适合北方建房的节能平房

    在农村建房，适宜按照国家目前提倡的在南方“三位一体”(“养殖-沼气-种植”)，在北方“四位一体”（日光温室、猪圈、厕所和沼气池）的生态农业发展模式，采用现实可行的新兴技术，比如低耗能建筑措施，节柴灶，汽化炉，太阳能沼气池和热水器、暖房、温室，新式吊炕，地热池等综合规划配套措施，建出卫生健康，节能环保，方便生活又利于生产，符合时代潮流的好房子。
   北方冬季取暖费用高的问题普遍存在。有许多新兴改进技术措施加以解决。比如新式吊炕和地热池。
这里介绍屋内陆热池取暖取代传统土炕和烧煤取暖的方式。地热池也叫地炕，好处很多，土建造价低和土炕相差不大；地炕上面与地面平齐方便利用面积；燃料费低，用秸秆锯末畜粪等农村废弃有机物，还获得草木灰作肥料；一次点燃整个冬天可以维持不加或加1~2次料，，平时可以不用管理节省人工；一个地热池让整幢住房保持冬季采暖温度16`18度，温度恒定不像烧土炕一日三餐要烧，温度波动大，采暖区域和时间不均匀。
   如果院子建上沼气池和地热池结合起来更好，节省厨房燃料又增加农用肥料。过去北方沼气池冬天不好用，全年产气波动大，维护麻烦，现在的新技术已经能够克服。屋外地热池加沼气池加户外厕所造价约4000元左右，屋内陆热池数百到一千元左右应该还是能承受。而且院内不搞养殖，只是种植户也能适用的，值得广泛采用。目前沼气池技术投料除了畜粪外也可以秸秆料为主。
   院子要充分利用，业主可以考虑屋顶花园无土种植（用锯末秸秆末泥炭家有机肥）加自动清水滴灌技术，简易保护设施种植无公害水果蔬菜，生产更高效环保又省钱省人工。屋顶种植，利用了冬季比耕地地温高，节省劳动力，维护成本低，用轻质的无土种植更适合屋顶承重的限制的优势。
  屋前南边设玻璃暖廊，外墙和屋顶设保温层也是适用的综合节能措施。下面介绍下节能平房的实施方案：
一、农村居所的能耗概算
1、我县农村房屋的典型结构
   墙体：两山墙及前墙砖砌37cm（三七墙）；后墙用机砖砌37cm，或24cm（二四墙），就其压力等强度要求，二四墙完全能胜任，但为了保温，砌三七墙居多。
顶棚（屋顶）：粗铁丝悬吊木龙骨（或Ф6.5钢筋），在木龙骨上摆（或下悬吊）茭杆（或竹杆），两面抹泥，厚约4—5cm。
房顶：用木叉梁、木檩条、木椽、屋面板构筑，其上抹泥摆瓦。
2、能耗概算
利用传热学知识可算得三七砖墙（砖的导热系数为0.63［W/(m K)］）的传热系数为：1.13［W/(m2 K)］，顶棚传热系数：3.0［W/(m2 K)］。
太原地区采暖期T=135天，采暖期室外均温－2.7℃，屋内温度取20℃，太原地区采暖期内5间平房由于墙体、顶棚的传热而耗煤：2.7［T］
二、采取绝热保温后的能耗
1、墙体
墙体可砌成内外（12+24）两部分，中间留空5cm，填充以导热系数小的绝热材料，如充填导热系数小的膨胀蛭石或膨胀珍珠岩填入厚度5cm、导热系数为0.04［W/(m K)］的膨胀珍珠岩，保温后墙体的传热系数为：0.47［W/(m2 K)］。
2、顶棚
顶棚上覆盖厚5cm、的膨胀珍珠岩，保温后顶棚的传热系数：0.63［W/(m2 K)］。
3、采取绝热保温后采暖期总耗能
采取绝热保温后，太原地区采暖期内由于墙体、顶棚的传热而耗煤：0.8［T］
通过以上计算，在山墙、后墙、顶棚采取绝热措施后，采暖期耗煤由2.7吨，降为0.8吨，不足原来的三分之一，若考虑炉具等的综合效率，则煤耗的减少量更大。
