新農(nóng)村住宅建筑材料低碳化分析

時間:2022-02-23 10:16:57

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新農(nóng)村住宅建筑材料低碳化分析

摘要:近年來國家在農(nóng)村建設(shè)方面投入了較高經(jīng)濟成本,農(nóng)民生活質(zhì)量穩(wěn)步提升,農(nóng)村面貌也煥然一新。尤其是隨著農(nóng)村建筑的改造,農(nóng)民居住水平顯著提高。目前農(nóng)村建筑工程的環(huán)境友好效果不理想,這不符合新農(nóng)村建設(shè)規(guī)劃中,有關(guān)住宅建筑材料低碳化的要求。針對這一情況,筆者主要從農(nóng)村物質(zhì)資源種類、農(nóng)村地區(qū)建筑結(jié)構(gòu)特征出發(fā),對限制農(nóng)村建筑低碳化的因素展開深入討論。并結(jié)合新農(nóng)村建設(shè)目標,以及農(nóng)村實際情況,提出促進農(nóng)村建筑低碳化的優(yōu)化方案,以期為新農(nóng)村建設(shè)貢獻力量。

關(guān)鍵詞:農(nóng)村建筑低碳化;設(shè)計;優(yōu)化措施

由于遭到人類的過度開發(fā),目前生態(tài)環(huán)境不容樂觀?!暗吞冀?jīng)濟”這一新型概念,一經(jīng)提出就引發(fā)了全球范圍內(nèi)的討論和關(guān)注。尤其是我國農(nóng)業(yè)經(jīng)濟占比較大,農(nóng)村生產(chǎn)建設(shè)中消耗的能源多。就農(nóng)村住宅建筑而言,我國忽視了對住宅建筑用地的規(guī)劃,使得建筑工程往往占用過多的土地資源,應(yīng)用的建筑技術(shù)也十分陳舊落后,建筑功能性也沒有得到很好體現(xiàn)。在浪費較多資源的情況下,建筑質(zhì)量卻得不到保障,這是目前農(nóng)村住宅建筑中最突出的問題。因此,促進農(nóng)村住宅建筑設(shè)計低碳化,不僅符合可持續(xù)發(fā)展的理念,也能夠全面改善農(nóng)民的居住條件。

1農(nóng)村環(huán)境特點

1.1農(nóng)村環(huán)境資源特點。我國農(nóng)村人口分布稀疏,但地理面積廣,可再生資源儲量也很可觀。在不同農(nóng)村地區(qū),例如太陽能、風能等可再生、無污染的能源含量十分豐富。然而,在相關(guān)因素的限制之下,這些自然能源沒有得到有效利用,資源浪費的情況比較嚴重。此外,農(nóng)村地區(qū)的建筑原材料種類多、數(shù)量大。例如木材、竹材等,經(jīng)過一系列處理加工后,都可以作為建筑材料,被應(yīng)用到建筑工程中。這些材料的力學性能優(yōu)越,同時又不會對生態(tài)環(huán)境造成污染,具有很高的價值。1.2農(nóng)村建筑結(jié)構(gòu)特點。新農(nóng)村建設(shè)進程不斷加快,這促進了農(nóng)村住宅建筑的翻新和修建。由于國家在新農(nóng)村規(guī)劃中,忽視了對低碳設(shè)計理念的普及和推廣,因此目前農(nóng)村整體建筑特點沒有表現(xiàn)出低碳性。農(nóng)村住宅建筑的普遍特點可以總結(jié)為以下三點:首先,建筑大體框架采用混凝土材料,應(yīng)用較多的施工材料為各種混凝土磚塊,對木材和竹類材料的涉及較少。其次,建筑主要承重結(jié)構(gòu)為墻體,厚度通常低于三層。這種結(jié)構(gòu)最大的局限在于,對各種可再生資源的利用率極低。例如農(nóng)村含量豐富的太陽能、生物能等都無法得到有效利用。最后,雖然農(nóng)村住宅建筑規(guī)模一般較小,但由于缺乏完善施工材料管理機制,導致整個工程耗費了大量資源。尤其是在施工過程中,應(yīng)用到的竹支架、木制摸具等,幾乎是一次性使用,循環(huán)利用程度極低。水資源的應(yīng)用也十分鋪張浪費,不符合節(jié)能減排的發(fā)展理念。具有污染性的施工材料不經(jīng)處理,就被隨意排放到農(nóng)田中,對作物生長造成不良影響。

