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淺談山東新型農(nóng)村民居院落環(huán)境節(jié)能改造設(shè)計(jì)方法

發(fā)布時(shí)間:2018-07-05 來源: 人生感悟 點(diǎn)擊:


  【摘 要】本文針對(duì)山東農(nóng)村民居院落,從節(jié)能的角度出發(fā),通過四個(gè)主要節(jié)能方式研究探討了山東傳統(tǒng)民居住宅環(huán)境節(jié)能改造的設(shè)計(jì)方法,達(dá)到運(yùn)用新技術(shù)和新方法實(shí)現(xiàn)山東新型農(nóng)村民居能源節(jié)約的目的。
  【關(guān)鍵詞】山東農(nóng)村;民居;節(jié)能;改造設(shè)計(jì)
  中圖分類號(hào):TU201.5 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):11007-0125(2018)15-0225-02
  一、山東農(nóng)村民居環(huán)境分析
  山東屬于魯西北平原,典型的溫帶季風(fēng)區(qū)域大陸型半干旱氣候。山東大部地勢(shì)開闊,故而有大量耕地,其果蔬資源格外豐富。
  幾千年以來的中國(guó)封建時(shí)期建筑形式,呈現(xiàn)出在風(fēng)格統(tǒng)一的基調(diào)下不斷發(fā)展的特點(diǎn),山東傳統(tǒng)民居同樣具有這樣的特點(diǎn)。[1]山東民居建筑的基地屬于長(zhǎng)方形,由建筑與院落圍合組成。建筑的基本單位為間,一般戶與戶之間通過共用墻體相連接。而每個(gè)院落在布局、風(fēng)格、結(jié)構(gòu)、裝飾上有部分相似之處,其中大多數(shù)農(nóng)村為一進(jìn)院落,只有正房與廂房中間為庭院,大門位置變化較多,但整體特點(diǎn)沿道路而定開門方向。每個(gè)院落里面可看到廢棄的沼氣池和隨意流淌的生活用水,并且繼續(xù)沿用露天旱廁。傳統(tǒng)農(nóng)村建筑有磚木材料或土墻的硬山式房屋。但隨著時(shí)代的發(fā)展,工業(yè)化城市的進(jìn)程,農(nóng)村也學(xué)習(xí)工業(yè)化的建造方式,傳統(tǒng)建筑的逐漸消失,導(dǎo)致當(dāng)?shù)氐慕ㄖ辉儆袀鹘y(tǒng)的特色韻味。
  二、節(jié)能設(shè)計(jì)在山東傳統(tǒng)民居中的應(yīng)用
 。ㄒ唬┖煌翂Φ脑龠\(yùn)用。在設(shè)計(jì)施工中,墻體材料在建筑材料中所占比例約為70%,而農(nóng)村傳統(tǒng)墻體也不例外。如今農(nóng)村墻體材料較多采用紅磚、水泥砂漿外墻、干掛石材幕墻等,這些都存在能源消耗量大、破壞生態(tài)環(huán)境的缺點(diǎn),且這些材料與傳統(tǒng)村落景觀也顯得格格不入。不良的保溫性和隔熱性也會(huì)增加建筑的能源消耗,從而不能實(shí)現(xiàn)其建筑節(jié)能環(huán)保目的。而夯土墻則可以利用其特有的物理性能和生態(tài)環(huán)保的特點(diǎn),實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)效益的雙贏。在山東,夯土墻使用的典型例子是山東模式的蔬菜大棚,也是山東農(nóng)業(yè)技術(shù)的一大特色。山東傳統(tǒng)村落的墻體材料變遷也是從土墻到磚墻,或是水泥砂漿的過程,但也導(dǎo)致山東傳統(tǒng)村落文化的沒落,而夯土墻在村落的再次使用,不僅是精神文化的延續(xù),更重要的是節(jié)能作用。夯土墻的主要用料是泥土,在農(nóng)村可以就地取材、重復(fù)利用且成本低廉,由于其物化能低,有非常顯著的生態(tài)性能,夯土墻還具有很好的蓄熱性能,用夯土墻做圍護(hù)結(jié)構(gòu),具有冬暖夏涼的特點(diǎn),降低能耗,此外夯土墻無毒、無污染,有益人體健康。[2]近年來,由于社會(huì)對(duì)能耗的關(guān)注,夯土墻這一形式將會(huì)是建筑節(jié)能材料的熱門。
