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农村建筑论文范文

文章在分析农村物质资源、农村地区建筑结构特点的基础上,结合国内外一些优秀低碳建筑实例,提出了适合农村建筑低碳化设计的相关技术要点,即在建筑材料上采用可再生、低能耗、少污染的材料,在结构选型上采用安全、简单、与环境相协调并能充分利用环境资源的结构类型,在施工上采用低能耗、低排放、少污染的施工方法.

文｜莫崇晟

近年来,全球各地不断发生洪灾、旱灾等自然灾害,这与日益变暖的环境密切相关.而造成气候日益变暖的主要原因便是温室气体含量的剧增.为缓解温室效应,2003年英国能源白皮书首次提出“低碳经济”的概念,我国也在2009年的哥本哈根第十五次会议上承诺我国单位GDPCO2排放量比2005年降低40%～50%.但是目前,建筑CO2与工业CO2、交通CO2排放是我国CO2排放的三大户,而其中建筑CO2几乎占50%.清华大学建筑节能研究中心2008年出版的《中国建筑节能年度发展研究报告》一书中指出：我国农村人口约为7.37亿,占总人口的56%,农村居住面积约占全国居住面的60%.统计数据显示,我国每建成1m2的房屋,约释放0.8吨CO2.尽管农村建筑相对城市建筑单位面积CO2排放量会少些,但其仍然占总建筑CO2排量的很大一部分.如果能解决农村建筑低碳的问题,将会对农村环境产生很重要的意义,对低碳城市建设也起到间接作用.

一、农村环境特点

(一)农村环境资源特点

我国农村地广人稀,可再生资源丰富.有太阳能、水能、风能、生物能等自然清洁能源.这些能源都不会产生CO2的排放.尽管这类能源在农村地区特别丰富,但是利用率并不高.下表对几种清洁能源进行了统计：

农村地区除了以上几种能量资源蕴藏丰富外,还有很多较好的资源.如木材、竹类、粘土等一些力学性能良好、清洁无污染的材料.这些材料经过加工都可以作为建筑材料,用在建筑结构中.

(二)农村建筑结构特点

随着新农村建设的发展,广大农村居民农宅翻新逐渐加快.新农村建设对农村建筑结构并没有在低碳方面进行严格限制.目前,大部分农村地区新修的或既成的建筑结构有很鲜明的特点,总的可以概括为三个方面：一是建筑结构材料使用上主要还是使用混凝土、轻质混凝土空心砌块、烧结实心砖和多孔砖、蒸压加气混凝土砌块等,木结构和竹结构使用较少；二是建筑结构选型上一般用墙体承重结构且结构一般为三层以下,结构形式单一,未能充分利用资源（风能、太阳能、生物能等）；三是建筑结构施工上,工程量相对较小,传统的竹支架和木模,不能进行循环利用,在水资源使用方面不注重充分利用,各类建筑废弃物随意丢弃,没有回收处理的措施.

二、农村建筑低碳设计技术要点

(一)建筑材料选用

建筑低碳设计在材料选择方面坚持可再生、低能耗、少污染原则.建材在生产、搬运、运输过程中会带来资源的消耗,这就意味着会有碳的产生.表2是引自台湾成大研究所siraya论文范文2007新版以及张又升,建筑物生命周期二氧化碳减量评估（成功大学博士论文,2002）的建材在生产与运输过程中二氧化碳的排量.

从上表中可以看出,水泥、钢材、红砖、瓷砖单位量CO2排放量要比木材高得多,特别是在生产过程中,由于水泥、钢、土质类都需要烧制,这就直接导致CO2排放量的提高,且耗能增多.若按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,比生产同一体积稻草砖多排放4468.6万吨CO2.土坯、秸秆砖等材料与稻草砖生产过程类似,因此CO2排量也比较少.中国建筑科学研究院抗震所葛学礼研究院针对土坯围护墙房屋结构做过研究,在节点处加强设圈梁既能保证结构在8.5度时仍不会发生不可修复破坏；稻草砖、稻草板、竹、木材、土坯、秸秆砖均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会发生不可修复破坏,结构是安全的.

因此对于农村建筑,我建议,在保证结构安全的前提下采用木结构或竹结构作主体,换用稻草砖、稻草板、土坯、秸秆砖作为围护结构材料,尽量少用或不用混凝土或钢材等高能耗材料.以上材料已经在我国部分地区进行运用,并取得较好的效果.表3是对这几种材料的应用效果的归纳.

(二)结构类型选择

结构选型上坚持结构安全、简单、与环境相协调并能充分利用环境资源的原则.在结构安全的前提下,结构的复杂程度决定建筑材料的用量、决定施工时间的长短,这都间接影响建筑低碳化.

这一原则可以通过平面标准化与对称性设计来实现.这种设计重复性高,可减少生产过程的组件种类,使结构整体尺寸统一.如通过柱断面一致、楼梯对称并具有重复性、大小梁深一致等方法,从而简化组模时间与增加重复使用率以减少损耗,达到节能的目的.

与环境相协调并能充分利用环境资源这一原则是指选择的结构要充分利用如太阳、风、地热、水能、生物能等可再生能源.将各种能源集成于一座建筑中,根据我国农村这部分可再生能源的分布特点,我们也可以设计类似的建筑.在水资源丰富、植物多、季风盛行的南方可以在简易结构的技术上设计风力发单机、沼气池、水力发电机,而在阳光充足、日照长、动物粪便多的北方可设计太阳能电池板、沼气池以充分利用能源.

(三)施工阶段低碳设计

施工阶段坚持低能耗、低排放、少污染的施工方法.目前我国已经建立了低碳施工标准ISO 1400环境管理体系.农村建筑施工首先必须遵循这个体系,但其又表现出不同之处.农村建筑施工强度相对较低,工程量小不便于管理.因此,农村建筑结构低碳设计应该注意相应的技术要点.为保证节能减排,首先要节约资源,节约建材.可采用的方法有：提高周转次数材料的使用；施工临时用地注意保护；施工临时设施主次采用可拆卸结构材料.其次,合理设置施工顺序,编制好施工组织报告,避免材料的浪费.最后,严格控制施工质量,便面由于质量问题进行返工,既浪费材料,又增加了废弃物,相当于对环境中碳的排量有所增加.

三、结语

建筑低碳化从理论上讲,是尽量减少建筑建造、使用一个全过程CO2的排量.它不仅仅包括建筑材料生产、建筑结构施工和正常使用排放CO2的量,还包括由于能源消耗或节能措施而间接对CO2影响的影响量.充分利用建筑物所处环境中的可再生资源,尽量减少能耗,用最少的材料发挥结构的功能是建筑结构低碳化的核心.农村居民建筑的碳排量占建筑碳排量的相当大比重,为了降低这部分CO2的排量,减缓温室效应,要求农村建筑低碳化.通过对农村环境和建筑结构现状的讨论,结合一些先行者的研究成果,提出适合农村建筑低碳化设计的技术要点：运用可再生资源或低排碳节能建筑材料,选择安全、简单、与环境相协调并能充分利用环境资源的结构类型,采用低能耗、低排放、少污染的施工方法,以使CO2排量达到最小.