下沉式窯洞分析

1、生態(tài)可持續(xù)建筑作業(yè)掩土建筑之下沉式窯洞分析下沉式窯洞，是我國風(fēng)水理論的起源，河南 省洛陽市孟津縣前海資村馬才升窯洞住宅，基于 風(fēng)水理論產(chǎn)生了四合院型建筑設(shè)計規(guī)則，即閉合 環(huán)繞的建筑空間帶有上見天、下接水的天井。其 閉合環(huán)繞天井式的建筑模式，阻擋了室外污染的 進入從而能保持室內(nèi)空氣清潔干凈。開敞的院子 能夠引進陽光、雨水、新鮮空氣以及長波輻射。 院子上面朝天，下面以地表面為基能夠保持院子 和院子周圍的房間有良好的氣候環(huán)境。下沉窯洞下沉式窯洞的良好性特征：1、平面布局：一般采用南北向布置，生活用房設(shè)在南向最佳位置，輔助用房設(shè) 在北向。2、窗：窯臉上開大窗，白天可以吸收大量的太陽能，提高室溫。窗上設(shè)

2、棉、毯 子、茅草、牛皮紙等材料做成的保溫簾子或窗板，白天卷起，晚間放下。方法雖然 很簡單，但保溫效果卻很明顯。窯臉上部開高側(cè)小窗，僅用于夏季通風(fēng)，多數(shù)居民 在冬季用草簾或土坯將其封閉。一些地區(qū)冬季在雙層木窗上加設(shè)一層塑料薄膜，減 少傳熱耗熱量20%以上，且可以大量減少冷風(fēng)滲透所造成的耗熱量。門窗縫隙采用 棉布條等封糊，以防止冷風(fēng)滲透。3、墻體材料：窯洞民居除使用實心粘土磚外，還使用大量與城市不同的地方 材料，如火山浮石砌塊、稻草板、粘土免燒磚、草泥拉合辮等節(jié)能保溫材料。這些 材料不僅節(jié)省其制作時所用的能耗，且經(jīng)測試，其保溫效果優(yōu)于實心粘土磚。4、熱系統(tǒng)與采暖方式：主要靠火炕，通過每天三頓飯的生

3、活熱來采暖，有時 在睡前適量補燒火炕，所用燃料多為植物秸桿、茅草及少量的煤。有測量數(shù)據(jù)顯示, 盡管窯洞內(nèi)溫度很低，但炕面溫度卻在45C-33C之間。即炕面區(qū)域始終處于較舒 適的溫?zé)釥顟B(tài)。北方農(nóng) 民的冬季活動范圍主要局限于火炕上。他們在炕上用餐、學(xué)習(xí)、做家務(wù)、會客、就寢等。人體對于氣溫最為敏感的部位 是腳，而農(nóng)民腳部常接觸的是炕面。因此，盡管室內(nèi)大部分空 間氣溫較低，且處于溫度不斷變化的波動之中，但農(nóng)民們的感 覺仍是舒適的。問題與缺陷與此同時，下沉式窯洞還存在許多熱工方面的缺陷，室內(nèi) 氣溫較低；因外墻內(nèi)表面溫度過低，人體長波熱輻射失熱量大 而產(chǎn)生寒冷感；室內(nèi)相對濕度大而產(chǎn)生不舒適感。在每年最寒

4、冷的兩，三個月時間里，上述問題更加嚴重；內(nèi)表墻體吸濕后, 導(dǎo)熱系數(shù)增大，保溫狀況更加惡化；廚房、倉庫等輔助房間， 結(jié)冰、結(jié)霜現(xiàn)象更為嚴重，且長時間不融。雖上述各部位造成現(xiàn)行狀況的具體原因有差異，但均系各部位內(nèi)表面溫度低于 露點和冰點所致。究其原因，主要為:1、墻體過薄，總熱阻過小，有的甚至低于低限熱阻；2、供熱能源不足，以及一日三把火的間歇式供熱，導(dǎo)致夜間室溫過低（常常在 0C以下），清晨墻體各部位內(nèi)表面溫度亦過低，清晨升火后熱空氣遇到低溫墻面 后，結(jié)露是必然的現(xiàn)象；3、墻體內(nèi)層材料的蓄熱系數(shù)大，其對流的熱量不足以使內(nèi)表面溫度高于露點和 冰點。改進建議：北方鄉(xiāng)村民居外墻應(yīng)放棄使用單一材料，轉(zhuǎn)而

5、采用內(nèi)保溫節(jié)能復(fù)合墻體。外圍 護結(jié)構(gòu)的構(gòu)造設(shè)計，應(yīng)以簡單、易施工、耐久、造價低及符合建筑物節(jié)能保溫原理 為前提。對外墻的構(gòu)造形式，尚需說明如下：.增加墻厚，增大熱阻。.均布供熱時間段。采用松散保溫材料時，應(yīng)做防潮處理（如采用塑料袋密封包裝），可不設(shè)聚濕 層。采用吸濕性高的保溫材料時，應(yīng)設(shè)聚濕層。因為室內(nèi)水蒸氣分壓力遠大于室 外，所以室內(nèi)水蒸氣傳向室外過程中必將在承重層內(nèi)表面冷凝，致使保溫材料外表 面濕度增大。在保溫材料兩側(cè)形成由外向內(nèi)的水密度梯度，從而使全部保溫材料受 潮。 5.對吸濕性不高的保溫材料，如聚苯乙烯泡沫塑料等亦可不設(shè)聚濕層。高壓噴 涂聚苯乙烯所形成的保溫層的效果是理想的。北方傳統(tǒng)鄉(xiāng)土民居要得到良好的提高和發(fā)展，實現(xiàn)我國住宅的戰(zhàn)略目標一一節(jié) 能，只有從理論和實踐上對其平面設(shè)計、節(jié)能措