浙江绿色农居的设计研究

仇 侃

(浙江省建科建筑设计院有限公司，浙江 杭州 310012)

21 世纪人类共同的主题是实现可持续发展。由传统高消耗型发展模式转向高效能绿色发展模式, 这不但是在中国也是当今世界建筑发展的必然趋势。当今中国,在我们共享城市发展成果的同时,越来越意识到农村住宅的科学发展是关系到我国全面协调可持续发展的重要方面；但是，长期以来我国绿色建筑建设的重心一直在城市, 农村绿色建筑的发展远远滞后于城市,地处我国广袤大地上的农居更是成了绿色设计中的盲区。在倡导绿色低碳环保的时代背景下,绿色农居的大规模推广应用是未来农村建设的必然趋势。

1 浙江农村住宅现状调查与发展目标

1.1 浙江农村住宅的现状调查

通过对建德市三江口村,余杭区小古城村及安吉县大竹园村等一批有代表性的浙江农村住宅现状的调研,我们把浙江农村的现状概括为以下几个方面[1]：

1.1.1 建设方式以村民自建为主,建设规模小而分散,加改建频繁

现阶段浙江农村住宅的建造方式很大程度上受到土地制度的制约,农村地区建设用地实行宅基地政策,各县市根据农户人口数量自行制定宅基地政策,分批分块划分土地,这就使得村民获得的宅基地分散且独立,进而导致农房建设也呈现分散、分期的现状。以家庭为单位的建设规模也导致建设农宅规模偏小,随着家庭人口的增减、分户,导致经常出现加建、改建现象的发生,造成不必要的浪费。

1.1.2 配套基础设施建设落后,缺乏维护保养

农村住宅建设的分散性与建设时间的不一致导致基础设施的建设相对滞后,并呈现出一定程度的配套设施不合理与不足。比如农村地区的交通路网,给水排水管线,强电、弱电线路等建设上往往只注重满足现阶段需求而缺乏经常性的维护,农村新增住宅或商业工业建筑往往没有相应的水电燃气等配套容量；农村地区垃圾、污水、废气等排放往往缺乏相应的处理设施,随意排放的污物对环境造成二次污染,影响村民的健康；绿地建设落后,缺乏供村民休闲活动的公共场所。

1.1.3 资源浪费严重,单位能耗高,资源利用率低

由于农居大多为村民自建,缺乏合理的设计,在建造过程中没有考虑住宅的节能设计,门窗的密闭性不满足节能要求,空调的类型与安装不合理都造成单位能耗高于城市住宅；建筑材料还多选用黏土砖,绿色生态建筑材料及工业化装配式推广进展缓慢。

1.1.4 原有住宅功能不能满足日益增加的使用需求

随着农村地区经济收入的改善与对生活舒适性要求的提高,农居的功能也逐渐细化,各种动静空间、私密空间、公共空间与干湿分区等要求都在提高,有些地区的农房还兼有民宿或旅游服务功能,新的需要必然导致新的建筑形式产生。

1.2 农村建设存在的问题分析

1.2.1 居住模式定位不准确

居住模式定位不准确是当前新农村建设的首要问题,有些地方政府把新农居建设定位为与城市生活方式接轨的高档住宅社区。许多经济上先富起来的村镇按照城市别墅区和城市公寓的模式去建设新农村,但是由于在建设上重单体轻配套,忽视公共设施的建设,社区相关的后续物业管理跟不上而带来一系列的问题。

1.2.2 建设模式定位不准确

建设模式定位不准确主要是由于农房建设大多情况下是由农户自行建设,部分农民建房过程中相互模仿,施工基本没有设计图纸,个体施工队也没有专业技术,导致房屋的建设方式落后,建筑质量低下,存在严重的质量安全隐患。

