魯中地區(qū)傳統(tǒng)村落的綠色設(shè)計理念探究——以朱家峪村為例

劉淑梅 | Liu Shumei劉志宏 | Liu Zhihong

傳統(tǒng)村落是中華民族優(yōu)秀物質(zhì)文化遺產(chǎn)與非物質(zhì)文化遺產(chǎn)的重要載體，具有樸素性的顯著特征，最能夠體現(xiàn)出人與自然和諧共生的關(guān)系[1]。現(xiàn)如今，由于城市化進程的加快，帶來經(jīng)濟發(fā)展的同時，資源能源消耗嚴重。不僅使得城市出現(xiàn)很多難以處理和再利用的建筑垃圾，那些承載著優(yōu)秀的物質(zhì)文化和非物質(zhì)文化的傳統(tǒng)村落也在急劇消亡，我國傳統(tǒng)村落的壽命急劇下降。自2013年起，國家高度重視傳統(tǒng)村落的保護工作，連續(xù)7年的中央一號文件，都有涉及到傳統(tǒng)村落保護的相關(guān)內(nèi)容。2013年，中央1號文件首次提出對于地域特色傳統(tǒng)村落要加強保護[2]。2018年，文件中重點指出要保護好文化遺產(chǎn)，2019年的中央一號文件強調(diào)在保護好歷史文化的基礎(chǔ)上，進一步發(fā)展村落[3]。2021年的中央一號文件提出加大農(nóng)村地區(qū)傳統(tǒng)文化保護力度，尤其是對于古樹名木、傳統(tǒng)村落和傳統(tǒng)建筑等[4]。因此，對傳統(tǒng)村落中所蘊含的綠色設(shè)計理念進行深入探究，優(yōu)化傳統(tǒng)村落的綠色設(shè)計是目前亟待解決的問題。

由于西方國家與我國發(fā)展進程不同，因此國外對于村落的研究主要在文化遺產(chǎn)保護方面，比如歷史街區(qū)、文化遺產(chǎn)地等。我國傳統(tǒng)村落的綠色設(shè)計研究相對于國外來說起步比較晚，因此我們可以學(xué)習(xí)國外較為成熟的綠色建筑理念，同時對于我國的綠色設(shè)計研究來說，具有較強的可操作性和實踐性。通過對有效的文獻進行整理發(fā)現(xiàn)，雖然年度文獻發(fā)表呈增長趨勢，但是對于朱家峪村的綠色設(shè)計理念研究少之又少。因此，我們對于傳統(tǒng)村落的保護與發(fā)展要全面展開，不能將研究局限于基礎(chǔ)的文化傳承和建筑保護，融入綠色設(shè)計理念的保護與發(fā)展才更具有創(chuàng)新性。本文以朱家峪村為例，對于該傳統(tǒng)村落的綠色設(shè)計理念探究具有一定的研究價值和創(chuàng)新性。

1 朱家峪村現(xiàn)狀分析

1.1 朱家峪村的地理及氣候環(huán)境分析

朱家峪村位于山東省章丘市官莊鄉(xiāng)，三面環(huán)山，東、南、西三面主要以丘陵和矮山為主。東面是白虎嶺，南面是文筆峰，西面是筆架山，北部為平原[5]。由于朱家峪村地勢南高北低，地下水的流向順應(yīng)地勢，自南向北，于章丘境內(nèi)形成泉群，水資源豐富[6]。與平原地區(qū)的村莊布局不同，朱家峪村受到地形限制，因此其民居建筑并非全部正位布置，而是根據(jù)地形高低錯落。

朱家峪村位于低緯度地區(qū)，加上地理環(huán)境以及大氣環(huán)流的影響，因此朱家峪村屬于暖溫帶季風(fēng)區(qū)大陸性氣候。由于朱家峪村三面環(huán)山，南高北低，因此相對于周邊其他地區(qū)來說，這里的氣候要更具有極端性。朱家峪村的平均降雨量要高于一般的北方城市，但是由于三面環(huán)山的特殊地理條件以及夏季暖濕氣流的影響，該地區(qū)的熱氣和濕氣難以擴散，使得朱家峪村夏季悶熱異常[7]。

