董令初 黃夢(mèng)丹 齊 鋒

(浙江農(nóng)林大學(xué)風(fēng)景園林與建筑學(xué)院，浙江 臨安 311300)

浙江省農(nóng)宅窗墻比域特征調(diào)查與評(píng)價(jià)★

董令初 黃夢(mèng)丹 齊 鋒*

(浙江農(nóng)林大學(xué)風(fēng)景園林與建筑學(xué)院，浙江 臨安 311300)

采用現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)手段，以浙江省嘉興、湖州、溫州、臺(tái)州和寧波五市74戶農(nóng)宅為對(duì)象，對(duì)空調(diào)房和非空調(diào)房不同功能間、不同朝向的窗墻面積比進(jìn)行實(shí)測(cè)，并與《夏熱冬冷地區(qū)居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》的窗墻面積比進(jìn)行對(duì)比，對(duì)各地區(qū)、各朝向窗墻比進(jìn)行評(píng)價(jià)，并對(duì)各市農(nóng)宅窗體的節(jié)能改造提出相應(yīng)建議。

農(nóng)宅，窗墻比，域特征

0 引言

住宅節(jié)能是我國(guó)建筑節(jié)能的重要組成部分。截至2015年，我國(guó)建筑面積總量約573億m2,其中農(nóng)村住宅面積已達(dá)到238億m2[1]。其次，一些大功率電器，如空調(diào)等也開始在農(nóng)村普及。此外，浙江農(nóng)村住宅基本以自建為主，極少考慮圍護(hù)結(jié)構(gòu)的節(jié)能設(shè)計(jì)，尤其是窗墻比等參數(shù)的設(shè)計(jì)。這些都是造成浙江農(nóng)宅能耗居高不下的重要原因。

近些年來(lái)，許多國(guó)內(nèi)和國(guó)外的學(xué)者都對(duì)住宅能耗以及住宅窗墻比對(duì)能耗的影響進(jìn)行了一系列的研究。符向桃、謝朝學(xué)針對(duì)夏熱冬冷地區(qū)城市住宅窗戶現(xiàn)有的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，對(duì)玻璃窗戶影響建筑節(jié)能的各種因素進(jìn)行了較為深入的研究與分析，并提出解決辦法和措施[2]。簡(jiǎn)毅文、江億采用DeST軟件對(duì)上海地區(qū)住宅建筑的全年供暖和空調(diào)能耗進(jìn)行了模擬，分析研究了窗墻比對(duì)全年供暖能耗、全年空調(diào)能耗以及全年供暖和空調(diào)總能耗的影響規(guī)律[3]。鄭竺凌、楊旭東等人通過(guò)對(duì)北京市房山區(qū)農(nóng)村住宅圍護(hù)結(jié)構(gòu)的調(diào)研和測(cè)試，深入分析了建筑物圍護(hù)結(jié)構(gòu)狀況和住宅室內(nèi)的環(huán)境[4]。付素娟等人以華北地區(qū)農(nóng)村住宅為研究對(duì)象，運(yùn)用DeST模擬軟件，計(jì)算并研究了不同窗墻比對(duì)自然室溫、供暖能耗指標(biāo)以及空調(diào)能耗指標(biāo)的影響規(guī)律[5]。在國(guó)外，MoncefKrarti通過(guò)研究窗戶類型、窗墻比對(duì)不同的建筑物室內(nèi)采光的模擬分析，指出窗墻比大于0.5時(shí)并不會(huì)造成建筑物室內(nèi)照明負(fù)荷的增加[6]。Mari-Louisc Persson運(yùn)用能耗模擬軟件分析研究了不同建筑類型的建筑物房間在保持室內(nèi)適宜溫度下，如何改變外窗尺寸可使夏季空調(diào)制冷能耗大于冬季空調(diào)采暖能耗[7]。Pyonchan分析了美國(guó)農(nóng)宅外窗尺寸以及窗戶玻璃的不同組合對(duì)室內(nèi)自然采光及照明能耗的影響[8]。

綜上所見，窗墻比是影響住宅能耗的關(guān)鍵性指標(biāo)，在窗墻比對(duì)住宅能耗方面的研究已有大量成果，但缺乏浙江農(nóng)宅窗墻比的調(diào)查與分析，不利于浙江既有農(nóng)宅節(jié)能改造技術(shù)區(qū)域適宜性評(píng)價(jià)等研究工作的開展。鑒于此，研究小組在嘉興、湖州等五個(gè)地級(jí)市選取74戶農(nóng)宅，對(duì)其空調(diào)房、非空調(diào)房各朝向的窗戶面積進(jìn)行實(shí)測(cè)，并對(duì)各向窗墻比進(jìn)行計(jì)算與統(tǒng)計(jì)，分析浙江不同地區(qū)的農(nóng)宅窗墻比的區(qū)域性特點(diǎn)，為進(jìn)一步分析浙江省農(nóng)宅窗墻比對(duì)能耗的影響提供數(shù)據(jù)支持。

