摘 要：由于“烧柴火做饭, 用火炕取暖”一直是北方广大农村的传统习惯。在农村能源消耗的构成中, 生产耗能占20.3%, 生活耗能占79.7%。在生活耗能中,常规能源,如煤、柴油、电仅占20%, 其他80%要靠秸秆、柴草及牛粪等。而这80%的能源几乎都是围绕炕、灶这两样生活中心所消耗的。所以这里我们着重探讨采暖与炊事这两方面的能耗，做好农村炕灶的节能也是减少直接消耗能源的有利途径。
关键词：能耗，采暖方式，炕灶建筑能耗可以有两种定义方法：一种是狭义建筑能耗（或称为建筑使用能耗），它是指建筑物在使用过程中所消耗的能量，其中包括热水、采暖、空调、炊事、照明、家用电器以及办公设备等所消耗的能量；另一种是广义建筑能耗，是指从建筑材料生产制造、建筑物建设施工，一直到建筑物使用的全过程所消耗的能量。与国际上的认识和统计方法相一致，我国目前所称的建筑能耗，是指狭义建筑能耗，即建筑使用能耗。
一、辽宁省农村住宅的能耗结构
在辽宁省农村住宅中主要的能耗结构为：
⑴采暖；我省处于北温带北端，属温带大陆性季风气候，冬长夏暖，全省平均采暖期长达150天，所以冬季采暖一直是农村住宅的主要能耗之一，冬季采暖费用也是广大农村住户的一项重要开支。
⑵热水供应；热水供应能耗是指生活中使用热水所消耗的能量，热水主要是用于饮用、洗浴、洗衣服、做饭等。热水供应方式主要有两种：一是既用既烧型；二是存储型。既用既烧型也即是随用随烧，不需要时不储存热水，我省农村中低收入水平住户主要采用这种方式。存储型即是无论何时都有热水储备，各类热水器都属于这种类型，这种方式主要在少数有经济条件的农村住户中使用。
⑶炊事烹饪；一日三餐炊事维系着人们日常的生活饮食，所以炊事烹饪能耗是广大农村住户必不可少的能耗之一。
⑷照明；日常生活中各种灯具照明，满足人们学习生活中对光的需求，所以照明能耗也是住宅必要能耗之一。
⑸家用电器；随着农村住户生活水平的提高，家庭拥有家用电器的数量越来越多，家用电器能耗在住宅总能耗中占的比例越来越大，所以家用电器能耗也是农村住宅的主要能耗之一。
在农村住宅中由于不同的生活方式，不同的经济条件，这五方面的能耗所占的比例也不尽相同。由于“烧柴火做饭, 用火炕取暖”一直是北方广大农村的传统习惯。在农村能源消耗的构成中, 生产耗能占20.3%, 生活耗能占79.7%。在生活耗能中,常规能源,如煤、柴油、电仅占20%, 其他80%要靠秸秆、柴草及牛粪等。而这80%的能源几乎都是围绕炕、灶这两样生活中心所消耗的。所以这里我们着重探讨采暖与炊事这两方面的能耗，做好农村炕灶的节能也是减少直接消耗能源的有利途径。
二、农村两种采暖类型的住宅
根据2004年辽宁省农村调研结果，按采暖形式分，我省农村住宅总体分为两类，一是采暖与炊事混合型；二是采暖与炊事分离型。
第一类采暖与炊事混合型，即冬季采暖与炊事相结合，在做饭的过程中即烧炕取暖。一日三餐，住户在生火做饭的同时加热火炕、火墙、暖气等达到采暖目的。这也是我省广大农村住户普遍采用的方式，并为中低收入水平的住户所广泛采用。