1.2 朱家峪村傳統(tǒng)建筑的特征

（1）建筑單體基本形式

西周以來的“前堂后室、軸線對稱、左右?guī)俊眰鹘y(tǒng)四合院規(guī)制為魯中地區(qū)傳統(tǒng)建筑的總體布局提供了依據(jù)，但是由于朱家峪村地形條件的限制，古村落的建筑并不是依據(jù)軸線對稱布置。朱家峪民居大都采用了圍合形式院落，平面結(jié)構(gòu)布局以四合院、三合院或者散居為主，同時這也是北方地區(qū)房屋最基本的形制和模式[8]。具體特征包括：主次分明，長幼有序。正方居中，是由家中身份最為尊貴，年齡最長的長輩居住。兩側(cè)廂房左右分布，位置、朝向次要，體現(xiàn)了居住人的地位次要性。倒座相對，平面布局規(guī)整，整體嚴格按照封建社會禮教的尊卑觀念。單體建筑只有朝向內(nèi)院一側(cè)開門窗，形成內(nèi)聚空間。

（2）群體組合方式

朱家峪村的傳統(tǒng)建筑同北方四合院的形制相似，都以院作為基本單位，并行排列或者縱向延著軸線拓展，能夠進一步滿足居住使用需求。朱家峪村的傳統(tǒng)民居院落的組合方式大致可以分為兩種，一種是橫向排列，這種排列方式一般院落進深不會超過兩進，為了能夠更好地組織空間，可以沿著縱橫向同時進行擴；另一種是縱向拓展，類似于典型的北京四合院的排列方式，沿著中軸線展開，可以形成兩進或者三進院落[9]。

2 傳統(tǒng)村落民居建筑的綠色經(jīng)驗技術(shù)探究

綠色建筑設(shè)計的過程始于了解和把控總體布局和周圍環(huán)境的復(fù)雜性，而綠色設(shè)計是為了能夠減少污染、改善生態(tài)、降低能耗的技術(shù)體系，綠色建筑技術(shù)包含五大設(shè)計要素。朱家峪傳統(tǒng)民居建筑的設(shè)計策略和技術(shù)主要包含了以下幾方面綠色建筑設(shè)計的元素。

2.1 生態(tài)選址及規(guī)劃理念

朱家峪村的生態(tài)選址主要體現(xiàn)在整個村落依山而建，順應(yīng)地勢。由于受到技術(shù)和地形條件的影響，村落的建設(shè)發(fā)展也受到了限制，結(jié)合地貌形態(tài)，與平原村莊不同，朱家峪三面環(huán)山，依山而建，建筑也并非正位布置，街巷古道以石筑就，順應(yīng)山勢蜿蜒盤旋。從建筑特色看，朱家峪民居建筑基本采用的是北方地區(qū)四合院的模式，但它又和北京四合院等其他典型的北方建筑的布局方式大不相同，它采用的是圍合式院落，大多是坐北朝南，少數(shù)是坐西朝東。朱家峪村的生態(tài)規(guī)劃理念體現(xiàn)在對土地的高效利用，土地利用率較高。民居建筑有時受到地形影響，會被等高線分為好幾級。朱家峪村的建筑群布置錯落有致，順應(yīng)地勢，與自然環(huán)境相結(jié)合，做到了充分節(jié)約用地。同時，由于地勢的原因，空氣在平原和山體之間流動，加速了冷熱空氣的交換，保證空氣能夠循環(huán)流通[10]（圖1）。

圖1 朱家峪冷熱空氣對流示意圖

2.2 院落空間的節(jié)能布局分析

傳統(tǒng)村落民居因氣候條件、風(fēng)俗習(xí)慣及地形地貌等因素使其具有突出的地域文化特征[11]，朱家峪民居大多采用坐北朝南的平面布局，窗戶位于東南、西南、東、西四個方位，有利于夏季盛行的東南季風(fēng)進入。由于朱家峪山坡等高線的差異，民居依山就勢，因此形制不同于北京四合院的方正、規(guī)整。古村院落形制不以軸線對稱布置，主要以“一”字型、“U”字型、“口”字型散落布置[12]。院落的進深不大、面積較小，到了炎熱的酷暑季節(jié)，風(fēng)力較小，受到太陽輻射的作用，上部空間溫度較高，下部空間溫度較低，導(dǎo)致氣流密度不同，發(fā)生流動。由于室內(nèi)外存在溫度差，冷空氣下沉，熱空氣上升，產(chǎn)生空氣對流，空氣進行循環(huán)流通（圖2）。

