浅谈模块化生态农居设计

童珊 丁继军

摘 要：国家新型城镇化战略提出要把生态文明理念全面融入城镇化进程。但当前大量的农村建房造成地区环境污染加重，资源浪费，原貌破坏，因此迫切需要提倡生态农居。本设计将结合浙江省仙居县田村调研分析，借鉴安吉生态屋的建造模式，以模块化设计为研究重点，并结合雨水收集系统、太阳能光伏板等生态技术，缓解建造污染，资源浪费的问题，突出传统农村住宅特色。

关键词：模块化；生态技术；农村住宅

检 索：www.artdesign.org.cn

中图分类号：TU 文献标志码：A 文章编号：1008-2832（2016）07-0064-03

The Modular Design of Ecological Farming House

TONG Shan， DING JI-jun（ School of Art Design of Zhejiang Sci-Tech University， Hangzhou 310016，China ）

Abstract ：New national urbanization has put forward the concept of ecological civilization fully integrated into the process of urbanization. However， the current large number of rural housing areas caused by environmental pollution increase， waste of resources， destruction of the original， there is an urgent need to promote ecological farming house. The design will combine Xianju County， Zhejiang Province Sanyang Village Field research and analysis， drawing Anji ecological house construction mode， modular design research priorities， combined with rainwater harvesting systems， solar photovoltaic panels and other ecological technology， ease the construction of pollution， waste of resources the problem， highlighting the traditional rural residential character.

Key words ：modular； ecological technology； rural housing

Internet ：www.artdesign.org.cn

现阶段，我国新农村建设已经取得一定的成果，但在开展过程中，许多问题也逐步显现：农村环境污染严重；自然资源损耗；建筑样式趋同。基于此，我们选择浙江省仙居县田垟村作为我们的设计基地，利用模块化预制组装特点，探索一种新的农居建造模式。保护生态环境，利用乡土材料，延续传统建筑文化，加强民居特点。

一、市场调研

（一）浙江省仙居县田垟村调研分析

主要对浙江省仙居县田垟村的建筑空间布局、历史资源、自然乡土材料等方面进行调研，了解基地现状，以当地的自然地理环境、风俗习惯为依托，挖掘当地的传统文化，为设计奠定基础。

1.空间布局

为了顺应自然环境和地形特征，村庄住宅布局便会呈现出自由散乱的格局。目前村庄住宅布局主要分为两个区域，一个区域是靠近山体的传统住宅，建筑布局较集中，主要以木质结构和卵石、夯土墙为主。部分古建筑年久失修，没有得到有效保护，导致该区域呈现一种杂乱无章的现状。另一区域靠近233省道为新建房屋，该区域建筑以三层混凝土结构为主，布局规划整齐，建筑质量较好，但在风貌特色上缺乏自身特点。

2.丰富历史资源和遗产

田垟村保存了大量的马头墙、古树古木等具有传统民居特色的物质遗产，同时还保留着丰富的非物质文化遗产，如耕种文化、宗族文化、风土人情等。村庄四周被绿地包围，树木葱郁，竹林较多，梯田优美，具有丰富的绿色资源。

3.自然乡土材料

田垟村存在着大量的可利用材料。如卵石、木材、砖瓦、夯土等自然乡土材料具有低成本、无污染、可循环、就地取材等优点，被用于建筑材料具有很好的保温隔热效果。（表1）

（二）安吉剑山生态屋调研分析

民间生态建筑师任卫中在安吉剑山村设计并亲自建造了5栋生态小屋。这5栋建筑采用卵石、夯土、木材、砖瓦等自然乡土材料，这些材料在建造过程中很少产生污染，在很大程度上可循环利用。夯土制成的墙体能够在下雨时收集雨水并在晴天释放出水分，产生冬暖夏凉的效果，从而减少空调的使用，降低能源的消耗。同时自然乡土材料使建筑外表皮产生一种乡村特有的肌理与质感，朴实而亲切，增强地域特征。

