華東丘陵地區(qū)村莊綠色設(shè)計(jì)策略研究
——以浙江紹興新宅村為例

蔣紋，鄭軍，黃笑冬

（浙江省建筑設(shè)計(jì)研究院，浙江 杭州 310006）

華東丘陵地區(qū)村莊綠色設(shè)計(jì)策略研究
——以浙江紹興新宅村為例

蔣紋，鄭軍，黃笑冬

（浙江省建筑設(shè)計(jì)研究院，浙江 杭州 310006）

基于對當(dāng)前村莊綠色設(shè)計(jì)的思考，探討適宜于村莊可持續(xù)發(fā)展的綠色設(shè)計(jì)策略和方法體系。以浙江紹興新宅村為例，從建設(shè)用地適宜性、生態(tài)適宜性、熱環(huán)境分析和土地集約利用等4個(gè)方面做了專題的研究，對丘陵地區(qū)村莊綠色設(shè)計(jì)的策略進(jìn)行了探索。探求一種適合華東丘陵地區(qū)的高效集約的、綠色生態(tài)的村莊規(guī)劃方法，尋求一種經(jīng)濟(jì)適用的農(nóng)居設(shè)計(jì)技術(shù)，為夏熱冬冷地區(qū)山村的綠色規(guī)劃和設(shè)計(jì)提供可行的參考和借鑒。

夏熱冬冷地區(qū)；丘陵地區(qū)；綠色設(shè)計(jì)；新宅村

隨著新農(nóng)村建設(shè)的不斷推進(jìn)，人們對村莊建設(shè)和生態(tài)環(huán)境的可持續(xù)性提出了更高的要求。特別在目前新農(nóng)村快速建設(shè)的大背景下，如何找到符合農(nóng)村實(shí)際的村莊可持續(xù)發(fā)展之路變得更為重要。結(jié)合華東地區(qū)村鎮(zhèn)建設(shè)現(xiàn)狀與農(nóng)民小康生活對住宅舒適度的現(xiàn)實(shí)需求，我們從“節(jié)地、節(jié)能、環(huán)保、舒適、適用”的角度開展區(qū)域特色的村莊綠色設(shè)計(jì)策略研究，旨在提升村莊建設(shè)水平和科技含量，系統(tǒng)解決華東村鎮(zhèn)住宅集約化程度低、能耗高、舒適度差等問題，根據(jù)華東地區(qū)不同的地形特點(diǎn)，我們選擇了浙江省紹興縣新宅村的新農(nóng)居點(diǎn)建設(shè)為案例，對丘陵地區(qū)村莊的綠色規(guī)劃和設(shè)計(jì)進(jìn)行了專題的研究。

新宅村位于浙江省紹興縣沙溪鎮(zhèn)南11km左右山岙中，屬亞熱帶季風(fēng)氣候，四季分明。基地位于沙溪河北岸，項(xiàng)目用地（圖1）不大，但是基地傍山依水，有平地、緩坡和陡坡等多種地形，具有典型的丘陵地區(qū)的地形。新宅村對我們研究丘陵地區(qū)村莊的綠色設(shè)計(jì)，有較為全面的代表性。針對這一類村莊，我們從建設(shè)用地適宜性、生態(tài)適宜性、熱環(huán)境分析和土地集約利用等四個(gè)方面來探索綠色設(shè)計(jì)的策略。

圖1 新宅村新農(nóng)居點(diǎn)的位置圖

針對坡地地形，我們選用坡度和坡向兩個(gè)評價(jià)因子，疊加后來界定基地范圍內(nèi)適宜的建設(shè)用地。

根據(jù)國際地理學(xué)聯(lián)合會(huì)的對坡地的分類，坡地劃分為7個(gè)等級。其中0°～5°間的三個(gè)等級的坡度是建設(shè)的高度適宜區(qū)。隨著坡度的增加，建房成本也隨之增加。但是，丘陵地區(qū)真正能用于村莊建設(shè)的平地并不多，低丘緩坡是這一地區(qū)農(nóng)居建設(shè)的主要用地。因此，在坡度評價(jià)上，我們將坡度小于30°的坡地（圖2所示的綠色系列區(qū)域）列為建設(shè)用地的“適宜區(qū)”，并重點(diǎn)研究如何利用5°～30°的坡地進(jìn)行低成本的農(nóng)居建設(shè)。

圖2 新宅村的地形坡度分析圖

坡向是土地面向的方向，根據(jù)居住建筑的日照需要，只有西南坡、南坡和東南坡3個(gè)坡向有較好的日照條件，是建設(shè)用地的適宜區(qū)。通過對新宅村的建設(shè)用地坡度和坡向的分析（圖3），對基地的建設(shè)適宜程度作了定量的評價(jià)。

