新农村住宅建筑材料低碳化分析

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摘要：近年来国家在农村建设方面投入了较高经济成本，农民生活质量稳步提升，农村面貌也焕然一新。尤其是随着农村建筑的改造，农民居住水平显著提高。目前农村建筑工程的环境友好效果不理想，这不符合新农村建设规划中，有关住宅建筑材料低碳化的要求。针对这一情况，笔者主要从农村物质资源种类、农村地区建筑结构特征出发，对限制农村建筑低碳化的因素展开深入讨论。并结合新农村建设目标，以及农村实际情况，提出促进农村建筑低碳化的优化方案，以期为新农村建设贡献力量。

关键词：农村建筑低碳化；设计；优化措施

由于遭到人类的过度开发，目前生态环境不容乐观。“低碳经济”这一新型概念，一经提出就引发了全球范围内的讨论和关注。尤其是我国农业经济占比较大，农村生产建设中消耗的能源多。就农村住宅建筑而言，我国忽视了对住宅建筑用地的规划，使得建筑工程往往占用过多的土地资源，应用的建筑技术也十分陈旧落后，建筑功能性也没有得到很好体现。在浪费较多资源的情况下，建筑质量却得不到保障，这是目前农村住宅建筑中最突出的问题。因此，促进农村住宅建筑设计低碳化，不仅符合可持续发展的理念，也能够全面改善农民的居住条件。

1农村环境特点

1.1农村环境资源特点。我国农村人口分布稀疏，但地理面积广，可再生资源储量也很可观。在不同农村地区，例如太阳能、风能等可再生、无污染的能源含量十分丰富。然而，在相关因素的限制之下，这些自然能源没有得到有效利用，资源浪费的情况比较严重。此外，农村地区的建筑原材料种类多、数量大。例如木材、竹材等，经过一系列处理加工后，都可以作为建筑材料，被应用到建筑工程中。这些材料的力学性能优越，同时又不会对生态环境造成污染，具有很高的价值。1.2农村建筑结构特点。新农村建设进程不断加快，这促进了农村住宅建筑的翻新和修建。由于国家在新农村规划中，忽视了对低碳设计理念的普及和推广，因此目前农村整体建筑特点没有表现出低碳性。农村住宅建筑的普遍特点可以总结为以下三点：首先，建筑大体框架采用混凝土材料，应用较多的施工材料为各种混凝土砖块，对木材和竹类材料的涉及较少。其次，建筑主要承重结构为墙体，厚度通常低于三层。这种结构最大的局限在于，对各种可再生资源的利用率极低。例如农村含量丰富的太阳能、生物能等都无法得到有效利用。最后，虽然农村住宅建筑规模一般较小，但由于缺乏完善施工材料管理机制，导致整个工程耗费了大量资源。尤其是在施工过程中，应用到的竹支架、木制摸具等，几乎是一次性使用，循环利用程度极低。水资源的应用也十分铺张浪费，不符合节能减排的发展理念。具有污染性的施工材料不经处理，就被随意排放到农田中，对作物生长造成不良影响。

2制约农村低碳型建筑发展的原因

2.1低碳产品质量欠缺，低碳技术水平不足。早在20世纪80年代，我国已经有关于低碳建筑技术的研究，在短短几十年内，取得了突破性进展。在研发人员的创新努力下，涌现了一大批新型材料、先进技术、优良工艺，但不可否认的是，我国建筑低碳技术在实施过程中仍然存在诸多缺陷。例如，国家对低碳技术的研究重视程度不够，经济支持不到位；相关技术水平还有待提升；新材料的应用效果不尽人意等。2.2低碳建筑设计理念没有深入人心。目前大部分农村住宅建筑都是农民自己负责的，缺乏专业设计师的指导，建筑设计体现不出专业性，不仅没有贯彻落实低碳理念，建筑的功能性也无法正常发挥。此外，农村住宅建筑的施工工人多为农民，其不具备相关的专业技能和施工水准，只是简单地按照个人经验进行施工。这会造成施工环节的不规范，各种建筑项目的开展不合理。尤其是一些关键流程，例如建筑的地基开挖、屋面防水以及混凝土钢筋配比等，在不正规的操作下，施工成果往往不达标。返工的情况频发，不仅造成了资源的浪费、施工进度的拖延，更对环境产生了不良影响。2.3耗费成本较高。与普通施工材料相比，节能材料的成本更高，这也是阻碍低碳建筑推广的重要因素。虽然我国农民经济收入水平已经有了很大提高，但贫困现象依然存在。对于农民而言，修建住宅建筑已经是巨大的支出。为了尽量减少经济投入，农民显然更趋向于选择价格较低廉的普通材料。2.4农民节能意识不足。虽然低碳理念已经在世界范围内掀起热潮，但对于消息较为闭塞的农村而言，农民能接触到低碳宣传较少。同时政府也忽视了节能意识的培养，在这方面的投入还很有限，使得农民几乎不能正确看待节能理念，更缺少对低碳建筑的认识。