圖2 院落空間生態(tài)布局

2.3 本土材料的生態(tài)性運用

一般而言，傳統(tǒng)建筑常以土、木、石等材料進行建造，有些還會用到磚、瓦等人工材料。朱家峪所在地區(qū)多山多石，村落建筑的營建多就地取材，充分發(fā)揮了各種材料的特性，為當?shù)鼐用翊蟠蠊?jié)省了費用，同時具有極強的環(huán)保性[13]。在朱家峪村，人們以石塊，木材為主要材料，以黃土燒制磚塊為輔，充分利用當?shù)氐奶烊徊牧希ㄔ旆绞降统杀?、低技術(shù)，大大地突出了環(huán)保型、生態(tài)性、節(jié)約性[14]。朱家峪村民居建筑的墻體材料分為幾種，總結(jié)下來主要以石材和夯土為主，木材主要用于建筑的屋架、門、窗等構(gòu)件（表1）。

表1 朱家峪村傳統(tǒng)民居材料的運用

2.4 現(xiàn)狀水系統(tǒng)分析

村落東部為白虎嶺，西部為筆架山，南部為文筆峰。由于朱家峪村屬于暖溫帶季風(fēng)區(qū)大陸性氣候，雨熱同期，降水集中，同時擁有地下泉水，因此村落內(nèi)擁有完善的排水系統(tǒng)，比如河道、溝渠，有利于雨水的收集和排泄[15]。在當時市政設(shè)施條件不完善、不便利的情況下，村民利用地形的高度差收集雨水或排走多余的雨水。村落的布局對于雨水收集和排水系統(tǒng)起著決定性的作用，一般對于水資源的處理方式是依據(jù)村落的原有地形走勢去設(shè)計雨水的收集和排放方式。

3 傳統(tǒng)村落綠色設(shè)計優(yōu)化研究

通過對朱家峪古村落采用的傳統(tǒng)綠色設(shè)計的探究可以發(fā)現(xiàn)，傳統(tǒng)村落自身存在一定的生態(tài)性。但是，傳統(tǒng)村落目前發(fā)展比較落后，還存在一些不足，比如院落空間防風(fēng)、綠化問題，民居建筑的通風(fēng)采光問題等。因此，我們需要將傳統(tǒng)生態(tài)設(shè)計和現(xiàn)代設(shè)計理念相結(jié)合，實現(xiàn)傳統(tǒng)村落的活化與利用。

3.1 傳統(tǒng)村落院落空間的綠色設(shè)計優(yōu)化

朱家峪古村的民居主要以散落布局的“一”字型、“U”字形和“口”字形為主，院落的違和感不強，這樣的布局主要是受到地形的影響。由于朱家峪村地形為南、東、西三面高，北面低，因此目前的院落空間可以根據(jù)地形地勢進行優(yōu)化設(shè)計。同時，庭院綠化也是建筑設(shè)計的重要內(nèi)容之一，它不僅可以起到改善室內(nèi)環(huán)境的作用，同時也能夠改善庭院的微氣候，提高居民的居住品質(zhì)（圖3）。

圖3 院落空間斷面設(shè)計圖

進行防風(fēng)設(shè)計，有效改善院落內(nèi)外空間的熱環(huán)境。朱家峪屬于季風(fēng)氣候，所以夏季吹東南風(fēng)，冬季吹西北風(fēng)，但由于北面是平原，地勢低，所以冬季沒有山地的阻擋，主要受到寒冷的北風(fēng)侵襲，因此可以在建筑北側(cè)設(shè)置綠化防風(fēng)帶，阻擋北風(fēng)的吹入。通過院落的防風(fēng)設(shè)計，能夠從很大程度上改善冬季院落的熱環(huán)境。