圖3 新宅村的地形坡向分析圖

圖4 新宅村的建設(shè)用地適宜性分析圖

疊加坡度和坡向的適宜性，基地范圍內(nèi)有超過評價(jià)因子極限指標(biāo)的用地，坡度大于30°的坡地和光照條件差的陰坡都難以有效利用（圖4）。紅線范圍內(nèi)還有3000多m2的不適宜進(jìn)行建設(shè)的用地?？鄢@些不適宜的建設(shè)用地，基地實(shí)際可用面積為紅線面積的76%。建設(shè)用地適宜性分析，從經(jīng)濟(jì)性和實(shí)用性方面，篩選出基地內(nèi)條件最佳的農(nóng)居建設(shè)用地。不僅使工程建設(shè)可以實(shí)現(xiàn)最少的土方量，使農(nóng)居具有良好的日照，還可以利用不適宜建設(shè)的地形地貌，保留山體和植被，做出山村的特色。

在基地的建設(shè)用地適宜區(qū)，規(guī)劃需要解決的核心問題就是如何規(guī)劃利用好基地內(nèi)5°～30°的陽坡。

圖5 建設(shè)用地適宜性分析前的規(guī)劃布局示意圖

圖6 建設(shè)用地適宜性分析后的規(guī)劃布局示意圖

生態(tài)適宜性是綠色規(guī)劃應(yīng)當(dāng)遵循的首要原則，規(guī)劃致力于建立生態(tài)系統(tǒng)可以優(yōu)化利用的空間結(jié)構(gòu)和空間模式，充分利用和保護(hù)好基地周邊的自然條件，用自然環(huán)境的要素來解決規(guī)劃問題。生態(tài)適宜性分析，是從基地所處的大環(huán)境中，選擇規(guī)劃可以利用的各項(xiàng)資源要素。在新宅村的用地環(huán)境中，我們發(fā)現(xiàn)了規(guī)劃可以利用的地表水系和生態(tài)廊道。

沿著山谷，有一支地表徑流自上而下地匯人沙溪河（圖7），流量隨季節(jié)而變，在雨季，水量較大，旱季則水量很小，甚至?xí)袔滋焱耆珊?。這支地表徑流是山村重要的水資源，其水質(zhì)比沙溪河的水更好，是村民理想的日常洗滌用水。

圖7 新宅村的地表徑流

規(guī)劃利用這支水流，在沿線高地建蓄水池，利用雨季，將雨水和徑流自然積存在水池中，用作村民日常的洗滌池，再利用基地的坡度，在蓄水池的下坡方向建生物滯留池，洗滌后輕度污染的水，可以通過下面的生物池進(jìn)行簡單的處理和過濾，然后再排入沙溪河。設(shè)計(jì)利用地形，利用重力流，對地表水系進(jìn)行收集、利用、凈化和排放，形成一個(gè)簡單、實(shí)用的生態(tài)的水系統(tǒng)。

基地北面鄰接一條山谷，是一個(gè)天然的生態(tài)廊道，結(jié)合基地的這個(gè)環(huán)境的特征，我們選擇保留并修復(fù)這個(gè)生態(tài)廊道。生態(tài)廊道主要功能有三個(gè)：作為風(fēng)廊，有導(dǎo)風(fēng)功能，廊道可以放大風(fēng)速，可以用于山村夏季散熱；作為水廊，用于季節(jié)性排水，兼有防災(zāi)功能；作為綠廊，可以保護(hù)生態(tài)，促進(jìn)周邊的環(huán)境要素相互溝通，保持這一區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)的完整性。在規(guī)劃中我們調(diào)整了農(nóng)居的布局走向（圖9），使之順應(yīng)自然的肌理，為新宅村保留了生態(tài)廊道，不僅使農(nóng)居獲得了更好的朝向，也提升了山村規(guī)劃的安全性和舒適性。

圖8 生態(tài)適宜性分析前的規(guī)劃布局示意圖

圖9 生態(tài)適宜性分析后的規(guī)劃布局示意圖

我們實(shí)測了基地的氣象數(shù)據(jù)，在8月7日下午2: 10測得夏季環(huán)境溫度（圖10）最高值達(dá)41.9℃；在12月28日上午6:20測得冬季環(huán)境溫度（圖11）最低值低至零下9.2℃。新宅村具有典型的夏熱冬冷地區(qū)的氣候特征，夏季酷熱，冬季寒冷。從全年的相對濕度看，即使在寒冷的冬季（圖12），相對濕度也會(huì)高達(dá)99.99%，新宅村全年都處于一種高濕度的環(huán)境中（圖13）。從全年的風(fēng)向概率看(圖14)，新宅村夏季和冬季靜風(fēng)概率都很高，全年呈現(xiàn)沒有主導(dǎo)風(fēng)向的狀態(tài)。因此，這個(gè)村莊的夏季散熱將成為最主要的規(guī)劃目標(biāo)，而冬季防風(fēng)顯得并不重要。