第二类，采暖与炊事分离型，随着农村住户文化程度的提高，以及农村剩余劳动力输出为农村带来的积极作用，使得一部份有一定支付能力的农村住户开始追求城市化的生活居住方式，这部分住户属于采暖与炊事分离型，炊事烹饪主要用电能或燃气，而采暖则单独采用地炕、地暖等方式。
这两类都有着各自的优缺点：采暖与炊事混合型，操作方便，省时省力，炊事兼采暖，一举两得，但由于在室内燃煤燃柴极易造成室内空气污染，影响居住者身体健康，对室内装饰不利。采暖与炊事分离型，对室内空气无污染，对居住者身体健康无影响，但需要单独供暖设备费用，对经济条件要求较高，单独供暖操作设备系统费时，有些甚至对使用者文化素质要求较高。为此，我们有必要对这两类采暖形式的能耗量化比较，进一步分析。
三、采暖与炊事混合型能耗分析
3.1采暖形式
⑴ 落地炕
落地炕是我省传统炕的形式，目前还有很大一部分农村住户使用落地炕，顾名思义落地炕就是炕体完全接触地面，炕体用砖搭砌，砌出炕洞及烟道，炕表面仍使用砖平铺，外表面以灰泥抹面，上铺炕席或人造革。
落地式炕灶虽然经过多年实践，创造了一些良好的结构和搭砌经验，但仍存在着结构不甚合理，性能没有充分发挥的缺陷，主要表现为烟囱的抽力与烟气流动阻力之间，烟气放热与炕体吸热之间，灶膛燃料耗能量（供热量）和炕体受热部分容量之间的不匹配，造成大量热能被炕体及地面吸收热效率低，炕面温度不均（炕头烫炕稍凉），凉得快不好烧（倒烟、燎烟、压烟）等问题。从落地式火炕的结构看，尚有维护不便，不利于清除炕洞积灰，年年扒砌费工耗材。据我们调查和测试，北方寒冷地区生活能耗绝大部分在炊事和采暖上，而采暖能耗又占生活能耗的大部分。落地式炕灶综合热效率不足45%。农民冬季生活在日均不到5℃的环境中，居住环境的热舒适性很差。随着高能效新型炕体的普及，落地炕有被取替之势。
⑵ 预制组装架空炕（吊炕）
预制组装架空炕俗称吊炕，架空火炕的底板是用几个立柱支撑而成，炕体吊于半空，故又名吊炕。预制组装架空炕结构，由底板支柱、底板、面板支柱、面板、后阻烟墙、烟插板等组成，其构件均可工厂化生产，进行组装式搭砌。
近几年在农村大力推广的高效节能炕灶,可提高直接燃烧的热能利用率。高效节能炕灶是指组装架空炕与节能灶的组合系统。高效节能炕灶是按照燃烧和传热的科学原理, 合理地进行了设计, 对炉 灶的热平衡和经济运行进行优选, 改革了灶膛、灶壁与灶膛之间相对距离和吊火高度、烟道和通风、炕内结构等设计, 扩大了火炕的受热面和散热面。并在炕灶方面增设了保温措施, 在与炕体接触的冷墙部位加设保温墙，即在靠近炕体的冷墙部位再砌一道围墙，与冷墙间距为50mm，内充珍珠岩或干细炉渣并捣实，上面抹砂泥封严，提高了热量的利用效率。因此，高效节能炕灶结构合理，通风良好，柴草燃烧充分，炉灶上火快，传热和保温性能好，炕灶综合热效率可以达到70%以上。
⑶ 暖气:
暖气可以说是普通火炕火墙采暖的补充形式，因为烧暖气仍然要燃煤或薪材，所以人们常在炉灶内置简易锅炉，在生火做饭的同时又烧暖气，只是在做完饭后仍要慢火继续烧暖气，以保证暖气持续供暖。也有少数住户使用单独较大的电锅炉或燃油、煤、气锅炉，暖气的优点是可以迅速提高室温，其对室温的调节效果要比火炕好，但暖气要正常供暖必须要有一个持续的热源加热锅炉，而在农村这个热源无疑是炉子，而燃料则是煤或薪材。夜间暖气的热源常用煤坯。也有住户单独使用暖气供暖，但耗煤较多，所以暖气只是一种补充的采暖形式。