1.2.3 规划布局不合理

新农村建设普遍缺乏布局规划,建筑排布过于整齐呆板,忽视公共活动空间和公共景观绿地,缺少各项必要的基础设施和服务配套。

1.2.4 建筑立面风格定位有问题

新农村建设时缺少建筑单体的专业设计,立面造型缺乏地方特色和传统特色,立面风格定位错乱,过多的装饰不仅不美观,反而破坏了原有的自然格局和风貌。

1.2.5 绿色节能技术与环保问题不够重视

新农村建设中对节能技术的应用意识比较薄弱,传统农村中积累的优良的传统节能技术也没有得到传承并改良发展,对水资源的利用不充分,污水污物排放造成环境污染。

1.3 绿色农居的现阶段发展目标

通过对浙江农村现状调研与分析,浙江绿色农居的发展目标主要应该体现在以下几个方面：

1)规划设计合理,建筑物与周边环境相协调,能够体现村庄的传统特色和地域特色。

2)有足够的室外公共活动空间,配套设施完善,整体绿化环境良好。

3)户型功能合理,室内采光日照充足,通风良好。

4)房屋围护结构要有较好的保温隔热性能,门窗的密闭性能及隔音效果良好。

5)供暖、制冷及炊烧等应尽量利用清洁能源、自然能源和可再生能源,日照条件良好的地区应推广太阳能设备的应用。

6)水质达标,给排水系统普遍安装节水器具,较大规模的新建农房安置区应设置中水系统,污水宜集中处理,达标排放。

7) 推广使用绿色建筑材料,有条件的地区可以适当采用工业化装配式建筑。

2 绿色农居的户型设计

农村住宅的户型设计以满足住户的生活舒适性为出发点,应当符合当地农户特有的居住行为模式,同时兼顾经济性和安全性,具备一定的超前意识,满足未来发展的需要。户型设计首先应按照家庭人口数量拟定出户型规模,把户型分为大、中、小各种户型标准,浙江各地市一般以建筑占地面积大小分类,建筑高度一般为10 m以下,层数不超过4层。然后应该从农宅的各功能空间特点出发,进行户型单体各功能空间的组合设计,最后还应考虑多住宅户型单元的平面组合布局[2]。

2.1 农居的各功能空间特点

农村住宅中厅堂和起居室是家庭活动的中心,一般应布置在底层南向的主要位置,在厅堂前可设置门厅或门廊,并考虑设置足够深度的挑檐。在农居住宅中通常设置多间卧室来满足不同家庭成员的需要。卧室的设置应当独立使用,避免相互干扰。随着农村生活水平的提高和住宅面积的扩大,村民对餐厅的要求也在提高,需要独立式餐厅供家人日常就餐和节日亲朋宴会。厨房、卫生间是住宅辅助功能空间卫生条件改善的重要体现,厨房的设计要体现实用性,保证卫生方便。门厅、过道及楼梯是农村住宅中必要的交通空间,面积较小的农宅中门厅常常与厅堂合并使用,多层农宅还需要考虑楼梯的设计。

2.2 住宅的空间组合设计是将居住空间、辅助空间及配套空间组合成一个有机的整体

农居住宅常采用开间式布局,有利于加大进深,缩小面宽,节约用地。

在农宅设计中,餐厅厨房宜紧邻布置,厨房一般位于住宅北侧,餐厅和厅堂可合并设计。厅堂卧室等对热量和采光有很高要求的主要功能房间应尽量南向布置,避免西晒。其他辅助功能房间可布置在东西方向,如卫生间、楼梯间等。

2.3 住宅单元的平面组合设计

不同的类别与位置有不同的组合方式,对于村庄中分散式,用地较宽裕的农宅,可采用独院式布局,对应农宅相对集中的布局,可采用院落式组合布局；靠近村庄道路或位于城镇边缘用地紧张的农宅可采取并联式或多联式布局。

3 农村绿色建筑的节能构造措施

浙江传统民居多采用毛石、木材、夯土、砖瓦、竹子、芦苇、稻草等为建筑材料。这些材料都是就地取材,使用方便的天然材料或天然材料经适当加工而成,符合绿色建筑材料的要求。另一方面,这些本土化的传统建筑材料和传统的建筑构造做法在防潮、防雨、通风、采光、防火等方面及建筑造型上形成鲜明的地方特色。通过规划设计中合理的空间布局，施工中采用适当的建筑节能技术来对传统工艺进行改良，在传承浙江民居传统绿色技术与地方特色的同时，又满足了现代绿色农居在经济性与舒适性方面的节能要求。

3.1 合理的空间布局

绿色农居建筑应根据当地气候环境,建筑功能等多项因素合理安排总体布局和选址朝向,村庄总体布局宜与原有村落布局保持协调。浙江当地夏季主导风向为东南风向,冬季主导风向为西北风向,因此在农居住宅布局时应避开冬季主导风向,同时，夏季能够利用自然通风,尽量避免东西向日晒。

3.2 选用合适的墙体材料

浙江农村现阶段采用的墙体材料多为240 mm厚实心黏土砖,外抹20 mm厚水泥砂浆,在无保温隔热的情况下通过墙体损失的能量占整个能量损失的一半以上,据调查,浙江现有农居大部分外墙都没有采用保温隔热措施。墙体节能在建筑节能中占的比例很大,外墙的传热面占整个建筑物外围护结构总面积的2/3以上,在浙江的地形和气候条件下,墙体的防潮和隔热也需要综合考虑,水乡和沿海地区农宅中墙体的潮气也会对节能产生不利的影响,因此在农居建设中应合理选择新型墙体材料。

