新农村低能耗生土住宅设计探析——以山东山地丘陵地区为例

１摩 内怖面 涂 辩 Ｏ
图 １ 楼 板 构 造 示 意 图 １
末等当地 常见材料 ； 屋顶 四角填充草木灰保温 。此设计做 法有 效 解决 了当地传统 住宅屋顶缺乏保温 隔热层、建筑能耗 大 的 问题 ； 同时 ， 保温材 料采用 当地 的绿 色建筑材料 ， 来源广泛 、 造
价 低 廉 ， 会 造 成 能源 的消 耗 及 环 境 的 污 染 。 不 楼 板 方 面 ， 究 显 示 ， 脚 接 触 楼 板 后 失 去 的 热量 约 为 其 研 人
保温 隔热 效果 ， 温材 保 料可采 用麦草 、 秆 、 秸 锯
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图 １ 屋 顶 板 构 造 示意 图 ０
２ ｍｍ 厚混合纤维砂浆嵌缝并找平后 ， ０ 直接涂刷饰面涂料。外
墙总厚度达到 ３ ０ ８ ｍｍ 厚 （ ７ 。 图 ）
ｌ厚 瓷砖 贴 面 Ｏ
２厚水泥砂浆钢丝网抹灰 Ｏ ２厚混合纤维砂浆我平 Ｏ ３ ０ ： 生士秸秆棍合物 ｏ 厚ｌ５ ０ ２ 厚混合纤维砂浆拽平 Ｏ
提 高 室 内 温 度 ， 有 设备 简单 、 格 低 廉 的 突 出 特 点 。该 设 计 具 价 中 ， 宅 坐 北 朝 南 ， 以在 冬 季 尽 可 能 多地 接 受 太 阳 辐 射 。 面 住 可 南
设置的大开窗和 阳光走廊 ， 有利于冬季 的采暖 。冬季 阳光通过 大玻璃 直接照射到室 内， 大部分 太阳能被 围护结构墙体 吸收、 贮存并转换成长波辐射 ， 从而使房 间空气温度升 高。阳光走廊
—
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梭 纤水泥 复 台插
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植纾承泥发泡 棱纤承泥复合插
定强度后 ， 两侧椽 木模 具同时向上提 升。由于墙体水平方 再将 向需要分段施工， 在外观 上常呈现单元式的分段构造 。
墙 体 构 造 方 面 ， 了 防 止 夯 土 墙体 开 裂 和 受 潮 ， 墙 构 造 为 外
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顶 内部设 置 吊顶 ，并在
汲取原有住 宅的生土理念 ， 住宅在科 学设 计的基础上 ， 加强墙 体、 屋顶 、 楼板的保温隔热 处理 ； 通过 利用 自然通风 系统 、 阳 太
能 技 术 、 气 技 术 ， 大 对 现 有 能 源 的 开 发 利 用 ， 低 住 宅 的 沼 加 降 能 源 消 耗 ， 少 温 室 气 体 的 排 放 ； 时 ， 效 利 用 庭 院 绿 化 吸 减 同 有 收 二 氧 化 碳 ， 高 环 境 质 量 。 在 倡 导 “ 碳 ” 念 的今 天 ， 种 提 低 理 这
被 动 式 太 阳 能 利 用 是 指 主 要通 过 建 筑 朝 向 的布 置 、 部 内
低能耗生 土住宅为缓解农村耗 能水平的提 高对 我国能源供应
带 来 的压 力提 供 了一 种 可 能 。
空间和外部形体 的结合 以及 建筑材 料和围护结构 的选择 ， 使房
屋 在 冬 季 能 够 收 集 、 存 和 使 用 太 阳热 能 的一 种 建 筑 类 型 。它 储
设 置 水 平 杆 系 横 向 支 撑 ；②设 置三 角形木屋
１墙体设计 墙体 材料选取 当地住 宅采用 的建 筑原料——生 土 ， 制作
泥 浆 时按 １ ０的 重 量 比 混 合 、 匀 农 作 物 秸 秆 和 生 土 ， 筑 ： ５ 拌 夯
架剪 刀撑 ； 墙体 转角 、 ③
内 外 墙 交 接 处 沿 墙 高 方 向每 ４ ０ ０ ｍｍ 均 采 用 竹
土 的层 间采 用竹钉子作
竖 向 销 键 拉 结 （ ９） 图 ；
⑤所有 门窗洞 口采用砖
砌 体 加 强 。
工、 机械均 可 ；６ Ｄ再 生性： （）Ｉ 拆除后 回收可 作 为农 田肥料 和再
利 用 … 。
２屋顶 、 楼板设计 屋 顶 采 用坡 屋 顶 ，
轻 钢 龙 骨 构 架 ，外 敷 水 泥 瓦 ； 保 温 层 采 用 １Ｏ ９ ｍｍ 厚 植 物 碎 料 发 泡 水 泥 芯 材 （ １ ）屋 图 ０；
止夕 ，为 了力 强 结 Ⅱ
构 的 整 体 性 ，采 取 了 以
