浙江綠色農(nóng)居的設(shè)計(jì)研究

仇 侃

(浙江省建科建筑設(shè)計(jì)院有限公司，浙江 杭州 310012)

21 世紀(jì)人類共同的主題是實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。由傳統(tǒng)高消耗型發(fā)展模式轉(zhuǎn)向高效能綠色發(fā)展模式, 這不但是在中國也是當(dāng)今世界建筑發(fā)展的必然趨勢。當(dāng)今中國,在我們共享城市發(fā)展成果的同時,越來越意識到農(nóng)村住宅的科學(xué)發(fā)展是關(guān)系到我國全面協(xié)調(diào)可持續(xù)發(fā)展的重要方面；但是，長期以來我國綠色建筑建設(shè)的重心一直在城市, 農(nóng)村綠色建筑的發(fā)展遠(yuǎn)遠(yuǎn)滯后于城市,地處我國廣袤大地上的農(nóng)居更是成了綠色設(shè)計(jì)中的盲區(qū)。在倡導(dǎo)綠色低碳環(huán)保的時代背景下,綠色農(nóng)居的大規(guī)模推廣應(yīng)用是未來農(nóng)村建設(shè)的必然趨勢。

1 浙江農(nóng)村住宅現(xiàn)狀調(diào)查與發(fā)展目標(biāo)

1.1 浙江農(nóng)村住宅的現(xiàn)狀調(diào)查

通過對建德市三江口村,余杭區(qū)小古城村及安吉縣大竹園村等一批有代表性的浙江農(nóng)村住宅現(xiàn)狀的調(diào)研,我們把浙江農(nóng)村的現(xiàn)狀概括為以下幾個方面[1]：

1.1.1 建設(shè)方式以村民自建為主,建設(shè)規(guī)模小而分散,加改建頻繁

現(xiàn)階段浙江農(nóng)村住宅的建造方式很大程度上受到土地制度的制約,農(nóng)村地區(qū)建設(shè)用地實(shí)行宅基地政策,各縣市根據(jù)農(nóng)戶人口數(shù)量自行制定宅基地政策,分批分塊劃分土地,這就使得村民獲得的宅基地分散且獨(dú)立,進(jìn)而導(dǎo)致農(nóng)房建設(shè)也呈現(xiàn)分散、分期的現(xiàn)狀。以家庭為單位的建設(shè)規(guī)模也導(dǎo)致建設(shè)農(nóng)宅規(guī)模偏小,隨著家庭人口的增減、分戶,導(dǎo)致經(jīng)常出現(xiàn)加建、改建現(xiàn)象的發(fā)生,造成不必要的浪費(fèi)。

1.1.2 配套基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)落后,缺乏維護(hù)保養(yǎng)

農(nóng)村住宅建設(shè)的分散性與建設(shè)時間的不一致導(dǎo)致基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)相對滯后,并呈現(xiàn)出一定程度的配套設(shè)施不合理與不足。比如農(nóng)村地區(qū)的交通路網(wǎng),給水排水管線,強(qiáng)電、弱電線路等建設(shè)上往往只注重滿足現(xiàn)階段需求而缺乏經(jīng)常性的維護(hù),農(nóng)村新增住宅或商業(yè)工業(yè)建筑往往沒有相應(yīng)的水電燃?xì)獾扰涮兹萘?；農(nóng)村地區(qū)垃圾、污水、廢氣等排放往往缺乏相應(yīng)的處理設(shè)施,隨意排放的污物對環(huán)境造成二次污染,影響村民的健康；綠地建設(shè)落后,缺乏供村民休閑活動的公共場所。

1.1.3 資源浪費(fèi)嚴(yán)重,單位能耗高,資源利用率低

由于農(nóng)居大多為村民自建,缺乏合理的設(shè)計(jì),在建造過程中沒有考慮住宅的節(jié)能設(shè)計(jì),門窗的密閉性不滿足節(jié)能要求,空調(diào)的類型與安裝不合理都造成單位能耗高于城市住宅；建筑材料還多選用黏土磚,綠色生態(tài)建筑材料及工業(yè)化裝配式推廣進(jìn)展緩慢。

