摘要：中國北方農村地區，建筑圍護結構熱工性能普遍較差，因受地理位置和氣候特點的影響，實現全面供暖能耗巨大。通過建立農村居住建筑能耗模型，并進行數值計算，研究位于濰坊市的農村居住建筑的冬季能耗。研究顯示：選擇向陽面房間供暖時，能耗變化率最大;選擇背陽面房間供暖時，能耗變化率最小，兩者相差23。供暖區域面積明顯影響農村居住建筑能耗，增加供暖區域面積，能耗隨室內溫度升高而明顯增大，每增加一個供暖房間，日能耗增加30%40%。

　　關鍵詞：農村居住建筑;建筑能耗;局部供暖

　　有關資料顯示，2015年，中國農村居住建筑總建筑面積已達到238億，與農村居住建筑相配套的能源設備消耗的能源達2.13億標準煤，占全國總建筑能耗的25%左右[1]。另據文獻[2]報道，2016年，中國居住建筑運行能耗占全國建筑能耗的61.5%，其中城鎮居住建筑能耗占37.7%，農村居住建筑能耗占23.7%。可以看出，農村居住建筑能耗占比有所下降，但農村居住建筑能耗總量并沒有下降，而是呈逐年上升態勢。

　　近年來，中國經濟繼續以較高的速度平穩發展，農民收入水平也顯著提高，尤其在2020年全國脫貧攻堅取得全面勝利后，農民對生活品質的要求越來越高，農村居住建筑面積越來越大，農民對居室內熱濕環境的要求越來越高，能耗也越來越大。因此，農村建筑，尤其是農村居住建筑的節能問題應該受到更多的關注[3]。中國北方地區受地理位置、氣候特點的影響，農村居住建筑的能耗主要體現在冬季供暖上，而農村居住建筑圍護結構熱工性能普遍較差，實現全面供暖能耗巨大[4]。

　　農村經濟論文： 淺談農村集體產權制度改革中遇到的主要問題及解決對策

　　眾多的科研工作者針對建筑供暖進行了大量的研究，主要集中在建筑熱工性能和能源種類等方面。Nair等[5]對瑞典的000棟居住建筑進行了調查，研究影響居住建筑能耗的因素，并提出降低能耗的有效方法;Aste等[6]對農用建筑外墻的熱惰性進行研究，發現了建筑外墻的熱惰性和建筑能耗之間的關系，并給予量化;CarrilhodaGraça等[7]對一典型獨棟住宅進行研究，并論證應用太陽能實現凈零能耗的可行性;Warren等[8]對美國采用天然氣采暖的居住建筑進行研究時得出，采暖度日數和天然氣采暖能耗呈線性關系。國內的研究一般聚焦在建筑的圍護結構、能源利用形式等方面[911]。

　　受農村經濟發展水平限制，不可能立即對農村居住建筑圍護結構熱工性能進行大規模改造，而城市集中供暖模式又因熱源、管網等前期投入巨大，不適宜在農村全面推廣。本文在不改變農村居住建筑圍護結構熱工性能的條件下，采用理論計算和現場測試等方式，從建筑形式、局部供暖范圍、簡易太陽房的增設、室內供暖溫度的改變等方面，研究農村居住建筑能源消耗規律，為農村居住建筑其他供暖方式的應用提供理論基礎。

　　1物理與數學模型

　　1.1物理模型

　　典型農村居住建筑包括個臥室和個客廳，建筑面積約為85m，面寬10.6m，進深8，高3m，坡屋頂，正南正北朝向。該建筑可供四口之家居住，而且為農村居住建筑圍護結構熱工參數。

　　1.2能耗計算模型

　　選用了幾種不同形式局部供暖農村居住建筑模型，分別是對個房間進行部分供暖，其中模型是對南向向陽面個房間進行供暖，模型是對北向背陽面個房間進行供暖， 模型是從南向向陽面房間和北向背陽面房間中各取間進行供暖。模型是對南向向陽面個房間及客廳進行供暖，模型是對北向背陽面個房間及客廳進行供暖。