常用的农村住宅墙体材料见表1。

3.3 改进屋面结构

浙江传统民居的屋顶通常由盖瓦与瓦下望砖构成,望砖与盖瓦之间有一定的空隙形成一层薄薄的空气夹层,通过这一措施,盖瓦与望砖的温差可达10 ℃左右,传统民居屋面多采用冷摊瓦,卧瓦与盖瓦之间有一定的缝隙,这种特殊的构造方式使得屋顶上下之间的空气不是完全隔绝而是时刻处于动态的流动之中,有利于屋顶的隔热降温。

表1 农居建筑墙体材料类别

浙江大部分地区位于夏热冬冷地区,屋顶设计需要兼顾保温与隔热性能。浙江农居现状的屋顶主要为钢筋混凝土预制板平屋面和冷摊机瓦坡屋顶以及一部分传统的小青瓦冷摊坡屋顶。对平屋面进行保温设计时,应考虑选用导热率小,重量轻,强度高的新型保温材料，如纤维板或芦席瓦屋面等。见图1。

图1 纤维板或芦席瓦屋面做法

3.4 提高门窗性能

窗户气密性等级的高低对热量的损失影响很大,窗缝的冷风渗透占整个窗热损失的1/3～1/2。提高门窗性能,最有效的手段是改变窗扇材料,增加窗户层数。常见的窗框材料有木材、塑料、铝合金和钢材这几种,从热工性能看,木和塑料保温隔热性能优于钢材和铝合金,同时价格更加便宜,缺点是耐久性较差。相比较而言,木窗经过防腐和防水处理后,

比较适合在农宅中使用。据浙江地区农宅调研看,现存农宅的玻璃窗层数大多是单层,经济条件较好的新建农宅会选用双层玻璃。双层玻璃如果选择合适的间距,保温性能会大大增强。在保证窗的气密性前提下,单框双玻的热工性能优于双层窗。农村住宅可以根据自身经济状况选择表2中的几种外窗形式。

表2 浙江地区农居常用外窗类型的传热系数

3.5 自然通风

自然通风是指不间断地给室内开窗换气,让空气自然对流,形成室内空气交换,达到通风效果。自然通风具有不消耗动力,加大空气流通,舒适度高等优点。自然通风可分为穿越式通风、浮力烟囱式通风、单侧式局部通风三种不同的方式[2]。自然通风组织与组织的朝向、门窗处理以及地形利用和环境绿化紧密相关,同时应当注意当地的日照和气候条件。见图2。

图2 横向及竖向穿越式通风形式

3.6 利用新能源

随着农村居民对住宅舒适度要求的提高,住宅内热水耗能量日益增大,如果直接使用电能、燃气能等高级别能源来获取这部分能量,会浪费大量能源。农村地区推广使用太阳能利用技术可以很好地解决这一问题。目前太阳能热水器在农村住宅中已经开始大规模推广,太阳能光热用于空调和供暖系统在城市中已经有运用实例,在成本合适的条件下,可在绿色农居建设中加以推广使用[2]。

3.7 污水处理与雨水收集

随着农村居民生活水平的提高,生活污水的排放量也在不断增加。农村污水具有单体产量小、产源分散、水量水质波动大等特点,其治理不能照搬城市污水处理的方法。适用于农村地区生活污水处理的工艺主要有化粪池技术、沼气处理技术、人工湿地技术、人工快速渗滤技术等。这些技术投资少,管理简单,处理效果相对较好,适合农村地区使用。

农村节水可以引入雨水收集系统,通过特定的设施将雨水收集储存起来,经过简单的净化处理,一部分用作生活用水,比如冲厕用水；一部分作为绿化灌溉用水；另外还可以用作景观水系的补水[2]。见图3。

图3 雨水收集系统示意图

4 结 语

建设符合可持续发展规律的农村绿色农居,需要正确理解当地农村的实际需求情况,因地制宜,解决农户最需要解决的各种现实问题, 包括农宅居住的舒适性、建设成本的经济合理性、自然采光通风与保温隔热问题,以及污废水的处理与利用和新能源的开发与利用问题。同时也需要充分尊重各地农村地区自身的生产生活方式,并传承当地传统民居和传统生活方式的合理因素与地域特色,坚持通过现代的建筑理念与传统技术相结合的原则,创造出符合当地实际情况的绿色农居建设模式。