农村住区热环境演变趋势与规划策略研究★

王 雪 胡宗波

(1.西安建筑科技大学建筑学院，陕西 西安 710055； 2.陕西省西部绿色建筑协同创新中心，陕西 西安 710055； 3.陕西省(西部)绿色建筑重点实验室，陕西 西安 710055； 4.武警后勤学院，天津 300309)

农村住区热环境演变趋势与规划策略研究★

王 雪1，2，3胡宗波4

(1.西安建筑科技大学建筑学院，陕西 西安 710055； 2.陕西省西部绿色建筑协同创新中心，陕西 西安 710055； 3.陕西省(西部)绿色建筑重点实验室，陕西 西安 710055； 4.武警后勤学院，天津 300309)

通过对传统农村住区环境发展的分析，在对农村住区物理环境测试基础上，探讨了农村住区热物理环境的变化和演变，通过研究对农村住区规划和建设，提出了在新农村的规划中应该控制住区建筑密度，增加住区组团间距，提高对庭院空间的重视等建议。

农村住区，热环境，演变趋势，规划策略

0 引言

2010年我国城市化率为50%，一半的人口还在农村生活[1]。农村住区环境决定了我国大部分人生活水平和居住质量。经济的增长和建设水平的加快，使人们对住宅的需求和建设都日益高涨，农村居民也不例外。农村住区建设发展也呈现出快速增长的趋势。这种趋势如果不加干预盲目增长，会使农村住区环境恶化，不利于居民工作生活甚至身心健康。

农村住区环境是由多方面构成的，其中便有住区物理环境。农村住区物理环境主要包括农村住区热环境、住区声环境和住区光环境。其中住区热环境影响着居民的舒适、健康，以及家庭和住区的能耗等多个方面。本文对农村住区热环境影响要素作详细分析，对我国农村住区物理环境的发展做定性讨论，并提出合理的规划对策。

1 农村住区热环境影响要素的发展

影响农村住区热环境的要素有三：住区内部人工环境、住区周边环境和居民生活方式。

1.1 住区内部人工环境变化与住区热环境

1)住区规模。为了满足生活需求提高使用空间，农村居民在宅基地基础上扩建和改建的情况越来越多，宅基地上住房的面积和建设量在增加，2009年农村新建住宅面积比2000年高2倍[2]，但大多数家庭的宅基地没有变大，宅基地的变化赶不上居住的需求。这引起农村住区局部建筑密度和容积率上升，尤其是建筑密度的上升。原本的庭院和建筑共生的住宅环境变为以庭院空间越来越小仅以建筑为主的住宅环境。

住区规模不仅是衡量住区大小和建筑强度的量，也会影响住区热环境。城市的发展和建筑建设对热环境呈现出“城市热岛”现象[3]。热岛效应的强弱以热岛强度ΔT来定量表示，表示方式为：

热岛强度ΔT=市区气温(te)-郊区气温(ta)

(1)[4]

与热岛强度相关的因素有：地区风速v、城市建筑高度h、建筑间距W[5]、建筑能耗Qh、太阳辐射Q太[6]、下垫面反射率α和城市潜热交换Q潜[3]。这些因素共同作用，城市热岛效应最终表现为城市每日平均气温要比周边开敞地区高3 ℃～6 ℃。

在2011年夏天对关中农村住区热环境的调研测试中发现，密度较高的农村住区中心日平均温度大于边缘区，密度较高区比边缘区的日平均温度高0.5 ℃～1 ℃左右，即住区密度较高区和中心区的夜间通风和降温效果要差一些；住区边缘区日温差较大，在中心区日温差在5 ℃左右，边缘区日温差达12 ℃左右，即住区边缘地区热环境受住区周围空气温度的升降而相应变化[7]。住区建筑密度和容积率对热环境的影响还是比较明显的，建筑密度的上升加强了住区中心的温度的提升，农村住区布局过于集中对炎热地区较不利。