　　2結果與分析

　　以山東省濰坊市某農村居住建筑作為研究對象，在計算能量消耗時，氣象數據參數選用濰坊地區氣象參數，在農村居住建筑內外進行相關溫度測點布置，記錄室內外溫度變化。能耗計算僅考慮建筑物的供暖需求，未考慮建筑物的供冷、照明等的能耗。農村居住建筑局部供暖能耗的影響因素較多，既有建筑自身熱工因素(如房間的內外墻傳熱系數、熱阻程度、窗戶透光性等)，又有建筑外部影響因素(如有無被動式太陽房、局部供暖的供暖區域位置和面積、控制供暖溫度等)，本文分析建筑外部影響因素對農村居住建筑局部供暖的影響。根據實際居住情況，只研究對個或個房間進行局部供暖的情況。

　　2.1單一區域局部供暖對農村居住建筑日能耗的影響

　　在農村，坡屋頂建筑容易被人們廣泛接受。坡屋頂農村居住建筑局部供暖時供暖位置對室內日能耗的影響較為明顯，日能耗受房間控制供暖溫度的影響較大。模型日能耗最低。在農村居住建筑陽面外圍搭建玻璃(或透明塑料)與彩鋼復合板等材料組合而成的被動式太陽房，室內溫度為5~18℃，則農村居住建筑日能耗情況。加裝被動式太陽房后的農村居住建筑房間日能耗大于坡屋頂農村居住建筑，且室內溫度的變化對日能耗的影響較大。

　　2.2局部供暖區域面積對農村居住建筑日能耗的影響

　　對個房間或個房間進行局部供暖，選取模型，并以最常見的坡屋頂農村居住建筑進行計算。增加局部供暖區域面積會對農村居住建筑能耗產生顯著影響。室內溫度為10℃，模型的日能耗為31.46kW·，模型的日能耗為45kW·，增加約43;模型日能耗為35.97kW·，模型的日能耗為49.37kW·，增加7%。增加局部供暖區域面積，能耗隨室內溫度的升高而明顯升高，說明增加農村居住建筑供暖區域面積后，日能耗受室內溫度影響的反饋更大。

　　3結論

　　農村居住建筑在局部供暖條件下可以明顯降低室內供暖能耗。單一供暖區域時，相同室內溫度下，選擇向陽面房間作為供暖區域比選擇背陽面房間在的能耗小。選擇向陽面房間供暖時，能耗變化率最大;選擇背陽面房間供暖時，能耗變化率最小：能耗變化率相差20%30%。室內溫度相同時，農村居住建筑外圍搭建被動式太陽房也可顯著降低供暖能耗。供暖區域面積明顯影響農村居住建筑能耗，增加供暖區域面積，能耗隨室內溫度升高明顯增大，每增加一個供暖房間，日能耗增加30%40%。

　　參考文獻：

　　[1]中華人民共和國住房和城鄉建設部公共建筑節能檢測標準:JGJ/T177—2009[S].北京中國建筑工業出版社,2010:2326

　　[2]中國建筑節能協會能耗統計專委會.2018中國建筑能耗研究報告[J].建筑,2019(2):2631

　　[3]馬超劉艷峰王登甲等西北農村住宅建筑熱工性能及節能策略分析[J].西安建筑科技大學學報自然科學版,2015,47(3):427432

　　[4]朱軼韻劉加平西北農村建筑冬季室內熱環境研究[J].土木工程學報,201043增刊2):400403

　　[5]NAIRG,GUSTAVSSONL,MAHAPATRAK.FactorsinfluencingenergyefficiencyinvestmentsinexistingSwedishresidentialbuildings[J].EnergyPolicy,201038(6):29562963

　　作者：張瑞鳳，王浩，劉際洲，葉泉，高瑞瀅，趙魯，徐振軍