（三）市場调研分析小结

通过对仙居县田垟村和安吉生态屋进行考察调研及分析，笔者得出以下结论：1.借鉴传统乡村营造技术在很大程度上可缓解农村住宅建造所造成的污染；2.将乡土材料作为建筑材料可缓解对不可再生资源的需求；3.针对新农村建设千篇一律，在农村住宅设计中应延续传统建筑文化，加强地域特征。

二、文献研究

（一）理论研究状态

目前以新农村建设为研究题材的专著和论文正不断的涌现，囊括了农村规划、农宅设计、农居建造等各个方面，具有普遍的指导和借鉴意义。国内的生态住宅设计正处于起步阶段，也大都偏向于课题研究，虽然国家进行了部分农村生态住宅试点建设，取得了一定的成果 ，但仍存在着一些不足。

（二）生态建筑技术理念的核心

约翰·托德对生态建筑技术原则的观念可总结为以下3点：1、生态建筑应尽量多选用当地材料，因地制宜，减少不可再生资源的消耗；2、注意在施工过程中，减少对环境的破坏，保持当地生态平衡；3、尊重使用者，不仅仅只关注他们的物质需求，还应关注他们的心理需求及文化需求。

（三）可持续的农村住宅设计

徐娅、杨豪中在《新农村可持续建筑模式研究——关中地区新农村住宅设计》一文中把现代农村住宅需求和当地传统住宅的优势结合在一起，创造出新的三种农村住宅建造模式，使其具有节能、节地、节水的优势，同时减缓建筑材料对环境的污染。

（四）文献研究对设计的指导意义

针对当前的农村住宅建设所带来的一些问题，通过对文献的研究，总结出目前对生态农村住宅设计的原则和模式：1、因地致宜选用当地材料；2、借鉴传统农村住宅优势。对本次绿色农居的设计提供理论指导意义。

三、设计实践

针对目前农村环境污染严重，施工方式资源消耗大，住宅特色缺失严重等问题，本次生态农居设计的定位为生态型可持续和经济型预制化。将生态住宅的观念引入农村住宅中，提倡生态建筑技术；用乡土材料代替高档建材，在节省建造资金的同时创造出宜人的人居环境；同时借鉴浙江传统农村住宅特色，来突出本次农居设计的个性化特征。

（一）设计思路

本次设计针对市场调研提出的关于环境污染、资源浪费和特色丧失的3个问题，根据文献研究得出的经验，探讨采用模块化的方法来解决问题与需求。模块化生态农居设计包含了方案推敲、建筑构件分析和生态技术分析3方面。模块化建筑是用事先预制好的基本构件组装搭建成的建筑，具有施工简单，组装灵活、抗震性能高等特点。根据农村住宅的基本需求和满足这些需求的空间尺寸标准，本次设计将农村住宅空间归纳出几个标准单元，如卧室、书房的标准单元，堂屋、客厅的标准单元，厨房、餐厅的标准单元等。产生的基本模数有利于标准单元之间的组合拼接，方便建筑基本构件的预制生产和搭建运输，降低造价，减少能源消耗。（表2）

将这几种标准单元与庭院、天井等互相组合成三种不同的户型，同时结合乡土材料和传统农村住宅特点设计出两种不同外立面材质的建筑，来满足不同人群的不同需求，形成一定的多样性，避免建筑同质化现象。

（二）方案推敲

1.平面推敲

借鉴浙江传统农村住宅特色，提炼出天井和庭院的形式，结合当地传统住宅布局和建筑面积与体形系数的因素，本次设计推敲出外围结构较规整，内部空间多变、利用率高，布局较合理的三种户型。

2.立面推敲

浙江省以丘陵山地地形为主，本次设计便提取自然风貌中山峰高低起伏的形式来丰富建筑立面形态，同时坡屋顶的形态可以更大面积的接受光照，收集雨水，提高太阳能的利用率。

3.体块推敲

利用廊、间、庭院、天井等基本空间元素进行不同的组合排列，使其产生一系列黑、白、灰的不同空间层次。在丰富建筑空间组织灵活性的同时加强人们在建筑中的空间感受，保证院落的整体性和与建筑内部空间的联系，增加建筑舒适度。