1.1.4 原有住宅功能不能滿足日益增加的使用需求

隨著農(nóng)村地區(qū)經(jīng)濟(jì)收入的改善與對生活舒適性要求的提高,農(nóng)居的功能也逐漸細(xì)化,各種動靜空間、私密空間、公共空間與干濕分區(qū)等要求都在提高,有些地區(qū)的農(nóng)房還兼有民宿或旅游服務(wù)功能,新的需要必然導(dǎo)致新的建筑形式產(chǎn)生。

1.2 農(nóng)村建設(shè)存在的問題分析

1.2.1 居住模式定位不準(zhǔn)確

居住模式定位不準(zhǔn)確是當(dāng)前新農(nóng)村建設(shè)的首要問題,有些地方政府把新農(nóng)居建設(shè)定位為與城市生活方式接軌的高檔住宅社區(qū)。許多經(jīng)濟(jì)上先富起來的村鎮(zhèn)按照城市別墅區(qū)和城市公寓的模式去建設(shè)新農(nóng)村,但是由于在建設(shè)上重單體輕配套,忽視公共設(shè)施的建設(shè),社區(qū)相關(guān)的后續(xù)物業(yè)管理跟不上而帶來一系列的問題。

1.2.2 建設(shè)模式定位不準(zhǔn)確

建設(shè)模式定位不準(zhǔn)確主要是由于農(nóng)房建設(shè)大多情況下是由農(nóng)戶自行建設(shè),部分農(nóng)民建房過程中相互模仿,施工基本沒有設(shè)計(jì)圖紙,個體施工隊(duì)也沒有專業(yè)技術(shù),導(dǎo)致房屋的建設(shè)方式落后,建筑質(zhì)量低下,存在嚴(yán)重的質(zhì)量安全隱患。

1.2.3 規(guī)劃布局不合理

新農(nóng)村建設(shè)普遍缺乏布局規(guī)劃,建筑排布過于整齊呆板,忽視公共活動空間和公共景觀綠地,缺少各項(xiàng)必要的基礎(chǔ)設(shè)施和服務(wù)配套。

1.2.4 建筑立面風(fēng)格定位有問題

新農(nóng)村建設(shè)時缺少建筑單體的專業(yè)設(shè)計(jì),立面造型缺乏地方特色和傳統(tǒng)特色,立面風(fēng)格定位錯亂,過多的裝飾不僅不美觀,反而破壞了原有的自然格局和風(fēng)貌。

1.2.5 綠色節(jié)能技術(shù)與環(huán)保問題不夠重視

新農(nóng)村建設(shè)中對節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用意識比較薄弱,傳統(tǒng)農(nóng)村中積累的優(yōu)良的傳統(tǒng)節(jié)能技術(shù)也沒有得到傳承并改良發(fā)展,對水資源的利用不充分,污水污物排放造成環(huán)境污染。

1.3 綠色農(nóng)居的現(xiàn)階段發(fā)展目標(biāo)

通過對浙江農(nóng)村現(xiàn)狀調(diào)研與分析,浙江綠色農(nóng)居的發(fā)展目標(biāo)主要應(yīng)該體現(xiàn)在以下幾個方面：

1)規(guī)劃設(shè)計(jì)合理,建筑物與周邊環(huán)境相協(xié)調(diào),能夠體現(xiàn)村莊的傳統(tǒng)特色和地域特色。

2)有足夠的室外公共活動空間,配套設(shè)施完善,整體綠化環(huán)境良好。

3)戶型功能合理,室內(nèi)采光日照充足,通風(fēng)良好。

4)房屋圍護(hù)結(jié)構(gòu)要有較好的保溫隔熱性能,門窗的密閉性能及隔音效果良好。

5)供暖、制冷及炊燒等應(yīng)盡量利用清潔能源、自然能源和可再生能源,日照條件良好的地區(qū)應(yīng)推廣太陽能設(shè)備的應(yīng)用。

6)水質(zhì)達(dá)標(biāo),給排水系統(tǒng)普遍安裝節(jié)水器具,較大規(guī)模的新建農(nóng)房安置區(qū)應(yīng)設(shè)置中水系統(tǒng),污水宜集中處理,達(dá)標(biāo)排放。