3.2 炊事形式
⑴ 节能灶
1. 灶壁 2.喉眼 3.添柴口 4.灶膛 5.锅6.拦火圈 7.炉箅子 8.灶坑 9.地平面
旧式锅灶没有通风道、灶膛大、灶门大、喉眼大, 柴草燃烧不充分, 热量损失很大, 费柴、费煤、费时。新型节能灶有效地改进了旧式锅灶，解决了很多问题。砌筑炉灶的材料通常为粘土砖，也可用其它材料或预制。按炉灶的通风形式，可分为自然通风灶和强制通风灶。自然通风灶的地风洞(灰坑)宽度不得小于炉箅子宽度，深度500mm，长度根据锅的大小来确定。通风灶要在炉箅子下方设集风室，通风管内径要光滑、严密。进风口(地风洞在灶体外所留部分)长为200～240mm，进风口实际面积要大于炉箅子有效通风面积的1.5倍。
灶体高度为400～500mm，添柴口(灶门)高为130～150mm、宽180～200mm。要安装封闭严密的铁灶门。炉箅子有效通风面积不得低于炉箅子面积的50%.以锅脐为中心，炉箅子面积的30%～45%朝向进烟口(喉眼)，其余背向进烟口.炉箅子在灶门一侧要高于灶膛里面一侧，形成12～18°夹角，以利通风，如图5所示。
在以稻草、碎柴草为主要燃料的地区，炉箅子应横放。灶膛应采用保温材料套成。其形状应采用弧形拱状，内壁要光滑无裂痕。锅沿与灶体结合部位宽度不超过20mm，不应出现夹邦现象。烧柴草的炉灶套形要求底部稍大，为平底式；烧煤灶套形要求底部稍小，炉蓖子周围为碗状。吊火高度为烧煤灶100～140mm；煤柴混合灶120～160mm；烧柴灶140～200mm。5 H. u2 X% P0 K+ V$ Abbs.toenergy.org
拦火圈可采用马蹄形或弧形，设置在灶膛内进烟口一侧，以防止抽力将炉膛的火抽入炕洞内，拦火圈顶部最高处与锅的距离为20～60mm，两侧与锅的距离逐渐增大。拦火圈大小、高低应通过多次试烧而定，但拦火强度不应过大。进烟口(喉眼)呈扁喇叭形，灶膛内进烟口高80～120mm、宽180～220mm，里侧逐步加宽，抬高，并抹严、光滑、无裂痕。
3.3 采暖与炊事混合型能耗量
炊事烹饪能耗是广大农村住户必不可少的能耗之一。春冬季住户用炕灶系统加热取暖同时做饭，饭后用炉灶烧水，既取暖烧炕又烧热水供饮用和使用，方便快捷,一举两得；而在夏秋季住宅不需要大量采暖，继续使用炉灶会使大量能源浪费在炕灶中，能源效率低，所以除定期需要燎炕和特殊（老人）需要外，夏秋季不宜连续长期使用炕灶系统烹饪和供应热水。所以在采暖与炊事混合型住宅中，夏秋季需要能效高且独立的炊事方式。例如：炕灶分离的炉灶、电饭锅、电炒锅等家用电器和燃气灶等。根据我们调研，以农村典型的四口之家为例，炕灶选用能效更高的吊炕形式，用能人均日耗秸秆2.34kg，每户日耗秸秆9.36kg，秸秆的燃烧值在13.0～16.0×106J/kg之间，我们取平均值14.5×106J/kg,则户日均能耗为135.72×106J，相当于4.63kg标准煤燃烧释放的能量(标准煤燃烧值为29.3×106J／kg)，也即正常农村住户的一年燃煤量为2～3吨，或燃烧秸秆4～5吨。
四、采暖与炊事分离型能耗分析
4.1 采暖形式
⑴ 地炕!