（三）建筑构件分析

相比于传统房屋的砖混结构，轻钢结构房屋具有较好的抗震性、便于拆装、重量轻、成本低等优势，同时它也是一种绿色的可循环利用建筑。轻钢结构建筑中大约90%的原材料都还能进行回收循环使用，可减少大量建筑垃圾和环境污染。

经过实践认证秸秆材料具有保温隔热、可回收利用的绿色环保功效。浙江农村存在大量的秸秆，因地制宜将秸秆材料经过工厂加工制作成秸秆模块作为建筑墙板，使建筑成为保温隔热、节能低碳的生态农居，可减少环境污染，缓解建筑材料对不可再生资源的需求。

（四）生态技术分析

1.水环境系统

浙江省雨量充沛，雨水降落后沿着坡屋顶汇入屋顶两侧的集水渠，通过雨水收集系统将雨水传送至屋架的下方的蓄水器中，经过净化过滤器，产生的中水就可以作为卫生间冲洗用水、洗车用水以及植物浇灌用水等，有助于减少水资源的消耗。（图1）

2.能源环境系统

为使建筑屋顶最大程度的接受太阳光照，根据浙江省当地纬度和太阳高度角，本次设计将屋面板倾斜角度设置为28度左右。将太阳能光伏板与屋顶模块相结合，充分接受太阳光照，为建筑提供电能，实现家中用电直给，减少温室效应，家中的热水、灯照和电车等都来自暖暖的阳光。（图2）

3.通风环境系统

良好的室外风环境影响着室内通风，本次设计将建筑南北开窗，保持室内自然通风，为人们营造出一个舒适宜人的居住环境。同时庭院、天井的设置改善了建筑通风和采光效果，创造出舒适宜人的景观环境。（图3）

（五）结论与展望

通过设计实践，笔者从设计思路、方案推敲、建筑构件分析、生态技术分析4个方面对本次设计进行简要分析，得出以下3个结论：

1.把雨水收集系统、太阳能光伏板等成熟的生态技术运用在住宅建设中，能够使住宅达到节能减排的作用，有利于农村生态环境的保护；

2.将模块化预制的特点与秸秆等乡土自然材料相结合，缓解建材对不可再生资源的需求；

3.住宅外立面造型和空间结构借鉴浙江传统农村住宅特色，有助于传承地域文化，突出农居特色。

建筑与人们的生活息息相关，在当前环境问题日益严重的情况下，生态农居的设计必将会成为缓解环境问题的一个重大举措。本次模块化生态农居设计以浙江省仙居县田垟村为例，力求探索一种新的农村住宅居住方式和发展模式。但模块化的普适性特点导致农居设计并没有很好的与田垟村当地人文特色相结合，在这一方面需要我们不断的研究探索。

参考文献：

[1]吴良镛.乡土建筑的现代化，现代建筑的地区化》[J].华中建筑，1997（1）.

[2]俞禹滨.竹、木、砖、瓦：当代建筑中乡土材料的运用——以王澍作品为例[D].南昌：南昌大学.2012.12.

[3]许丽萍，马全明.乡土材料与乡土民居的可持续设计——以浙江安吉生态屋为例[C]//全国建筑环境与建筑节能学术会议，2007：518-524.

[4]徐娅、杨豪中.新农村可持续建筑模式研究——关中地区新农村住宅设计[J].《西安建筑科技大學学报，2011.43（3）.

[5] 于鑫，余龙.建筑空间模块化设计理念浅析》[J].建筑工程，2011（07）：140.

[6] 王睿.陕西地区农村钢结构住宅的空间标准化研究[D]. 西安：西安建筑科技大学. 2013.05.

[7] 张亚妹.胶东半岛轻钢结构秸秆农宅应用设计探究[D].青岛：青岛理工大学， 2014.12.