2制約農(nóng)村低碳型建筑發(fā)展的原因

2.1低碳產(chǎn)品質(zhì)量欠缺,低碳技術(shù)水平不足。早在20世紀80年代,我國已經(jīng)有關(guān)于低碳建筑技術(shù)的研究,在短短幾十年內(nèi),取得了突破性進展。在研發(fā)人員的創(chuàng)新努力下,涌現(xiàn)了一大批新型材料、先進技術(shù)、優(yōu)良工藝,但不可否認的是,我國建筑低碳技術(shù)在實施過程中仍然存在諸多缺陷。例如,國家對低碳技術(shù)的研究重視程度不夠,經(jīng)濟支持不到位;相關(guān)技術(shù)水平還有待提升;新材料的應(yīng)用效果不盡人意等。2.2低碳建筑設(shè)計理念沒有深入人心。目前大部分農(nóng)村住宅建筑都是農(nóng)民自己負責的,缺乏專業(yè)設(shè)計師的指導,建筑設(shè)計體現(xiàn)不出專業(yè)性,不僅沒有貫徹落實低碳理念,建筑的功能性也無法正常發(fā)揮。此外,農(nóng)村住宅建筑的施工工人多為農(nóng)民,其不具備相關(guān)的專業(yè)技能和施工水準,只是簡單地按照個人經(jīng)驗進行施工。這會造成施工環(huán)節(jié)的不規(guī)范,各種建筑項目的開展不合理。尤其是一些關(guān)鍵流程,例如建筑的地基開挖、屋面防水以及混凝土鋼筋配比等,在不正規(guī)的操作下,施工成果往往不達標。返工的情況頻發(fā),不僅造成了資源的浪費、施工進度的拖延,更對環(huán)境產(chǎn)生了不良影響。2.3耗費成本較高。與普通施工材料相比,節(jié)能材料的成本更高,這也是阻礙低碳建筑推廣的重要因素。雖然我國農(nóng)民經(jīng)濟收入水平已經(jīng)有了很大提高,但貧困現(xiàn)象依然存在。對于農(nóng)民而言,修建住宅建筑已經(jīng)是巨大的支出。為了盡量減少經(jīng)濟投入,農(nóng)民顯然更趨向于選擇價格較低廉的普通材料。2.4農(nóng)民節(jié)能意識不足。雖然低碳理念已經(jīng)在世界范圍內(nèi)掀起熱潮,但對于消息較為閉塞的農(nóng)村而言,農(nóng)民能接觸到低碳宣傳較少。同時政府也忽視了節(jié)能意識的培養(yǎng),在這方面的投入還很有限,使得農(nóng)民幾乎不能正確看待節(jié)能理念,更缺少對低碳建筑的認識。