1 浙江農(nóng)宅窗墻比調(diào)查

1.1調(diào)查村鎮(zhèn)的選取

由于浙江省村鎮(zhèn)數(shù)量龐大，難以逐一分析，研究小組在嘉興、湖州、寧波、臺(tái)州、溫州五市各選取了一個(gè)村，對(duì)所選目標(biāo)村內(nèi)的農(nóng)宅窗墻比進(jìn)行實(shí)地測(cè)量和調(diào)查。所選目標(biāo)村鎮(zhèn)的信息如表1所示。

表1 浙江省五地級(jí)市目標(biāo)村鎮(zhèn)

表2 目標(biāo)村鎮(zhèn)空調(diào)房不同功能間不同朝向平均窗墻比

表3 目標(biāo)村鎮(zhèn)非空調(diào)房不同功能間不同朝向平均窗墻比

1.2調(diào)查方法與調(diào)查結(jié)果

在調(diào)查時(shí)，采用現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)的手段對(duì)裝有空調(diào)的功能間(空調(diào)房)和未安裝空調(diào)的功能間(非空調(diào)房)不同朝向上的窗戶面積和對(duì)應(yīng)的墻體面積分別進(jìn)行測(cè)量，并計(jì)算各戶不同功能間、不同朝向的窗墻面積比，所得結(jié)果如表2,表3所示。表中平均窗墻比是指某地區(qū)所有調(diào)查農(nóng)宅某功能間某朝向上窗墻比的平均值。

2 浙江省窗墻比調(diào)查分析與評(píng)價(jià)

2.1空調(diào)房窗墻比分析與評(píng)價(jià)

據(jù)《夏熱冬冷地區(qū)居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》[9]中對(duì)不同朝向外窗窗墻面積比限值的要求(見表4)，可對(duì)浙江五市空調(diào)房的窗墻比做如下分析與評(píng)價(jià)。

表4 不同朝向外窗的窗墻面積比限值

1)從調(diào)查情況來(lái)看，對(duì)浙江農(nóng)宅而言，空調(diào)主要設(shè)置在主臥、次臥及客廳等功能間，其中主臥設(shè)置空調(diào)比例最高。

2)據(jù)調(diào)查結(jié)果，湖州與溫州地區(qū)農(nóng)宅各朝向窗墻比均未超過(guò)節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，無(wú)須對(duì)其進(jìn)行節(jié)能改造。

3)對(duì)嘉興地區(qū)而言，其主臥、次臥及客廳的南向窗墻比約為0.52，已超過(guò)節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)值0.45，在條件滿足的前提下，應(yīng)進(jìn)行重點(diǎn)改造。其他朝向的窗墻比均滿足節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。

4)對(duì)寧波市而言，其主臥各向窗墻比均滿足節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，而次臥東向與客廳南向窗墻比則較大，超過(guò)節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)限值。

5)對(duì)臺(tái)州而言，主臥的東、北向窗墻比較大，超過(guò)節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)限值，次臥的西、南、北三向窗墻比均超過(guò)節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)限值，這是由于個(gè)別農(nóng)宅主臥和次臥的南立面選擇了全玻的形式，導(dǎo)致其窗墻比高達(dá)0.84。其他功能間的窗墻比一般滿足節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。因此，臺(tái)州農(nóng)宅主臥與次臥的窗墻比應(yīng)是節(jié)能改造的重點(diǎn)部位。

2.2非空調(diào)房窗墻比分析與評(píng)價(jià)

1)據(jù)實(shí)地調(diào)查情況發(fā)現(xiàn)，浙江農(nóng)宅各功能間均可能為非空調(diào)房，其中主臥、次臥及客廳不設(shè)置空調(diào)的比例較低。

2)對(duì)湖州地區(qū)而言，其農(nóng)宅次臥西向窗墻比及衛(wèi)生間南向窗墻比較高，已超過(guò)節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)要求，其他功能間各朝向窗墻比均符合節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。

3)據(jù)調(diào)查結(jié)果，嘉興農(nóng)宅的客廳及次臥南向窗墻比較大，均超過(guò)節(jié)能設(shè)計(jì)限值，在條件許可時(shí)應(yīng)重點(diǎn)改造。

4)對(duì)寧波而言，農(nóng)宅主臥南向與樓梯間西向窗墻比較大，已超過(guò)節(jié)能設(shè)計(jì)規(guī)范要求，是節(jié)能改造的重點(diǎn)部位。

5)在實(shí)際調(diào)查中發(fā)現(xiàn)，臺(tái)州農(nóng)宅為追求較好的采光率，將次臥南北向、衛(wèi)生間東向及樓梯間西南向的窗墻比提高，導(dǎo)致超過(guò)節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)要求，在節(jié)能改造時(shí)應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注。

6)對(duì)溫州農(nóng)宅而言，非空調(diào)房的各功能間每個(gè)朝向的窗墻比最大值為0.38，均符合節(jié)能設(shè)計(jì)要求。因此，該地區(qū)農(nóng)宅如對(duì)窗戶進(jìn)行改造，傳熱系數(shù)等指標(biāo)是關(guān)注的重點(diǎn)。