圖10 新宅村夏季環(huán)境溫度

圖11 新宅村冬季環(huán)境溫度

圖12 新宅村冬季相對濕度

圖13 新宅村夏季相對濕度

圖14 新宅村夏季和冬季的風(fēng)向概率圖

在綜合考慮了建設(shè)用地適宜性和生態(tài)適宜性后，我們形成了一個(gè)初步的規(guī)劃布局方案，采用實(shí)測的氣候數(shù)據(jù)，對這個(gè)方案的風(fēng)熱環(huán)境合理性進(jìn)行驗(yàn)證。我們在電腦中建了一個(gè)基地和規(guī)劃方案的三維模型，選用新宅村夏季三個(gè)月60%以上頻率的風(fēng)速風(fēng)向，以及平均的溫度和太陽輻射值，模擬了該方案的熱島強(qiáng)度(圖15)和室外風(fēng)速(圖16)。

圖15 新宅村熱島強(qiáng)度圖（模擬高度：距地1.5m）

圖16 室外風(fēng)速云矢量圖（模擬高度：距地1.5m）

模擬結(jié)果顯示，風(fēng)在山體的阻擋下，在紅色區(qū)域形成負(fù)壓，輻射形成的熱量散不出去，在山的南面形成明顯的熱聚集區(qū)，布置在這個(gè)區(qū)域的住宅，無法形成良好的通風(fēng)，環(huán)境的熱舒適性很差。風(fēng)速沿著山谷逐漸放大，受老村現(xiàn)有住宅的阻擋，逐漸減弱。山谷作為導(dǎo)風(fēng)廊道，減緩了這一區(qū)域的熱集聚，改善了這一區(qū)域的風(fēng)環(huán)境。

根據(jù)熱環(huán)境分析，我們再次調(diào)整規(guī)劃布局 (圖18)，主要在三個(gè)方面。第一是拓寬導(dǎo)風(fēng)廊道，調(diào)整現(xiàn)有的布局，使建筑的布置更加有利于風(fēng)的形成，更加有利于導(dǎo)風(fēng)。第二是增加建筑底座的高度，可以獲得更好的通風(fēng)效果。反映在規(guī)劃上，有兩個(gè)方法，一個(gè)是是順應(yīng)地勢，選擇高處的緩坡地，依山而筑；另一個(gè)方法就是設(shè)置架空層，將主要的生活用房布置在架空層之上，使住宅主要的生活區(qū)獲得較好的通風(fēng)效果。第三是采用大進(jìn)深的單體以減少建筑的密集程度，從而留出更多的散熱空間。

圖17 熱環(huán)境分析前的規(guī)劃布局示意圖

圖18 熱環(huán)境分析后的規(guī)劃布局示意圖

綜上所述，新宅村的建設(shè)用地范圍內(nèi)，除了陡坡和陰坡，既要留出導(dǎo)風(fēng)廊道，又要減少建筑的密集程度，因此，土地的集約利用成為規(guī)劃必須解決的問題。通過大量的調(diào)研和分析，我們?yōu)樾抡濉傲可矶ㄗ觥绷艘环N特殊的戶型(圖19、圖20)，綜合解決用地緊張、山地高差、夏季通風(fēng)和自然采光等系列的問題。

這種戶型有3個(gè)特點(diǎn)：大進(jìn)深、底層架空、設(shè)天井。大進(jìn)深的單體用以有效地提高土地的利用率(圖19)；底層架空可以消化坡度的高差(圖20)，使大進(jìn)深的單體可以在丘陵地區(qū)較好地應(yīng)用；天井則可以解決大進(jìn)深戶型自然采光的不足。這種戶型天井標(biāo)高高出架空層半層(圖20)，天井直接與架空層相連，可以為建筑形成良好的穿堂風(fēng)。這個(gè)戶型的設(shè)計(jì)坡度為15.4%，適用于10%至20%的坡度。

圖19 新宅村大進(jìn)深戶型平面示意圖

圖20 新宅村戶型剖面示意圖1

在基地的東側(cè)，地形坡度接近30%，為了將坡地利用好，我們又改進(jìn)了剖面設(shè)計(jì)（圖21）：架空層上層再設(shè)一層儲藏室，其標(biāo)高與天井一致，架空層通過樓梯間與天井相連?？蛷d外設(shè)露臺，露臺架空，下面為入戶的車行道。這種剖面設(shè)計(jì)，不僅在山地上獲得了景觀較好的露臺，也利用了露臺下的空間，解決車行道的問題。這個(gè)戶型的設(shè)計(jì)坡度為25.9%，適用于20%至30%的坡度。

大進(jìn)深戶型是通過平面設(shè)計(jì)來解決土地的集約利用，而坡度的利用則是通過豎向設(shè)計(jì)來更為有效地利用土地。這種大進(jìn)深、底層架空、設(shè)天井的農(nóng)居，是我們在土地的集約利用方面一次很好的實(shí)踐。

圖21 新宅村戶型剖面示意圖2

TU201.5

A

1007-7359（2016）05-0045-05

10.16330/j.cnki.1007-7359.2016.05.011

蔣紋（1970-），女，浙江蘭溪人，畢業(yè)于東南大學(xué)，學(xué)士；國家注冊一級建筑師，國家注冊城市規(guī)劃師，注冊咨詢工程師。