北方传统乡土民居节能精神的延续与发展(1)程(2)
2014-06-25 01:03
导读：三 改进探索 1 “问题”的启示 实践及理论分析表明，靠火炕采暖的乡村民居，无论 370 砖墙，还是 490 砖墙，所出现的热工问题基本相同。显然，单一材料
三 改进探索
1 “问题”的启示
实践及理论分析表明，靠火炕采暖的乡村民居，无论 370 砖墙，还是 490 砖墙，所出现的热工问题基本相同。显然，单一材料墙体不适于北方乡村民居，应寻求一种新型构造的墙体。这种新型围护结构（主要指外墙和屋顶）的热工设计不仅应具备足够的热阻，而且应依据现行乡村住宅的实际热环境之特征，能在升火后尽量短的时间内使围护结构内表面温度迅速提高至高于室内露点温度，以清除露水。这就要求围护结构内表面在热的作用下，应对谐波热作用反应敏感。由此我们引入室内空气到围护结构内表面的衰减倍数υ作为乡村住宅外围护结构的热工评价指标之一。显然衰减倍数υ 越小越好。由衰减倍数υ 计算可知，墙体内侧第一、第二层材料热物理性能对其影响最大。这提示我们：在确定外围护结构的构造形式时，轻质高效保温材料须设在内两层。若第一层采用重质材料，其外侧再加保温层，效果均不明显。项目组将该理论应用于工程实践，通过对试点住宅的实测分析及使用调查发现：该构造形式节能保温效果很好，消除了传统住宅的热工质量问题。
2 实例对照
由上述分析可以看出，解决北方传统乡土民居热工问题的关键是：在围护结构具备足够热阻的同时，还应控制围护结构的衰减倍数υ；衰减倍数υ控制值的确定须经得起传热传湿理论及实践检验。为此笔者选择两幢具有代表性的住宅进行现场测定分析。其一为试点住宅，位于哈尔滨市呼兰县。此住宅南向开窗1.35 m×1.4 m，其外层为单框双玻窗，内层为单层木窗；南向户门设有门斗；东西向均不开窗，北向开1.2 m×1.4 m窗，但冬季封闭。外墙采用内保温复合墙体，屋面构造亦将保温材料置于内侧，其构造形式如此所示。 （科教作文网http://zw.ΝsΕAc.com发布）
测试结果发现，室内昼间平均气温达15 ℃，夜间平均气温达 7 ℃。夜间围护结构均无结露现象，清晨 5:00升火做饭， 6:00墙面发现少量露水，7:00露水消失。
通过一个冬天的使用，用户反映：外围护结构基本处于干燥状态，更无结冰霜现象，室内热舒适环境良好。实践表明，此住宅节能保温效果很好，消除了传统乡土民居的热工质量问题；又因在纤维板内表面贴了墙壁纸，使整个住宅既节能、保温又舒适宜人，并具有良好的视觉效果，因此深受当地村民欢迎。
作为对比，选定同样平面形式、外墙为 370 砖墙（衰减倍数υ＝2.09）的住宅进行测试及分析。该住宅室内除设有火炕外，还设有效率不错的土暖器。测试结果发现，虽然暖器烧得烫手，但其结露及结冰霜的严重程度无明显改善。
3 结论
通过对试点住宅的实测及使用情况分析，笔者认为对外墙和屋顶的热工设计，应以围护结构内表面衰减倍数υ值不大于1.3为控制指标。据此笔者认为，北方乡村民居外墙应放弃使用单一材料，转而采用内保温节能复合墙体。外围护结构的构造设计，应以简单、易施工、耐久、造价低及符合建筑物节能保温原理为前提。为便于广大村镇居民和建筑设计人员直接选用，现提出各种类型墙体构造形式及计算一览表。
此序号虽仅至10，参阅备注便知实际种类很多。序号7实为试点住宅的参数（υ＝ 1.27），实践已表明各项功能足够好。显然，υ值越小越好。
对于屋顶，当采用钢筋混凝土板时，υ ＝ 2.298，不可用。凡顶棚采用吊顶，其内填充保温材料，保温材料采用150 mm以上塑料袋装膨胀珍珠岩、火山灰、稻壳（有虫、鼠害）、木屑（有虫、鼠害）等轻质松散材料时，υ值均小于1.3，可用。
对外墙的构造形式，尚需说明如下： （科教作文网http://zw.NSEaC.com编辑发布）
（１）采用松散保温材料时，应做防潮处理（如采用塑料袋密封包装），可不设聚湿层。
（2）采用吸湿性高的保温材料时，应设聚湿层。因为室内水蒸气分压力远大于室外，所以室内水蒸气传向室外过程中必将在承重层内表面冷凝，致使保温材料外表面湿度增大。在保温材料两侧形成由外向内的水密度梯度，从而使全部保温材料受潮。
（3）对吸湿性不高的保温材料，如聚苯乙烯泡沫塑料等亦可不设聚湿层。笔者认为高压喷涂聚苯乙烯所形成的保温层的效果是理想的。
总之，北方传统乡土民居要得到良好的提高和发展，实现我国住宅的战略目标——节能，只有从理论和实践上对其平面设计、节能措施、室内热舒适度、建筑材料等方面进行深入的研究，以先进的科学技术去指导建筑设计，才能使传统的民居向更健康的方向发展。□共2页: 2
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