下措施 ：① 墙体 顶部采
用木 圈梁 封 闭 加 强 ， 并
时期 的太 阳能 、 沼气 、 自然通风 等技术 ， 计 出低 能耗 的新农 设
村 生 土住 宅 ， 望 实 现 住 宅 的 “ 碳 ” 念 。 期 低 理
毗邻 露 台 面 加 设 双 层 玻 璃 窗或 者 棉 帘 ， 少 夜 问 室 内 热 量 通 过 减 玻 璃 窗 散 失 。 效 解 决 夜 晚保 温 问 题 。 间 布 局 上 ， 虑 温 度 呈 有 房 考
【】 红光 、 ３李 刘宇清 ． 南民居 中生 土建 筑的 价值 和表 现 河
（ ． 川建筑科学研究． ０． 下） 四 ２ ９２ ０
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图 ８外墙转 角、 内外 墙 交接 处 拉 结 网详 图
一
１９ — １
图 １ 沼 气 池 流程 示 意 图 ４
图 １ Ａ—Ａ 軎 面 图 ２ ４
空气驱 动至此储热装 置中吸热 ， 再把 此热空气传送 至室内 ： 或
利 用 另 一 种 液 体 流 至 储 热 装 置 中吸 热 ， 热 流 体 流 至 室 内 ， 当 再 利 用 风 扇 吹 送 被 加 热 空气 至室 内 ， 达 到 暖 房 效 果 （ １ ） 而 图 ３。
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３ 然 通 风 系统 启
山东地 区冬冷 夏热 ，设计 中利用地 下土壤热容量 大且恒
温 的 性 能 ， 合 地 下 土 壤 层 中 设 置 通 风 管道 和 冰 窖 ， 三 者 有 结 将 机 结 合 在 一起 ， 成 自然 空 调 ， 室 外 的 风 经 过 冷 却 （ 季 ） 组 把 夏 或
它部位 失去热量总和的 ６倍 ， 可见楼板对人体 舒适度的影响很
大． 因此 ， 议 增 强 楼 板 的保 温 性 能 ， 温 层 选 用 抗 压 与保 温 性 建 保
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能 较 好 的材 料 １０ ９ ｍｍ 厚 植 纤 水 泥 发 泡 芯 材 ， 内 外 各 加
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自然 资 源 条件 ，结 合 当地 特 有 的 自然 气 候 特 征 、地 域 文 化 传 统 、 济 发 展 状 况 ， 用 的 建 筑 技 术 解 决 方 案 。 该 调 研 项 目所 经 采 在 地 李 家 城 子 村 经 济 条 件 较 差 ， 户 年 均 总 收 入 不 到 １万 元 。 每 设 计 结 合 当 地 自然 条件 ， 取 其传 统 的 生 土 住 宅 原 型 ， 合 新 萃 结
同 时 ， 宅南部 开有 大窗 ， 住 北部 开有小 高窗 ， 夏季 可加 速
热 空 气 的上 升 ， 而 形 成 良好 的 “ 堂 风 ”满 足 室 内 换 气 和 夏 从 穿 ，
季 通 风 散 热 的要 求 。冬 季 北 部 小 高 窗 可 以保 证 建 筑 物 密 闭 性 ， 避 免 空 气 渗 透 造 成 热 损失 。 ４ 太 阳 能 技 术 利 用 调 研 发 现 该 地 区 住 宅 对 太 阳能 的 利 用 主 要 体 现 在 安 装 使 通 过 对 李 家 城 子村 的 实 地 调 研 ，结 合 当 地 的 特 殊 地 形 ，
经改性后强度 可达 ４ ８ ａ可 用于建造 多层房屋 ；２热稳定 — ＭＰ ， （） 性： 生土墙体材料 具有较 大的蓄热性， 可保证房屋冬 暖夏凉 ；３ （） 舒适性： 生土墙体 材料具 有吸放 湿作用， 可调节 室内湿度 ； ） （ 环 ４
境 友 好 性 ： 土 墙 体 材 料 无虫 蚁 结 露 ；５ 生 （）施 工 技 术 灵 活 性 ： 手
图 ９ 夯 土 墙 上 下层 连 接 做 法
墙体做法 采用椽木 夹筑的夯土墙 ， 似于今天 混凝土 的 类一 Nhomakorabea，
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１１
“ 滑模 ” 施工 工艺 。做 法为墙体 两侧各 设几条竖直 并齐 的木料
作 为打 制 墙 体 的模 具 ， 次 夯 筑 几 十 公 分 高 ， 墙 体 干硬 有 一 每 待