以上计算，是以山墙、后墙均为三七墙，墙体、顶棚加绝热层厚5cm的计算结果；若后墙改为二四墙，加绝热层厚6cm时耗煤0.77吨煤。
其实还可简单概算：砖的导热系数为0.63［W/(m K)］，膨胀珍珠岩的导热系数为0.04［W/(m K)］，砖的导热系数是膨胀珍珠岩的16倍，即填充5cm厚的膨胀珍珠岩，其绝热保温性能相当于80cm厚的砖墙所起的作用，其节能效果可想而知。
三、实际施工
（一）墙体的绝热保温
1、墙体保温宜用夹心墙保温法，即内外分砌，中间夹以绝热材料。
将基础做好，每砌50cm高，可填充一次保温料，将保温料直接填入压实，或者和泥水后填入。同时砌一层牵拉砖，精选所用砖，用水泥砂浆砌筑，以增强牵拉效果。
为满足农村人口少的家庭，在主隔墙处也采取保温措施，将5间房分成两部分，冬季住其一部时，减少了取暖面积，从而进一步减少了能耗。
2、绝热材料选择
（1）膨胀珍珠岩
绝热性能好（导热系数为0.02－0.06［W/（m K）］），成本低（产地价约50-70元/米3，容重小，防火，耐高温，隔音，吸湿性差，为首选材料。
（2）膨胀蛭石
绝热性能好（导热系数为0.02－0.06［W/(m K)］），成本较低（产地价约100元/米3，容重小，防火，耐高温，隔音，但吸湿性好，冬季降温后易结露（霜），影响保温效果。
（3）废弃泡沫塑料包装材料
将各种电器、家具的废包装硬泡塑料收集，粉碎，填充入墙体，性能同前述第（3）项，且提供了一种消除白色污染的方法。缺点：用量大时，不易收集。
（二）顶棚的绝热保温
宜用保温预制件法。
将保温料、粘度高的粘土和匀，为增加其强度，可掺入适量的石灰膏，泥土比例越小越好，泥土比例越小容重小，对顶棚施力小，其强度为预制件风干后能进行施工即可。
用木框架或薄铁板件制作模具，模具的长宽视天花板龙骨条间距而定，高即为保温层厚度，视情况而定，一般取3—6cm。在比较平整的地面放置模具，将和好的保温泥料填入、摸平、轻压即可，干燥后，具有一定强度即可进行天花板的施工，边构筑天花板边放置保温预制板。而预制件间隙可以和泥填充。
保温料选用膨胀珍珠岩最好，价格低，导热系数小，不吸水，防火。视当地情况也可选保温蛭石、矿棉等，但不宜选用高分子化工发泡制品，因这些制品属易燃品，不具防火性能。
四、保温措施成本概算
1、墙体保温
总耗用绝热保温料约8-9 m3，选用膨胀珍珠岩，产地价50—70元/ m3，加运费后约为100多元，购买保温料需增加费用约1000元，由于采用夹心墙技术，砌保温墙，构筑保温天花板需增工费300-500元，由上可知，墙体，天花板使用以上技术后，约需增加工本费用1000元—1500元。
农村住宅大都为单层平房，后墙用二四墙也可满足强度要求，即砌成12+12+保温，比三七将减少一定的用砖量，可减少费用约750元。就是说后墙改为二四保温墙，保温措施所增费用只有几百元。
在一个采暖期可节省燃料约400—600元，一两年内即可收回用保温措施而增加的工本费。
采取保温措施后，冬季耗用较少的燃料即可使室温较高，满足舒适度的要求，室温相同时，燃料消耗量较少。在夏日里，当室外气温较高、太阳辐照较强时，采取绝热措施比不采取绝热措施的室内温度会低5—10度，即采取绝热保温的房间内冬暖夏凉，办公、居住一定很舒适。
五、小结
上述方案有以下一高三低的特点：较好的节能保温效果，舒适度高；冬季采暖能耗低，污染小；所增加的成本低，住户容易接受；施工技术难度小，要求低，便于普及、推广。