7) 推廣使用綠色建筑材料,有條件的地區(qū)可以適當(dāng)采用工業(yè)化裝配式建筑。

2 綠色農(nóng)居的戶型設(shè)計(jì)

農(nóng)村住宅的戶型設(shè)計(jì)以滿足住戶的生活舒適性為出發(fā)點(diǎn),應(yīng)當(dāng)符合當(dāng)?shù)剞r(nóng)戶特有的居住行為模式,同時兼顧經(jīng)濟(jì)性和安全性,具備一定的超前意識,滿足未來發(fā)展的需要。戶型設(shè)計(jì)首先應(yīng)按照家庭人口數(shù)量擬定出戶型規(guī)模,把戶型分為大、中、小各種戶型標(biāo)準(zhǔn),浙江各地市一般以建筑占地面積大小分類,建筑高度一般為10 m以下,層數(shù)不超過4層。然后應(yīng)該從農(nóng)宅的各功能空間特點(diǎn)出發(fā),進(jìn)行戶型單體各功能空間的組合設(shè)計(jì),最后還應(yīng)考慮多住宅戶型單元的平面組合布局[2]。

2.1 農(nóng)居的各功能空間特點(diǎn)

農(nóng)村住宅中廳堂和起居室是家庭活動的中心,一般應(yīng)布置在底層南向的主要位置,在廳堂前可設(shè)置門廳或門廊,并考慮設(shè)置足夠深度的挑檐。在農(nóng)居住宅中通常設(shè)置多間臥室來滿足不同家庭成員的需要。臥室的設(shè)置應(yīng)當(dāng)獨(dú)立使用,避免相互干擾。隨著農(nóng)村生活水平的提高和住宅面積的擴(kuò)大,村民對餐廳的要求也在提高,需要獨(dú)立式餐廳供家人日常就餐和節(jié)日親朋宴會。廚房、衛(wèi)生間是住宅輔助功能空間衛(wèi)生條件改善的重要體現(xiàn),廚房的設(shè)計(jì)要體現(xiàn)實(shí)用性,保證衛(wèi)生方便。門廳、過道及樓梯是農(nóng)村住宅中必要的交通空間,面積較小的農(nóng)宅中門廳常常與廳堂合并使用,多層農(nóng)宅還需要考慮樓梯的設(shè)計(jì)。

2.2 住宅的空間組合設(shè)計(jì)是將居住空間、輔助空間及配套空間組合成一個有機(jī)的整體

農(nóng)居住宅常采用開間式布局,有利于加大進(jìn)深,縮小面寬,節(jié)約用地。

在農(nóng)宅設(shè)計(jì)中,餐廳廚房宜緊鄰布置,廚房一般位于住宅北側(cè),餐廳和廳堂可合并設(shè)計(jì)。廳堂臥室等對熱量和采光有很高要求的主要功能房間應(yīng)盡量南向布置,避免西曬。其他輔助功能房間可布置在東西方向,如衛(wèi)生間、樓梯間等。

2.3 住宅單元的平面組合設(shè)計(jì)

不同的類別與位置有不同的組合方式,對于村莊中分散式,用地較寬裕的農(nóng)宅,可采用獨(dú)院式布局,對應(yīng)農(nóng)宅相對集中的布局,可采用院落式組合布局；靠近村莊道路或位于城鎮(zhèn)邊緣用地緊張的農(nóng)宅可采取并聯(lián)式或多聯(lián)式布局。

3 農(nóng)村綠色建筑的節(jié)能構(gòu)造措施

浙江傳統(tǒng)民居多采用毛石、木材、夯土、磚瓦、竹子、蘆葦、稻草等為建筑材料。這些材料都是就地取材,使用方便的天然材料或天然材料經(jīng)適當(dāng)加工而成,符合綠色建筑材料的要求。另一方面,這些本土化的傳統(tǒng)建筑材料和傳統(tǒng)的建筑構(gòu)造做法在防潮、防雨、通風(fēng)、采光、防火等方面及建筑造型上形成鮮明的地方特色。通過規(guī)劃設(shè)計(jì)中合理的空間布局，施工中采用適當(dāng)?shù)慕ㄖ?jié)能技術(shù)來對傳統(tǒng)工藝進(jìn)行改良，在傳承浙江民居傳統(tǒng)綠色技術(shù)與地方特色的同時，又滿足了現(xiàn)代綠色農(nóng)居在經(jīng)濟(jì)性與舒適性方面的節(jié)能要求。