3 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)實(shí)地測(cè)量的方式，對(duì)浙江省湖州、嘉興、寧波、臺(tái)州及溫州五市74戶農(nóng)村住宅的窗墻比進(jìn)行調(diào)查與分析，據(jù)是否設(shè)有空調(diào)將不同功能間劃分為空調(diào)房與非空調(diào)房。通過(guò)對(duì)空調(diào)房與非空調(diào)房各朝向的窗墻比的分析，可得出以下結(jié)論：

1)對(duì)浙江五市農(nóng)宅的空調(diào)房而言，空調(diào)主要設(shè)置在主臥、次臥及客廳等功能間。湖州與溫州地區(qū)農(nóng)宅各朝向窗墻比均未超過(guò)節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，無(wú)須對(duì)其進(jìn)行節(jié)能改造。嘉興農(nóng)宅設(shè)置空調(diào)的主臥、次臥及客廳的南向窗墻比超過(guò)節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)值，屬于節(jié)能重點(diǎn)改造對(duì)象。寧波農(nóng)宅主臥各向窗墻比均滿足節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，而次臥東向與客廳南向窗墻比較大，不滿足節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)要求。臺(tái)州主臥的東、北向窗墻比較大，超過(guò)節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)限值，是節(jié)能改造的重點(diǎn)部位。

2)對(duì)浙江五市農(nóng)宅的非空調(diào)房而言，各功能間均可能為非空調(diào)房，其中主臥、次臥及客廳不設(shè)置空調(diào)的比例較低。對(duì)湖州地區(qū)而言，其農(nóng)宅次臥西向窗墻比及衛(wèi)生間南向窗墻比較高，已超過(guò)節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)要求。嘉興農(nóng)宅的客廳及次臥南向窗墻比較大，均超過(guò)節(jié)能設(shè)計(jì)限值，在條件許可時(shí)應(yīng)重點(diǎn)改造。對(duì)寧波而言，農(nóng)宅主臥南向與樓梯間西向窗墻比較大，已超過(guò)節(jié)能設(shè)計(jì)規(guī)范要求。臺(tái)州農(nóng)宅次臥南北向、衛(wèi)生間東向及樓梯間西南向的窗墻比較高，超過(guò)節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)要求，是節(jié)能改造的重點(diǎn)部位。溫州農(nóng)宅各功能間每個(gè)朝向的窗墻比均符合節(jié)能設(shè)計(jì)要求。

[1] 清華大學(xué)建筑節(jié)能研究中心.中國(guó)建筑節(jié)能年度發(fā)展研究報(bào)告[R].北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社,2017.

[2] 符向桃,謝朝學(xué).影響建筑外窗節(jié)能的因素與優(yōu)化設(shè)計(jì)[J].浙江建筑,2005,22(2):56-58.

[3] 簡(jiǎn)毅文,江 億.窗墻比對(duì)住宅供暖空調(diào)總能耗的影響[J].暖通空調(diào),2006,36(6):1-5.

[4] 鄭竺凌,李永紅,楊旭東.北京市農(nóng)村住宅節(jié)能研究[J].建筑科學(xué),2008,24(4):9-14.

[5] 付素娟,劉 歡,郝雨杭.窗墻比對(duì)農(nóng)村住宅室內(nèi)溫度的影響分析[J].建筑節(jié)能,2015,43(7):55-58.

[6] MoncefKrarti,Paul M.Erickson,Timothy C.Hillman.As implified method to estimate energy savings of artificial lighting use from day lighting[J].Building and Environment,2005(40):747-754.

[7] Mari-Louise Persson,Arne Roos,Maria Wall.Influence of window size on the energy balance of low energy houses[J].Energy and Buildings,2006(38):181-188.

[8] Pyonchan Ihm,Abderrezek Nemri,Moncef Krarti.Estimation of lighting energy savings from daylighting[J].Building and Environment,2009(44):509-514.

[9] DB 33/1015—2015,浙江省居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)[S].

InvestigationandevaluationofglazingratiooftheruralhousesinZhejiangprovince★

DongLingchuHuangMengdanQiFeng*

(InstituteofLandscapeArchitecture,ZhejiangA&FUniversity,Lin’an311300,China)

We use the measured method, taking Jiaxing, Huzhou, Wenzhou, Taizhou, Ningbo five city, 74 farmhouse as the object, and measuring the air conditioning room and the room without air conditioning between different functions and different towards the glazing ratio, and comparing with the glazing ratio of theDesignStandardforEnergyEfficiencyofResidentialBuildingsinHotSummerandColdWinterZone, and puting forward some suggestions on the energy saving and transformation of the municipal rural houses.

rural house, glazing ratio, regional characteristics

TU201.5

A

1009-6825(2017)26-0169-03

2017-07-05 ★：浙江省自然科學(xué)基金(LY14E080022)；教育部人文社會(huì)科學(xué)研究青年基金(14YJCZH113)；浙江農(nóng)林大學(xué)大學(xué)生創(chuàng)新項(xiàng)目(104-2013200038)

董令初(1995- )，男，在讀本科生；黃夢(mèng)丹(1996- )，女，在讀本科生

齊 鋒(1976- )，男，博士，碩士生導(dǎo)師，副教授