3農(nóng)村建筑低碳設(shè)計技術(shù)要點

我國幅員遼闊,不同地區(qū)在地理特征、資源種類方面都存在極大的區(qū)別。此外,不同民族的風俗文化也加大了建筑建構(gòu)間的差距。因此,在新農(nóng)村住宅建筑材料低碳化過程中,要充分考慮到當?shù)氐母鞣矫媲闆r。秉持著因地制宜的理念,采用與當?shù)貙嶋H相符合的施工技術(shù),盡量選用當?shù)噩F(xiàn)有的建筑材料,以達到降低經(jīng)濟成本、提高資源利用率的目的。低碳型建筑的特征之一,就是在新技術(shù)的實施下,通過新材料的使用,有效改善農(nóng)村居民的居住條件,提高建筑功能性和實用性。3.1建筑材料選用。水泥、鋼材、紅磚、瓷磚單位量CO2排放量與木材相比要高很多,尤其是在生產(chǎn)過程中,因為水泥、鋼、土質(zhì)都要燒制,這就直接提高了CO2的排放量,而且損耗了很多能源。如果按照1Kg煤燃燒釋放處1.5~2Kg二氧化碳計算,生產(chǎn)1000萬塊實心粘土磚,與生產(chǎn)同一體積稻草磚相比,排放的二氧化碳多出了4468.6萬噸。土坯、秸稈磚等材料與稻草磚在生產(chǎn)過程也差不多,所以CO2排量也相對少一些。中國建筑科學研究院抗震所葛學禮研究院研究過土坯圍護墻房屋結(jié)構(gòu),加強節(jié)點處設(shè)圈梁可以確保結(jié)構(gòu)在8.5度時依然不會存在不可修復的損壞;稻草磚、稻草板、竹、木材、土坯、秸稈磚都有行業(yè)的帶頭人做過研究,在7.5度地震作用下,農(nóng)村三層以下房屋不可能出現(xiàn)不可修復損壞,結(jié)構(gòu)是比較安全的;因此,針對農(nóng)村建筑提出一些建議,在確保結(jié)構(gòu)安全的基礎(chǔ)上以木結(jié)構(gòu)或竹結(jié)構(gòu)為主體,將稻草磚、稻草板、土坯、秸稈磚作為圍護結(jié)構(gòu)材料換掉,盡可能的不用或者少用混凝土或鋼材等能耗較高的材料。3.2結(jié)構(gòu)類型選擇。結(jié)構(gòu)選型的這一原則能夠通過平面標準化與對稱性設(shè)計來實現(xiàn)。這種設(shè)計的重復率比較高,能夠使生產(chǎn)過程的組件種類減少,讓結(jié)構(gòu)尺寸整體統(tǒng)一。要通過柱斷面一致、樓梯對稱并具有重復性、大小梁深一致等方式,來簡化組模時間與增加重復使用率以此降低損耗。與環(huán)境相協(xié)調(diào)并可以充分運用環(huán)境資源這一原則指的是結(jié)構(gòu)的選擇要充分利用如太陽、風、地熱、水能、生物能等可再生能源。把各種能源集成到一座建筑中,按照我國農(nóng)村這部分可再生能源的具體分布特點,可以設(shè)計類似的建筑。在水資源豐富、植物多、季風盛行的南方可在簡易結(jié)構(gòu)的技術(shù)上設(shè)計風力發(fā)單機、沼氣池、水力發(fā)電機。3.3施工階段低碳設(shè)計。在實際施工中,要堅持節(jié)能減排的施工原則。為了促進低碳理念的推廣,強化民眾的節(jié)能意識,規(guī)范各行業(yè)的生產(chǎn)建設(shè),我國頒布了低碳施工標準,即ISO1400環(huán)境管理體系。農(nóng)村建筑施工必須以該標準為指導,確保每一環(huán)節(jié)的施工符合規(guī)范。由于農(nóng)村住宅建筑的規(guī)模通常較小,施工周期短,實際上不利于系統(tǒng)的管理。因此,農(nóng)村住宅建筑低碳化,可以從把控施工技術(shù)實施關(guān)鍵點入手。此外,在節(jié)約施工材料方面,可以從以下幾方面實現(xiàn)。首先,提高施工材料的循環(huán)利用率,在部分施工項目階段,會應(yīng)用到大量的木制、竹制輔助材料,這些材料的普遍特征是可拆卸,并且便于保存。提高這部分材料的利用率,能夠節(jié)省大量資源。其次,合理規(guī)劃施工順序,避免施工流程混亂影響施工進度,并造成資源的額外損失。最后,加強施工質(zhì)量管理,降低返工頻率,節(jié)省時間和資源。也避免過多的廢棄物堆積,對周圍環(huán)境造成負面影響。

綜上所述,新農(nóng)村建設(shè)的根本目的,還是實現(xiàn)農(nóng)村的可持續(xù)發(fā)展,切實地改善農(nóng)村居民生活質(zhì)量。在農(nóng)村建筑方面,要始終堅持低碳化設(shè)計。從建筑技術(shù)的實施、建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計到建筑材料的選擇,都必須貫徹節(jié)能低碳的理念。積極應(yīng)用當?shù)氐目稍偕茉矗档徒ㄖ┕ι鷳B(tài)環(huán)境造成的破壞污染,同時也減輕了農(nóng)民的經(jīng)濟負擔。低碳型建筑的功能性突出,為農(nóng)民提供優(yōu)質(zhì)的居住條件,這也再次體現(xiàn)了新農(nóng)村建設(shè)原則。

參考文獻

[1]張子毅,董盈.黑龍江農(nóng)村住宅低碳化設(shè)計研究[J].藝術(shù)研究,2011,4:50-51.

[2]顏景芳.建筑低碳化設(shè)計在建筑節(jié)能中的應(yīng)用探析[J].黑龍江科技信息,2011,35:306.

作者:吳偉鵬 單位:黑龍江財經(jīng)學院