3.1 合理的空間布局

綠色農(nóng)居建筑應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)貧夂颦h(huán)境,建筑功能等多項(xiàng)因素合理安排總體布局和選址朝向,村莊總體布局宜與原有村落布局保持協(xié)調(diào)。浙江當(dāng)?shù)叵募局鲗?dǎo)風(fēng)向?yàn)闁|南風(fēng)向,冬季主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)槲鞅憋L(fēng)向,因此在農(nóng)居住宅布局時應(yīng)避開冬季主導(dǎo)風(fēng)向,同時，夏季能夠利用自然通風(fēng),盡量避免東西向日曬。

3.2 選用合適的墻體材料

浙江農(nóng)村現(xiàn)階段采用的墻體材料多為240 mm厚實(shí)心黏土磚,外抹20 mm厚水泥砂漿,在無保溫隔熱的情況下通過墻體損失的能量占整個能量損失的一半以上,據(jù)調(diào)查,浙江現(xiàn)有農(nóng)居大部分外墻都沒有采用保溫隔熱措施。墻體節(jié)能在建筑節(jié)能中占的比例很大,外墻的傳熱面占整個建筑物外圍護(hù)結(jié)構(gòu)總面積的2/3以上,在浙江的地形和氣候條件下,墻體的防潮和隔熱也需要綜合考慮,水鄉(xiāng)和沿海地區(qū)農(nóng)宅中墻體的潮氣也會對節(jié)能產(chǎn)生不利的影響,因此在農(nóng)居建設(shè)中應(yīng)合理選擇新型墻體材料。

常用的農(nóng)村住宅墻體材料見表1。

3.3 改進(jìn)屋面結(jié)構(gòu)

浙江傳統(tǒng)民居的屋頂通常由蓋瓦與瓦下望磚構(gòu)成,望磚與蓋瓦之間有一定的空隙形成一層薄薄的空氣夾層,通過這一措施,蓋瓦與望磚的溫差可達(dá)10 ℃左右,傳統(tǒng)民居屋面多采用冷攤瓦,臥瓦與蓋瓦之間有一定的縫隙,這種特殊的構(gòu)造方式使得屋頂上下之間的空氣不是完全隔絕而是時刻處于動態(tài)的流動之中,有利于屋頂?shù)母魺峤禍亍?/p>

表1 農(nóng)居建筑墻體材料類別

浙江大部分地區(qū)位于夏熱冬冷地區(qū),屋頂設(shè)計(jì)需要兼顧保溫與隔熱性能。浙江農(nóng)居現(xiàn)狀的屋頂主要為鋼筋混凝土預(yù)制板平屋面和冷攤機(jī)瓦坡屋頂以及一部分傳統(tǒng)的小青瓦冷攤坡屋頂。對平屋面進(jìn)行保溫設(shè)計(jì)時,應(yīng)考慮選用導(dǎo)熱率小,重量輕,強(qiáng)度高的新型保溫材料，如纖維板或蘆席瓦屋面等。見圖1。

圖1 纖維板或蘆席瓦屋面做法

3.4 提高門窗性能

窗戶氣密性等級的高低對熱量的損失影響很大,窗縫的冷風(fēng)滲透占整個窗熱損失的1/3～1/2。提高門窗性能,最有效的手段是改變窗扇材料,增加窗戶層數(shù)。常見的窗框材料有木材、塑料、鋁合金和鋼材這幾種,從熱工性能看,木和塑料保溫隔熱性能優(yōu)于鋼材和鋁合金,同時價格更加便宜,缺點(diǎn)是耐久性較差。相比較而言,木窗經(jīng)過防腐和防水處理后,

