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夏天特别炎热，冬天较为寒冷。一般7月份的气温要比同纬度其他地区高出2℃左右。由于纬度较低，夏天太阳辐射强烈，而从太平洋上吹来的凉风，又受到东南丘陵的阻挡，因而往往是静风天气为主。在冬季，北极和西伯利亚寒潮频繁南侵，到此地区后，又受到南岭和东南丘陵的阻挡，使冷空气滞留，加上河流水系众多，空气湿度高，通常达到73%～83%，因而感到阴凉寒冷。
1.2 农村住宅现状
随经济条件的不断好转，目前我国处于建设旺盛期，每年建成的房屋面积高达16亿～20亿m2，其中农村住宅约7亿～8亿m2，但由于农户多数缺少节能观念，所建住宅只追求造型、立面、面积、层高等方面的要求，很少经过专业设计，加上建筑施工人员普遍情况专业素质不够，往往只凭经验施工。因此，许多农村住宅施工质量一般，存在构造不合理、气密性不好等诸多问题，多数不能满足国家有关建筑设计规范的要求。结果造成尽管村民对能源费用支出增加，但建筑室内的热环境改善却极为有限，能源浪费严重。
1.3 土壤-空气换热系统介绍
土壤-空气换热系统是指利用蓄存在土壤中的地热能冷却或加热室外空气（或室内回风），并由机械送风或诱导式通风将处理后的空气送人室内，以改善室内热环境。它相当于一台土壤-空气热交换器，利用地层对自然界的冷、热能量的储存作用来降低建筑物的空调采暖能耗。一般由进风口部分、地埋管换热部分和出风口部分三部分组成。地道风降温技术作为一种已应用几十年的建筑通风节能技术，早期主要应用于礼堂、影院、工业厂房等大空间建筑，而近年来通过深入的理论及实践研究，已逐渐将其广泛应用到公共建筑项目中。
2 土壤-空气换热与室内全热交换器复合系统在夏热冬冷地区农村住宅中的应用
2.1 土壤-空气换热系统国内外研究及应用现状及数据分析
国内外从上世纪90年代开始日益重视对土壤-空气换热新风系统进行研究。Wontug Son等[3]通过工程的实测数据指出，该系统相比传统空调可以大幅度的减少新风负荷，每年至少节约12万日元的运行费用。当前土壤-空气换热系统实际应用及理论计算方面主要有以下特点：（1）埋地风管埋深：埋深深度取决于当地地层温度变化，一般国内常用案例埋深为地表下3～4m，有的深达6m[4]。（2）埋地风管一般选用HDPE管，管径一般取Φ250～Φ350，风速一般取2～5m/s[5]。（3）室内设计参数多依据夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准》（JGJ134）取值，即冬季卧室、起居室室内设计温度取18℃；夏季卧室、起居室室内设计温度取26℃，冬夏换气次数均取1次/h。（4）送风机设置：一般根据需要设置专用的新风机，安装在顶层吊顶内或者地下室内。
鉴于当前及农村就经济水平尚处于发展中的阶段，农民盖房机械化施工的程度并不太高，加上农村住宅普遍面积比较大，2015年农村居民人均居住住房面积43.9平方米[6]，农村住宅层高普遍较高，普遍不低于3.6米，如按1次/h换气量计算，人均新风量达158m3/h，而《公共建筑节能设计标准》GB50189推荐的五星酒店的人均新风量最高也只有50m3/h。因此考虑到节能及满足使用，农村住宅按换气次数计算的新风量0.5次/h应该是适当的，也是足够满足使用的。
另外众多实测及理论模型推算均表明，夏热冬冷地区地表下2米深度的地温已经比地表温度即气温夏季低7℃以上，冬季高10℃以上。以上海地区为例，上海最热月平均气温27.3～27.8℃（7月）、最冷月平均气温3.0～3.7℃（1月）[7]，根据文献[8]显示，地表下2m深处，1月份平均地温15℃，比平均气温高11℃～12℃，7月份平均地温20℃，比平均气温低7℃以上，降温潜力已经相当可观。