５沼气 技 术 利 用
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沼气 作 为 一 种 洁 净 能 源 ， 用 沼气 可 以大 大 改 善 厨 房 和 使
食物的卫生条件 ， 高人民的生活质量。沼气技术不仅满足绿 提
色 能 源 的 一切 标 准 ， 因 其 设 施 造 价 低 廉 和 容 易 制 造 ， 为 中 也 成 国农 村 广 泛 使 用 的能 源 （ １ 。 图 ４） ７庭 院 绿 化
其 上 铺 设 保 温 层 ，增 强
如下 ： 土墙达 到设 计强度后 ， 在其外表 面首先用 ２ ｍｍ厚混 合 ０
纤维砂浆 （ ： 砂 水泥 ： 石灰 ＝ ： ： ， １ １ １ 外掺适量 的玻璃纤维 ） 嵌缝 并找平 ；然后用 ２） （ ｍｍ厚水泥砂浆加钢 丝网片抹灰 ，防止 开 裂； 最后 外贴 １ ｍｍ 厚瓷砖 ， Ｏ 以达到 装饰 和防水效果。在其 内 表面 ， 了保持 土墙调节 湿度 的特 点 ， 为 发挥其 “ 呼吸 ” 用 ， 作 用
用太阳能热 水器 ，在住宅 的设 计层次上很少考 虑太 阳能的有
效 利 用 ， 成 可 再 生 能 源 的 流 失 。为 了 弥补 原 有 住 宅 在 这 方 面 造 的 不 足 ， 计 中对 太 阳 能 的 利 用 即考 虑 了 被 动 式 太 阳 利 用 ， 设 又
考 虑 了 主 动 式 太 阳能 热 水 装 置 。
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４ ｍｍｍ 厚植纤水泥复合板 ， Ｏ 增强保 温效 果（ １ ） 相对于传 图 。 １ 统住宅 ， 可有效 的提 高冬季 房间室内温度 ， 增强热舒适性 。
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般 不 需 机 械 设 备 与 动 力 ， 要依 靠 阳 光 照 射 加 热 建 筑 构 件 以 主
ｆ 者 单 位 ： 京 建 筑 工程 学 院 建 筑 与 规 划 学 院 ；（ １ ） 作 北 ２１ ７ Ｊ 参 考 文 献
…褚 俊 英 、 智 ． 土 墙 体 材 料 研 究． 代 商 贸 工 业 ２（ ． 刘 生 现 ０Ｊ５ ９ Ｉ】 乃 鑫 、 文 杰 、 佳 低 碳 建 筑设 计 理 念 与技 术 ． 中 ２任 蒋 许 华 建 筑 ．００９ ２ １．
时 有 利 于 调 节 院 内 空气 的温 度和 湿 度 、 弱 噪 声 等 。 减
四． 结语
ｉ 热水
７ 储热器 ８ 通气 （ 流 ）管 ９ 管道 一 一 逆 一
图 ｌ 主 动 式 太 阳 能 热 水装 置 ３
预 热 （ 季 ） 过 风 道 管 导 入 室 内 ， 高 室 内舒 适 度 （ １ ） 冬 通 提 图 ２。
南高北低 的趋势 ， 堂室（ 将 客厅 ）卧室等热 舒适性 要 求较 高 的 、
房 间 布 置 在 南 面 ， 接 接 受 太 阳辐 射 ； 房 、 生 问 、 通 空 间 直 厨 卫 交 等 相 对 温 度 要 求 较 低 的空 间布 置 在 北 侧 。 主 动 式 太 阳 能 热 水 装 置 ，是 将 热 水 通 至 储 热 装 置 之 中 （ 固 体 、 体 或 相 变 化 的 储 热 系 统 ）然 后 利 用 风 扇 将 室 内 或 室 外 液 ，
卜集热器２ 一 水泉 （ ，６ 风帆 ） 补水箱 ３
４ 震暖 系统
通过上述 方法 ，采用低能耗 的策略可 以减 少温室气体 的 排放 ， 另一 方面 ， 而 还应 当考虑对二氧化碳 的吸收。调研发现 李家城子村 传统 生土院落 内营造绿 色种植空 间的院落所 占比 率为 ８ ％。设计 中在前院营造花坛 、 ０ 花池 ， 种植 花卉 、 果木等 ； 在后院种植 高大乔木 、蔬 菜 ，乔木可有效遮挡 冬季西北风 。 庭院绿化具有提高环境质量 的生 态功能。庭院 中的绿地 和树木能够 吸收二氧化碳 、 出氧气 ； 附尘土 、 放 吸 净化 空气 ； 同
图 ９ 夯 土 墙 上 下 层 连 接 做 法
前 加 入 适 量 石 灰 砂 浆 拌 匀 ，可 有 效 提 高 墙 体 强 度 ５ ％ ０
一
网 片 拉 结 （ ８ ； 沿 图 ）④
墙 高方 向每 ４ ０ ０ ｍｍ 夯
１０ ０ ％。选取生土材料 有 以下优点 ：１结构性 ： （） 生土墙体材料