比較適合在農(nóng)宅中使用。據(jù)浙江地區(qū)農(nóng)宅調(diào)研看,現(xiàn)存農(nóng)宅的玻璃窗層數(shù)大多是單層,經(jīng)濟(jì)條件較好的新建農(nóng)宅會選用雙層玻璃。雙層玻璃如果選擇合適的間距,保溫性能會大大增強(qiáng)。在保證窗的氣密性前提下,單框雙玻的熱工性能優(yōu)于雙層窗。農(nóng)村住宅可以根據(jù)自身經(jīng)濟(jì)狀況選擇表2中的幾種外窗形式。

表2 浙江地區(qū)農(nóng)居常用外窗類型的傳熱系數(shù)

3.5 自然通風(fēng)

自然通風(fēng)是指不間斷地給室內(nèi)開窗換氣,讓空氣自然對流,形成室內(nèi)空氣交換,達(dá)到通風(fēng)效果。自然通風(fēng)具有不消耗動力,加大空氣流通,舒適度高等優(yōu)點(diǎn)。自然通風(fēng)可分為穿越式通風(fēng)、浮力煙囪式通風(fēng)、單側(cè)式局部通風(fēng)三種不同的方式[2]。自然通風(fēng)組織與組織的朝向、門窗處理以及地形利用和環(huán)境綠化緊密相關(guān),同時應(yīng)當(dāng)注意當(dāng)?shù)氐娜照蘸蜌夂驐l件。見圖2。

圖2 橫向及豎向穿越式通風(fēng)形式

3.6 利用新能源

隨著農(nóng)村居民對住宅舒適度要求的提高,住宅內(nèi)熱水耗能量日益增大,如果直接使用電能、燃?xì)饽艿雀呒墑e能源來獲取這部分能量,會浪費(fèi)大量能源。農(nóng)村地區(qū)推廣使用太陽能利用技術(shù)可以很好地解決這一問題。目前太陽能熱水器在農(nóng)村住宅中已經(jīng)開始大規(guī)模推廣,太陽能光熱用于空調(diào)和供暖系統(tǒng)在城市中已經(jīng)有運(yùn)用實(shí)例,在成本合適的條件下,可在綠色農(nóng)居建設(shè)中加以推廣使用[2]。

3.7 污水處理與雨水收集

隨著農(nóng)村居民生活水平的提高,生活污水的排放量也在不斷增加。農(nóng)村污水具有單體產(chǎn)量小、產(chǎn)源分散、水量水質(zhì)波動大等特點(diǎn),其治理不能照搬城市污水處理的方法。適用于農(nóng)村地區(qū)生活污水處理的工藝主要有化糞池技術(shù)、沼氣處理技術(shù)、人工濕地技術(shù)、人工快速滲濾技術(shù)等。這些技術(shù)投資少,管理簡單,處理效果相對較好,適合農(nóng)村地區(qū)使用。

農(nóng)村節(jié)水可以引入雨水收集系統(tǒng),通過特定的設(shè)施將雨水收集儲存起來,經(jīng)過簡單的凈化處理,一部分用作生活用水,比如沖廁用水；一部分作為綠化灌溉用水；另外還可以用作景觀水系的補(bǔ)水[2]。見圖3。

圖3 雨水收集系統(tǒng)示意圖

4 結(jié) 語

建設(shè)符合可持續(xù)發(fā)展規(guī)律的農(nóng)村綠色農(nóng)居,需要正確理解當(dāng)?shù)剞r(nóng)村的實(shí)際需求情況,因地制宜,解決農(nóng)戶最需要解決的各種現(xiàn)實(shí)問題, 包括農(nóng)宅居住的舒適性、建設(shè)成本的經(jīng)濟(jì)合理性、自然采光通風(fēng)與保溫隔熱問題,以及污廢水的處理與利用和新能源的開發(fā)與利用問題。同時也需要充分尊重各地農(nóng)村地區(qū)自身的生產(chǎn)生活方式,并傳承當(dāng)?shù)貍鹘y(tǒng)民居和傳統(tǒng)生活方式的合理因素與地域特色,堅(jiān)持通過現(xiàn)代的建筑理念與傳統(tǒng)技術(shù)相結(jié)合的原則,創(chuàng)造出符合當(dāng)?shù)貙?shí)際情況的綠色農(nóng)居建設(shè)模式。