嚴寒地區(qū)農(nóng)村住宅在應用被動式太陽能技術(shù)上的優(yōu)勢

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1、第22卷第4期吉林建筑工程學院學報Vol.22No.42005年12月JournalofJilinArchitecturalandCivilEngineeringInstituteDec12005文章編號:100921288(2005)0420035204嚴寒地區(qū)農(nóng)村住宅在應用被動式太陽能技術(shù)上的優(yōu)勢1,23周春艷周春濤(1:吉林建筑工程學院建筑系,長春130021;2:哈爾濱工業(yè)大學建筑學院,哈爾濱150001;3:吉林建筑工程學院設(shè)計院,長春130021)摘要:太陽能作為可再生能源的代表,具有分布廣泛、儲量豐富及清潔等特點,在我國農(nóng)村地區(qū)推廣、利用該技術(shù)有

2、很大的優(yōu)勢.尤其在地處氣候環(huán)境惡劣的嚴寒地區(qū),農(nóng)村住宅普遍存在能源消耗大、室內(nèi)環(huán)境惡劣等問題,由此可見,對太陽能的利用勢在必行.通過對該地區(qū)的現(xiàn)狀調(diào)查,從選址、日照間距、朝向、氣象特點、平面功能布局、材料,以及政策等方面挖掘該地區(qū)在利用太陽能資源方面的潛在優(yōu)勢,為被動式太陽能技術(shù)在住宅中的進一步應用提供了有利條件.關(guān)鍵詞:被動式太陽能技術(shù);嚴寒地區(qū);農(nóng)村住宅;優(yōu)勢中圖分類號:TU24114文獻標識碼:A1必要性在我國13億人口中,其中有9億生活在農(nóng)村.然而,就我國農(nóng)村目前的居住條件來看,普遍存在燃料等能源短缺,利用水平低,生活環(huán)境質(zhì)量差等問題.尤其在我國嚴寒地

3、區(qū),冬季采暖期長達5個月,每年冬季需要消耗大量的燃料,才能達到基本的溫度要求,不僅浪費能源,而且污染環(huán)境.面對這一問題,我國農(nóng)業(yè)部在“十五”期間實施的“生態(tài)家園富民計劃”,就是從農(nóng)民最基本的生產(chǎn)和生活單元內(nèi)部,挖掘潛力,以可再生能源的科學利用為切入點,引導農(nóng)民改變落后的生產(chǎn)生活方式,達到增加收入、保護生態(tài)環(huán)境,實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的目標.在寒冷的北方地區(qū),對于可再生能源的利用應首選太陽能.首先,4太陽能分布廣泛、儲量豐富.有數(shù)據(jù)顯示,能夠到達地球陸地表面的太陽輻射能大約為17×10億kW,相當[1]于目前全世界一年內(nèi)消耗的各種能源所產(chǎn)生的總能量的315萬多倍.其次,

4、它不產(chǎn)生溫室氣體、無污染,是有利于保護環(huán)境的潔凈能源.而且,從我國太陽能的分布情況來看,北方地區(qū)年日照時數(shù)大于2200h,太陽2[2]能輻射總量高于5016MJ/m,屬于太陽能資源較豐富的地區(qū).因此,把太陽能技術(shù)應用于嚴寒地區(qū)農(nóng)村住宅建設(shè)中,是提高農(nóng)民生活環(huán)境,節(jié)約能源,減少環(huán)境污染的有效途徑.2優(yōu)勢在建筑利用太陽能的技術(shù)上,通常被分為主動式和被動式兩大類:設(shè)計使用機械裝置收集、蓄存太陽熱,并在需要時向房間提供熱能的建筑,稱為主動式太陽能技術(shù);根據(jù)當?shù)貧庀髼l件,在基本不增設(shè)附加機械設(shè)備的條件下,通過建筑布局、構(gòu)造和材料等的處理,使建筑本身能夠吸收、蓄存太陽熱,

5、從而達到采暖目的的建筑,稱為被動式太陽能技術(shù).從我國農(nóng)村目前的現(xiàn)狀來看,普遍存在著經(jīng)濟收入低,思想意識落后等問題,對于利用造價昂貴、技術(shù)復雜的主動式技術(shù)來說,還存在許多障礙,但是,對于只需利用當?shù)丨h(huán)境條件和技術(shù)措施,而不需增加設(shè)備的被動式技術(shù)來說,位于嚴寒地區(qū)的農(nóng)村住宅卻有其特有的優(yōu)勢.211選址村落是農(nóng)民定居的場所,其位置的選擇和建筑的布局要以有利于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、方便生活為原則.田地是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的主要勞動對象和生產(chǎn)資料,是農(nóng)民賴以生存的基礎(chǔ),所以,村落大都圍繞著農(nóng)田而建,半徑一般為收稿日期:2005-04-121作者簡介:周春艷(1976～),女,吉林省長春市人,

6、助教,在讀碩士研究生.36吉林建筑工程學院學報第22卷015km～2km.我國的村落,通常以自然村為基礎(chǔ),在土地平均分配的原則下,家中兄弟分別繼承祖輩的遺業(yè),使人口在一個地方一代一代的聚集起來,從幾戶的小村可以發(fā)展到幾千戶的大村.由此可以看出,村落在選址上和規(guī)模上都有很大的隨機性.但是,隨機并不意味著隨意.農(nóng)民在住宅基址的選擇上,有很明顯的“環(huán)境選擇”傾向,這是幾千年來人類積累的經(jīng)驗.其中主要表現(xiàn)在:①靠近水源,這不僅便于生活取水,而且有利于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展.②位于河流交匯處,交通便利.③位于河流階地上,不僅有肥沃的耕作土壤,而且能避免受洪水侵襲.④如在山坡時,

7、一般選擇向陽坡.例如,半坡遺址所呈現(xiàn)的依山傍水、兩水交匯環(huán)抱的格局被認為是典型的上吉風水格局.可見,人們對村落選址因素的考慮是很講究的.在我國嚴寒地區(qū),一年中有一半的時間都處于惡劣的氣候環(huán)境當中“,向陽”成為選址所必須考慮的重要因素之一.由于在這一地區(qū)的地形主要以平原和山地為主,所以,村內(nèi)宅基地依地勢起伏錯落布置或因山就勢,散居在向陽坡地上,這樣不僅有利于阻擋寒風的侵襲,而且有利于接受太陽輻射的能量.212日照間距由于太陽高度角的限制,為了避免建筑之間相互遮擋,日照間距的限定成為獲得太陽能的又一重要保證.與城市住宅相比,農(nóng)村住宅在這方面有很大的優(yōu)越性.首先,由

8、于生產(chǎn)條件的特殊性,鄉(xiāng)村地區(qū)大都地廣人