2)住区建筑材料和建设方式。农村住区建设材料中以木材、竹材、土坯、石材、砖和粘土瓦等构成住区住宅建筑的主体。由于交通等方面的原因，在以往农村建设中，建设材料多选自当地原生材料。而以木材、竹材、土和石材都只需天然材料经过较简单的加工即可用于建造农村住房。这种方式既节约了建筑材料在交通运输中所需的能耗，原有的建筑材料也较适应当地的自然气候环境。

自1990年以来我国农村住房建设材料和建设的方式发展的趋势为：使用的建筑材料由以往的简单加工自然材料向复杂加工工业材料发展，水泥、砖和混凝土等成为农村建设的主要材料；砖木结构建筑增长幅度下降，而钢筋混凝土结构住房迅速上升。钢筋混凝土结构的建筑其建筑材料中的钢筋和水泥材料，需要大量的能量才能完成生产，比传统住区建设能源浪费的多。

在住宅使用过程中钢筋混凝土结构住宅，并不比传统住区节约能源，其热工性能也不比传统农村住房表现优异，例如陕北农村传统民居窑洞住宅要比新建普通钢筋混凝土住宅在热工方面的表现更好[8]。

3)住区道路环境。早期农村住区一般道路宽度较小，路面宽度一般只有3 m～5 m。若两车相向而行时，时而需要借助主路旁的路肩。路面铺设方式为石子、石板铺砌或灰土夯实。

发展较快的农村内部道路铺设方式由原先的石板、石子或灰土路面，发展成水泥或沥青路面。即原本的透水路面或半透水路面变为不透水路面。而在夏季不透水路面水分很少，无法通过蒸发潜热作用降低路面温度，使住区内的环境的空气温度和辐射温度都有所上升，加强了住区夏季空气温度的升高，不利于夏季农村住区降低其空气环境温度。

1.2 农村住区周边环境变化与住区热环境

1)生态环境。除农村自身的发展改变其物理环境外，周边环境的发展也影响到住区物理环境。农村住区外围的自然环境对居民排放的废气、废水和废热等有一定的稀释和降解作用。

近年来国家实行了反哺农业的政策，农产品的产量和产值出现增长，也促使农村周边的自然生态环境和人工生态环境状况在不断恶化。例如内蒙古呼伦贝尔草原在18年的时间内，牲畜头数增长6倍以上，出现草原沙化等环境恶化趋势[9]。沙漠化的土壤热容量小，在夏季更容易升温而冬季更容易降温，且环境的热稳定差。

2)人工环境。农村住区周边的人工环境有水坝和公路等。水坝对热环境会相对有利一些，但上游的水坝会给下游的生态和环境带来负面影响，所以水坝在较大的一个范围看，对热环境的影响是平衡的。

农村周边的公路的通行量增多不仅会带来噪声，汽车排放的尾气也有一定量的废热。同时新建的公路代替了原有的下垫面，公路对太阳辐射的吸收量比一般的空地要多，潜热量下降。

1.3 农村生活方式与住区热环境

原本农村居民以农作物和家养禽、畜等为主要的经济来源；家庭生活中的能源消耗以炊事和取暖为主，采光、娱乐等项目为次之；生活中主要以柴、桔梗等植物为主要能源，使用煤炭较少。传统农村生活中释放的热量和污染物对住区物理环境的影响也较小，自然环境的负担较轻。

近年来农村居民在交通出行、起居饮食等生活方式都在逐渐改变。农村与对外环境联系也更紧密，汽车、摩托车和农用机车等机动工作的使用率升高，交通方式由原先简单的步行和非机动交通方式转变为机动交通为主非机动方式为辅的交通形式，交通方式的转变使交通排放的能耗升高。