3农村建筑低碳设计技术要点

我国幅员辽阔，不同地区在地理特征、资源种类方面都存在极大的区别。此外，不同民族的风俗文化也加大了建筑建构间的差距。因此，在新农村住宅建筑材料低碳化过程中，要充分考虑到当地的各方面情况。秉持着因地制宜的理念，采用与当地实际相符合的施工技术，尽量选用当地现有的建筑材料，以达到降低经济成本、提高资源利用率的目的。低碳型建筑的特征之一，就是在新技术的实施下，通过新材料的使用，有效改善农村居民的居住条件，提高建筑功能性和实用性。3.1建筑材料选用。水泥、钢材、红砖、瓷砖单位量CO2排放量与木材相比要高很多，尤其是在生产过程中，因为水泥、钢、土质都要烧制，这就直接提高了CO2的排放量，而且损耗了很多能源。如果按照1Kg煤燃烧释放处1.5~2Kg二氧化碳计算，生产1000万块实心粘土砖，与生产同一体积稻草砖相比，排放的二氧化碳多出了4468.6万吨。土坯、秸秆砖等材料与稻草砖在生产过程也差不多，所以CO2排量也相对少一些。中国建筑科学研究院抗震所葛学礼研究院研究过土坯围护墙房屋结构，加强节点处设圈梁可以确保结构在8.5度时依然不会存在不可修复的损坏；稻草砖、稻草板、竹、木材、土坯、秸秆砖都有行业的带头人做过研究，在7.5度地震作用下，农村三层以下房屋不可能出现不可修复损坏，结构是比较安全的；因此，针对农村建筑提出一些建议，在确保结构安全的基础上以木结构或竹结构为主体，将稻草砖、稻草板、土坯、秸秆砖作为围护结构材料换掉，尽可能的不用或者少用混凝土或钢材等能耗较高的材料。3.2结构类型选择。结构选型的这一原则能够通过平面标准化与对称性设计来实现。这种设计的重复率比较高，能够使生产过程的组件种类减少，让结构尺寸整体统一。要通过柱断面一致、楼梯对称并具有重复性、大小梁深一致等方式，来简化组模时间与增加重复使用率以此降低损耗。与环境相协调并可以充分运用环境资源这一原则指的是结构的选择要充分利用如太阳、风、地热、水能、生物能等可再生能源。把各种能源集成到一座建筑中，按照我国农村这部分可再生能源的具体分布特点，可以设计类似的建筑。在水资源丰富、植物多、季风盛行的南方可在简易结构的技术上设计风力发单机、沼气池、水力发电机。3.3施工阶段低碳设计。在实际施工中，要坚持节能减排的施工原则。为了促进低碳理念的推广，强化民众的节能意识，规范各行业的生产建设，我国颁布了低碳施工标准，即ISO1400环境管理体系。农村建筑施工必须以该标准为指导，确保每一环节的施工符合规范。由于农村住宅建筑的规模通常较小，施工周期短，实际上不利于系统的管理。因此，农村住宅建筑低碳化，可以从把控施工技术实施关键点入手。此外，在节约施工材料方面，可以从以下几方面实现。首先，提高施工材料的循环利用率，在部分施工项目阶段，会应用到大量的木制、竹制辅助材料，这些材料的普遍特征是可拆卸，并且便于保存。提高这部分材料的利用率，能够节省大量资源。其次，合理规划施工顺序，避免施工流程混乱影响施工进度，并造成资源的额外损失。最后，加强施工质量管理，降低返工频率，节省时间和资源。也避免过多的废弃物堆积，对周围环境造成负面影响。

综上所述，新农村建设的根本目的，还是实现农村的可持续发展，切实地改善农村居民生活质量。在农村建筑方面，要始终坚持低碳化设计。从建筑技术的实施、建筑结构的设计到建筑材料的选择，都必须贯彻节能低碳的理念。积极应用当地的可再生能源，降低建筑施工对生态环境造成的破坏污染，同时也减轻了农民的经济负担。低碳型建筑的功能性突出，为农民提供优质的居住条件，这也再次体现了新农村建设原则。

参考文献

[1]张子毅,董盈.黑龙江农村住宅低碳化设计研究[J].艺术研究,2011,4:50-51.

[2]颜景芳.建筑低碳化设计在建筑节能中的应用探析[J].黑龙江科技信息,2011,35:306.

作者:吴伟鹏 单位:黑龙江财经学院