  (二)沼氣池的復(fù)興與污水處理的改造設(shè)計(jì)。在我國(guó),96%的農(nóng)村沒有排水管網(wǎng)和污水處理設(shè)施,生活污水隨意排放造成生態(tài)環(huán)境的嚴(yán)重污染。在山東農(nóng)村民居院落污水的處理上將與沼氣池相結(jié)合,通過再設(shè)計(jì)新型軟體沼氣池的同時(shí)考慮到污水處理問題。污水處理技術(shù)將在沼氣池進(jìn)行簡(jiǎn)單改造后形成一個(gè)污水分散式處理系統(tǒng),生活污水和糞便污水通過兩個(gè)不同的管道進(jìn)入污水處理沼氣池之中,經(jīng)過改造后的沼氣池可以將生活污水中的有害物質(zhì)和污染物質(zhì)留在沼氣池中。經(jīng)過粗過濾的生活污水將會(huì)進(jìn)入沼氣池末端的精處理部分,精處理部分可將生活污水徹底處理成凈水,達(dá)到生活污水的凈化目標(biāo)。這種對(duì)于村落一體式的節(jié)能改造將產(chǎn)生里應(yīng)外合的生態(tài)效果。
  沼氣生態(tài)農(nóng)業(yè)技術(shù)是以沼氣生產(chǎn)建設(shè)為基礎(chǔ),通過生態(tài)原理應(yīng)用在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)作業(yè)中的一項(xiàng)可持續(xù)發(fā)展技術(shù)。通俗點(diǎn)說,就是農(nóng)戶通過建設(shè)沼氣池把人畜糞便生活污水等入池發(fā)酵,產(chǎn)生的沼氣、沼液、沼渣用于日常生活和農(nóng)業(yè)生產(chǎn),從而形成農(nóng)產(chǎn)生活、沼氣發(fā)酵、生態(tài)農(nóng)業(yè)的良性發(fā)展鏈條。由此可見,沼氣池在節(jié)能環(huán)保上發(fā)揮了重要作用。但經(jīng)過走訪考察山東各個(gè)村落發(fā)現(xiàn),家家戶戶院落里的沼氣池基本都已廢棄。煤氣柴火的使用、煤炭電廠的發(fā)電等已成為主流。分析原因,傳統(tǒng)農(nóng)村使用的沼氣池都是老式,在功能上出現(xiàn)許多未考慮的問題,這些都導(dǎo)致了沼氣池的衰落。但隨著沼氣池技術(shù)的發(fā)展,問題都能妥善解決。原料問題由一家一戶擴(kuò)展到一片區(qū)域一個(gè)大型沼氣池,并且由當(dāng)?shù)卣O(shè)置專門的技術(shù)崗位進(jìn)行集中管理;北方地區(qū)冬季氣溫低可以采取在沼氣池的上方搭建優(yōu)質(zhì)的塑料大棚,利用這個(gè)塑料大棚還可以進(jìn)行一些蔬菜的種植,提升其利用的效率;浮渣借殼問題可以運(yùn)用活塞出渣,以及攪拌器;[3]沼渣問題,則需要進(jìn)行備用抽取管道的設(shè)置,以便于使沼氣池底部的殘?jiān)挥行У某槿 S纱丝梢姡?dāng)下在山東農(nóng)村發(fā)展沼氣池是完全可行的。最終農(nóng)村沼氣池的復(fù)興不僅實(shí)現(xiàn)了解決農(nóng)村能源的目的,還具有畜禽糞便資源化利用,促進(jìn)種養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展、促進(jìn)農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、增加居民收入的重要作用。
 。ㄈ┨(yáng)能的應(yīng)用。數(shù)據(jù)顯示,山東省位于II、II類資源區(qū),輻射量指標(biāo)為4200-6700MJ/(m2.a),全年日照時(shí)間可達(dá)到2200-3000h,年平均輻射總量達(dá)到(5.0-5.9)×106MJ/m2,日平均輻射量為3.8~4.5Wh/m2。[4]山東村鎮(zhèn)地區(qū)空氣明顯優(yōu)于城市地區(qū),日照時(shí)數(shù)為2200-3000小時(shí),標(biāo)準(zhǔn)光照下年平均日照時(shí)間為3.8-4.45小時(shí)。雖然各地太陽(yáng)總輻射地區(qū)差異較大,但總體來說太陽(yáng)能資源豐富。