2 农村住区热环境演变趋势

1)农村住区整体温度升高，相对湿度降低。在住区人工内部环境、外部周边环境和生活方式的变化中，都预示着农村住区整体平均温度的上升。

2)住区中心平均温度高于周边温度，这种温度差会继续增大。

3)住区通风不畅，使室内和室外人体热舒适度降低。

4)住区的庭院空间变小，通风不畅等会引起其温度逐渐升高，导致室外环境不舒适，将使居民更多在住宅中停留。

3 农村住区环境规划对策

现阶段与农村建设相关的政府政策有中华人民共和国国务院令第116号《村庄和集镇规划建设管理条例》，中共中央国务院关于推进社会主义新农村建设的若干意见和地方农村村庄规划建设条例。其中大部分对农村建设面貌、安全、卫生、节地和节能方面都有其条文，但对农村住区物理环境还没有重视，还应进一步出台促进农村物理环境建设的政策。

农村住区环境规划的对策如下：

1)合理控制住区建筑密度和容积率。根据农村所在地的气候特点，进行相应的建筑密度和容积率控制。对北方较冷地区可以适当的提高建筑密度和容积率，提高住区热环境的舒适度，而南方地区应降低建筑密度和容积率，增强夜间通风降温的效果。

2)增加农村住区各组团之间的间距。整体密集的住区与自然环境的物质和能量交流是有限的，其住区的物理环境也是不均衡的。应适当加大住区组团之间的间距，缩短每个住宅与自然环境的距离。

3)控制引导住宅通风。因农村住宅建筑高度较低，住宅风环境受周围其他住房和院墙等影响的作用较大。在建筑密度较高的农村住区规划时应注意住宅周围风场的通畅，保证住宅内的有效通风。

4)提高对庭院空间的重视。庭院空间是农村住区比较特殊的空间，可以解决一定的生活所需空间问题，又是造价低廉的空间模式。同时它是住宅的外环境，对住宅内的环境影响很大。应对庭院空间进行合理的设计和建设，使其功能和物理环境都满足居民所需。

[1] 孙国华.“十二五”时期我国城镇化水平探讨[J].宏观经济管理,2010(5):37-38.

[2] 中国农业年鉴编辑部.中国农业年鉴2008[M].北京:中国农业出版社,2008.

[3] Landsberg H E. The urban climate 1st ed.[M].New York:Academic Press,1981.

[4] 刘加平.城市环境物理[M].北京：中国建筑工业出版社,2011.

[5] Oke T. Overview of Interactions between Settlements and their Environment. WMO Expert Meeting on Urban and Building Climatology [C].WCP-37, World Meteorological Organization:Geneva, Switzerland,1982:65-66.

[6] 吉沃尼.建筑设计和城市设计中的气候因素[M].北京:中国建工出版社,2010：193-194.

[7] 王 雪.新建农村生态住区评价指标体系研究[D].西安:西安建筑科技大学,2011.

[8] 刘加平,何 泉,杨 柳,等.黄土高原新型窑居建筑[J].建筑与分化,2007(6):39-41.

[9] 周民良.我国农村环境的变化趋势成因与解决路径[J].学习与实践，2007(4):20-23.

Research on evolution trend of thermal environment in rural settlement and planning strategy★

Wang Xue1,2,3Hu Zongbo4

(1.ArchitectureCollege,Xi’anUniversityofArchitectureandTechnology,Xi’an710055,China;2.ShaanxiWestGreenBuildingCollaborativeInnovationCenter,Xi’an710055,China;3.Shaanxi(Western)GreenBuildingKeyLaboratory,Xi’an710055,China; 4.ArmedPoliceLogisticsCollege,Tianjin300309,China)

This paper discusses the change and evolution of thermal physical environment in rural settlement based on the test of physical environment in rural settlement， through the analysis on environmental development of traditional rural settlement and the research on the planning and construction of rural settlement: it is required to control the building density in the settlement, increase the space between clusters in the settlement and attach more importance to courtyard space in the planning of new countryside.

rural settlements, thermal environment, evolvement trend, planning strategy

2015-01-05★：国家创新研究群体(2013-2015)(项目编号：51221865)；陕西省重点科技创新团队(项目编号：2012KCT-11)；中国博士后基金(项目编号：2013M532021)

王 雪(1986- )，女，助教; 胡宗波(1985- )，男，讲师

1009-6825(2015)08-0203-02

TU111

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