2.2 土壤-空气换热系统在夏热冬冷地区的改进思路
基于前文分析，文章提出以下系统优化方案：（1）针对农村住房面积大，气密性比较差等特点，建议将通风换气次数由规范推荐的1次/h降低到0.5次/h；（2）埋地管道内的风速建议降低到2～3m/s；（3）埋地管的管径建议以Φ200～Φ250为宜，更有利于换热。以农村地区户均4口人、建筑层高3.6m为类，室户均建筑面积则为4（人/户）*43.9m2=175.6m2，通风换气量为175.6m2*3.6m*0.5次/h=315m3/h。经过进一步计算，选用Φ200的埋地风道时，风道内风速为2.79m/s；选用Φ250的埋地风道时，风道内风速为1.78m/s。完全可以达到很好的换热效果。（4）利用全热交换器取代离心风机，既可以给系统提供动力，又可以在需要的时候回收室内余热，达到进一步节能的目的。
图1是改进后的土壤-空气换热系统与全热交换器组合给室内通风换气的示意图。如表1所示夏冬各存在两种工况，表中室内温度T2相关规范推荐值为夏季26℃，冬季18℃。当然这个温度不是规定值，与经济水平、生活习惯（比如长江流域农村居民并没有冬季进入室内脱掉外套的习惯）等有关，通常能接受的夏季室内温度高于26℃，冬季则低于18℃。
3 结束语
文章通过分析夏热冬冷的气候特征及农村地区的建筑现状、经济水平、施工能力，提出在现有土壤-空气换热系统的基础上，减少地埋管的埋深、降低室内通风换气次数及与全热交换器结合的思路。使得土壤-空气换热系统在我国广大农村地区这一历来对建筑节能不太重视、监管还不太细致严格的区域的应用更具可操作性，更加方便推广。
虽然地道风的空气温湿度不一定能满足人体的舒适度要求，但地道风具有改善空气质量的优势，作为一级预热具有很好的节能效果，应用于农村住宅是一项发展前景很好的节能技术。但是推进土壤-空气换热系统在农村住宅中的应用，乃至推进农村建筑物的节能，尚有以下需要改进的地方：（1）加强农村地区建筑节能的宣传，目前我国农村住宅建造上的投入越来越大，但主要还是集中在对外形、空间分割等的追求上，对建筑物的保温性能、气密性能重视不够。使得建筑物的耗能很大、温度场不均匀、舒适性能较差。（2）土壤-空气换热系统与全热交换器结合虽然不能完全替代空调，但是能大大延长建筑物靠自然通风就达到室内舒适的时间，降低冬夏开启空调的能耗，有很大的经济效益和社会效益。（3）有必要有针对性地出台农村地区建筑物的节能标准、标准图集、推荐技术措施，做到城乡有别、应地制宜，以便逐步降低农村地区建筑能耗，提高室内舒适度。
参考文献
[1]清华大学建筑节能研究中心.中国建筑节能年度发展研究报告2015[R].北京：中国建筑工业出版社，2015.
[2]江亿，彭琛，胡姗.中国建筑能耗的分类[J].建设科技，2015，14：22-26.
[3]Wontug Son，Hideki Tanaka.Study on fresh air load reduction system by using heat exchange with earth fJJ.Journal of Asian Architecture and Building Engineering，2001，2（1）：41-48.
[4]赵蓉，房志勇.农村住宅两种地埋管降温方法比较研究[J].建筑节能，2011（5）：12-14.
[5]杨秀金，杜世元.埋地新风风管换热节能效果探讨[J].暖通空调，2013（7）：16-19.
[6]宁吉 .以消费升级为导向加快推进供给侧结构性改革[J].经济日报，1996.
[7]严济远，徐家良.上海气候[M].北京：气象出版社，1996.
[8]DGTJ08-2119-2013.地源热泵系统工程技术规程[S].