的情况下，房屋能 量损失和其外表面积之间成正相关关系。

房屋体型系数为其外 表面积和体积的比值，即X = 4/F ，这一系数是衡量房屋热工性能 的关键指标。

将房屋的K 值控制在更低范围内，平、立面不宜出 现过多的凹凸面，可以有效降低冬季能耗;研究成果显示，房屋外 表面积和能耗之间存在正比例关系，在建筑体积扩大时,较小的 能耗增量即可获得舒适空间增量[7]。

山西寒冷地区村镇住宅形式一般都是以独立的户为单位，受 木结构支撑体系的限值，以3间、5间、7间等基数开间为主，1层 为主，建筑面积在60 m2 ~ 140 m2之间，较大的体型系数对建筑的 节能不利。

如果把村镇住宅规划为2层，每户2开间，联排布局，
统一建造，体型系数减小。

从房屋资源条件和成本两个方面综合 而言，国内村镇居民房最好采取多层合式住宅形式。

所以，在现有 的经济条件基础上,建设多层住宅可以节约能源，同时节约土地。

对平面功能进行合理分区。

将起居室、卧室热环境要求相近 的房间，布置于南向区域，以保证冬季室温;将次要房间安排在房 屋北侧，尽量缩小朝北面窗户面积，合理设计东西面窗墙比以及 窗户大小,使能源得到充分利用，可在院内布置辅助房间,布置成 院落形式,形成气候的缓冲区。

总体而言，场地的选择以及体型设计，是决定房屋能够在多 大程度上发挥气候、环境、资源优势作用，房屋能否通过调节微气
候实现降低能耗目的的关键因素。

参考文献：[1] 扬子江.村镇住宅的节能设计[J ].可再生能源，2003(5):
21-23.
[2] 王媛.夏季自然通风对运城地区农宅室内热环境的试验
研究及数值模拟[D ].太原：太原理工大学硕士学位论文，
2010：2-3.
[3] 肖忠玉.北方寒冷地区村镇住宅节能技术适宜度评价研究 [J ].城市，2008(3) :3-5.
[4] 林涛.夏热冬冷地区城市住宅节能整体设计研究[D ].长 沙：湖南大学博硕论文，2006:11-13.
[5] 任国辉.寒冷地区村镇住宅节能技术研究[D ].天津：天津 大学博硕论文，2011:27-30.
[6] 王金寨.浅谈住宅绿地对缓解城市热岛效应的作用[J ].林 业科技情报，2010(42) :91-93.
[7
] 何南溪.探讨如何使建筑与外界环境统一的设计[J ]•四川 建材,2007(5):72-74.
Appropriate technology of energy-saving for the rural residence in Shanxi Province
Wen Xiaoying
(College of Building & Civil Engineerings Taiyuan University of Technology , Taiyuan 030024, China )
Abstract : Combined with the climatic condition of chill regions in Shanxi , the current requirements and energy saving in building the rural resi ­dence is described in the chill region of Shanxi . In the view of the residential location , type design , the application of some relevant building en ­ergy-saving technology is introduced especially for the chill region of Shanxi , in order to improve the performance of energy saving of the rural res ­idence in Shanxi , so that to reduce the building energy consumption and to improve the living condition for the rural residents .Key words ： rural residence , integrality , energy-saving technology , climatic
condition。