  山東屬于平原,山東農(nóng)村地區(qū)民居房屋以一層的合院式建筑為主。商業(yè)的樓房也主要是低層,很少有高層或小高層,這種農(nóng)村的特有院落結(jié)構(gòu)布局使太陽(yáng)能源的使用更為有利。同時(shí),國(guó)家大力支持太陽(yáng)能源的推廣政策也有利于太陽(yáng)能技術(shù)在農(nóng)村的普及與接收。以太陽(yáng)能熱水器為例,數(shù)據(jù)顯示,一臺(tái)太陽(yáng)能熱水器一年供應(yīng)的生活熱水相當(dāng)于214公斤標(biāo)準(zhǔn)煤、163立方米天然氣、1748度電產(chǎn)生的熱量,由此可見,安裝太陽(yáng)能熱水器可以有效減少其他能源的支出。太陽(yáng)能的原理是光電轉(zhuǎn)換提供電能,理論上是取之不盡用之不竭的,并且具有無污染、無噪音的特點(diǎn),安裝一套太陽(yáng)能系統(tǒng)大約可以使用20年左右,與普通能源相比使用壽命大大延長(zhǎng)。但太陽(yáng)能發(fā)電受季節(jié)變化、晝夜的變化較大。當(dāng)沒有太陽(yáng)的時(shí)候就不能發(fā)電,這就會(huì)影響用電設(shè)備的正常使用。除此之外,光伏系統(tǒng)的造價(jià)還比較高,系統(tǒng)成本8元/W,一般家庭安裝一套5000W的太陽(yáng)能系統(tǒng)約為4萬,初始投資高,嚴(yán)重制約了其廣泛應(yīng)用。針對(duì)這種情況,可以采用政府投資,以租賃的形式在村民屋頂上安裝太陽(yáng)能發(fā)電板,電力國(guó)家部分回收,每年給居民一定的補(bǔ)貼。這樣就給能源消耗帶來了巨大的轉(zhuǎn)機(jī)。相信隨著科技的發(fā)展,太陽(yáng)能的成本也會(huì)逐漸降低,當(dāng)老百姓真正感受到清潔能源帶來的便利時(shí),就會(huì)迎來太陽(yáng)能光伏真正的春天。
  三、結(jié)語(yǔ)
  節(jié)約能源是社會(huì)主義新農(nóng)村建設(shè)的一大重點(diǎn),在山東省農(nóng)村民居院落改造設(shè)計(jì)實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)農(nóng)村的建筑及能源節(jié)能問題是重中之重。針對(duì)當(dāng)下山東農(nóng)村普遍存在著諸多不合理情況,在山東農(nóng)村房屋院落的設(shè)計(jì)中采用以上幾種節(jié)能手段,可以緩解山東農(nóng)村的供能緊張問題,同時(shí)實(shí)現(xiàn)環(huán)境友好型的新型農(nóng)村建設(shè),在傳統(tǒng)農(nóng)村院落文化的基礎(chǔ)上進(jìn)行改造。
  參考文獻(xiàn):
  [1]張法科.山東濱州新農(nóng)村建設(shè)與規(guī)劃設(shè)計(jì)研究[D.河北大學(xué),2009.
  [2]許麗萍,馬全明.夯土墻在新的鄉(xiāng)土生態(tài)建筑中的應(yīng)用一浙江安吉生態(tài)屋夯土墻營(yíng)造方法解析[J].四川建筑科學(xué)研究,2007(12).
  [3]郗春嶺.新時(shí)期農(nóng)村用戶沼氣池技術(shù)改造研究[J].農(nóng)業(yè)與技術(shù),2017(04).
  [4]馮立全.山東省典型傳統(tǒng)民居節(jié)能技術(shù)研究與應(yīng)用[D].煙臺(tái)大學(xué),2017.

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