地炕是朝鲜族民居的特有的形式，是将传统炕面下降至地面，在炕面及部分室内地面下做为“炉膛”，在“炉膛”内填进锯末、碎秸秆、牛马粪等燃料，使其在厌氧条件下自燃供热。
地炕面积根据室内面积确定,室内面积与地炕面积比为6:1炕深1.3～1.7m。炕墙用25号水泥砂浆、砖砌筑,墙宽240mm,炕底用200号混凝土浇筑,厚度80～100mm。炕面长×宽为3×2m,用10mm直径钢筋,用量为68公斤,厚度80～100mm,混凝土预制板覆盖,也可现场浇筑。在炕面上烟道的对角处留一个进(出)料口, 1.炕墙 2.炕面 3.进出料口 4.盖板 5.通风道6.烟道 7.烟囱 8.烟道插板 9.地平面 大小可选用500×500mm, 并用水泥预制板做1个盖板。在靠近进(出) 料口的房墙内埋设1根直径100mm的钢管或陶管,使炕内与室内外相通作为通风口。在炕与烟囱之间砌一条烟道与进料口对角线分布,以利烟气流通。烟道横截面积可选择240×240mm。在烟道和烟囱交接处设一个240×270mm的烟囱插板,以调节出烟量,控制室内温度。地炕的炕面及预制板四周、烟道、烟囱、进(出)料口等要密封抹严,以防通风或冒烟。
地炕的特点：
1）将冬季取暖与炊事耗能分离开来，用户可以使用能效更高的电能或燃气代替传统的燃煤炉灶来做饭，从而节约了因为炉灶的燃烧效率较低带来的能耗，另外可避免由于在室内生火引起的空气污染；
2）减少地面热损失面积。在传统供暖住宅中，散热面为六个，屋面、地面和四个外墙面，而地炕由于地面采暖，减少了地面的散热面积；
3）室温稳定且可控制。室内温度可达18℃,昼夜温差小，室温可用进风插板和注水等方法调控；
4）高效省时。地炕填一次料可连续供暖2个月,一个冬季填上2～3次料即可；
5）增加了居室使用面积。由于地炕的结构独特，将传统的火炕拆掉，改为地下式火炕，可扩大房间使用面积, 美化居室环境；
燃料来源广泛。锯末、碎秸秆、稻壳、树叶、牛马粪等均可。
4.2 炊事形式
由于不需要在室内燃煤、燃柴做饭，所以炊事方式比较自由，根据住户选择可以使用电能或液化气等，在有条件的地区还可以使用沼气能或秸秆燃气能，使用这类能源的炊具，能效均高于农村大灶的效率。)
4.3采暖与炊事分离型能耗量
一户四口之家在室内建造一处地炕，约需400元左右。若用煤作室内取暖，一个冬季约得1.5～2吨煤，购煤费接近于修一个地炕的造价，如果使用地炕取暖大约可使用20年左右。用地炕取暖所用的燃料基本上都是农林废弃物，便宜易取，地炕采暖期的能耗约为35～50m3的燃料，约为1.3～1.5吨燃料，而夏季则不使用，每年还可以收回100kg左右的草木灰。
地炕采暖技术具有建造容易、使用方便、取暖效果好、节约能源等优点,广泛适用于北方农村住宅，具有推广价值。
五、采暖与炊事分离型的优势
经上述分析比较，可见采暖与炊事分离型存在着很大的节能优势：
⑴ 冬季耗能
如前所述，冬季采暖与炊事混合型的住宅一个冬季约要燃烧1.5～2吨煤，约为44.1～58.8×103MJ；而采暖与炊事分离型的住宅一个冬季约要燃烧1.3～1.5吨锯屑等燃料用于采暖，（锯屑的燃烧值为13.5×106J／kg）约为17.55～20.25×103MJ,炊事耗能每月约耗电35～40度，整个冬季约消耗175～200度，相当于0.63～0.72×103MJ。因此，采暖与炊事分离型的住宅冬季用于采暖与炊事的总耗能约为18.25～20.95×103MJ,还不到采暖与炊事混合型住宅的一半。
⑵ 可再生能源的替代
将采暖与炊事耗能方式分离开来，有利于利用可再生能源进行炊事。例如，利用太阳能、沼气能或秸秆燃气做饭和烧水，从而更大限度的利用了自然资源和能源，减少对常规能源和资源的依赖。
⑶ 改善室内空气品质
采暖与炊事混合型住宅，冬季常常会出现倒烟等现象，严重影响室内空气品质；而采暖与炊事分离型住宅，由于采暖与炊事分离开来，住户不需要在室内燃柴或燃煤做饭，避免了在室内空气污染源和因生火所引起的一系列影响空气品质的问题，改善了室内空气品质。
⑷ 稳定的室内温度
采暖与炊事混合型的住宅，由于炉火夜间要熄灭，所以，室内温度存在较大落差，在清晨时分室内温度很低；而且采暖与炊事分离型的住宅，由于地下的热源不断，所以能够保证住宅内温度的稳定性，从而使住宅室内更加舒适。
由此可见，采暖与炊事分离型的巨大优势。
五、结语
根据国内外经验以及人们对居住舒适性的需求，采暖与炊事分离型是未来居住方式的发展趋势。因为采暖与炊事分离型便于使用能效更高的炊事方式，便于利用可再生能源来代替燃煤用于炊事。根据我省农村现状，一方面要对有经济条件的住户积极引导，推广高能效的采暖方式，提高住宅的科技含量，使这部分住户能够起到良好的示范作用。另一方面，对低收入的住户推广适宜的采暖技术，使广大住户居住得更舒适。