改造院內(nèi)道路，有效改善路面環(huán)境。院落內(nèi)道路一般為自制石板路，當雨雪天氣時，院內(nèi)道路濕滑、泥濘，條件惡劣，尤其是對于老人來說極其不便。為了改善這一情況，可以在村落的地面使用地面防滑劑。地面防滑劑高效地滲入石材的毛細孔內(nèi)，這樣地面的摩擦系數(shù)就會增大，從而減少路面濕滑。其次，將道路設(shè)計成中間高兩邊低的形式，這樣雨水可以排到道路兩側(cè)，防止積水，這樣不僅能夠改善院落環(huán)境，有效劃分院落空間，同時能夠雨水收集，灌溉院落的植物，真正做到綠色可持續(xù)。

沿建筑設(shè)置溝渠，進行水循環(huán)的利用。雖然朱家峪村集水系統(tǒng)和排水系統(tǒng)比較發(fā)達，但是對于院落內(nèi)的水循環(huán)利用還存在一定的不足。圍繞院落設(shè)置溝渠，同時設(shè)置蓄水池和排水口，可以在院落內(nèi)形成一個水循環(huán)系統(tǒng)。雨雪天氣，屋面水沿屋檐落入溝渠，地面雨水順地形流入溝渠，溝渠與溝渠之間互相連通，最終匯入蓄水池，可以滿足灌溉植物的用水需求。當蓄水池的用水過滿時，可以將其排入出水口，最終流入村內(nèi)排水渠。

3.2 綠色設(shè)計理念在傳統(tǒng)村落民居建筑中的實際應(yīng)用

（1）民居功能空間的優(yōu)化

朱家峪村主要是將旅游業(yè)作為發(fā)展的重點，但是從使用功能上看，原有的民居空間不僅不能夠滿足現(xiàn)代人的生活需求，而且也不符合村落的產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求。因此需要對傳統(tǒng)民居的功能進行拓展，使其更符合現(xiàn)代人的生活需求和現(xiàn)代發(fā)展模式。本文以典型的“口”字型四合院單體為例，立足傳統(tǒng)民居現(xiàn)有的生態(tài)經(jīng)驗，對其功能進行改造。為了更好地適應(yīng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求，將傳統(tǒng)民居改建成民宿的形式。首先，在正房的臥室中增設(shè)衛(wèi)生間，方便居民的生活需求。其次將東西廂房改造成兩間客房，以供游客居住。最后，將倒座改造為廚房以及接待用房（圖4）。

圖4 民居功能空間優(yōu)化平面圖

（2）太陽能的利用

朱家峪村目前使用的主要能源是電能，但是居民缺乏可再生能源利用的意識。因此在進行傳統(tǒng)村落的優(yōu)化設(shè)計過程中，應(yīng)該增強村民對于豐富的可再生能源的利用，在保護環(huán)境和傳統(tǒng)風(fēng)貌的基礎(chǔ)上開發(fā)利用新能源，改善人居環(huán)境。由于朱家峪村地處山區(qū)，民居都是按照地形進行分布，前后民居沒有陰影的遮擋，因此更加有利于太陽能資源的利用。

民居建筑的外表，比如屋頂和外立面，可以采用光伏發(fā)電材料。首先，由于民居大都坐北朝南，因此考慮將光伏與屋面相結(jié)合，在屋頂平行設(shè)置太陽能集熱板，增加屋頂?shù)氖芄饷娣e，接受更多太陽輻射，使得太陽能轉(zhuǎn)化為電能，滿足居民的用電需求。其次，將光伏與傳統(tǒng)民居的外立面相結(jié)合，將原來的中空玻璃替換為薄膜發(fā)電幕墻，增加圍護結(jié)構(gòu)的保溫、隔熱、降噪功能。最后，將光伏與遮陽相結(jié)合。在傳統(tǒng)民居的外立面增設(shè)薄膜發(fā)電遮陽板，在遮陽的同時又能夠提供電力（圖5）。

圖5 光伏建筑一體化

（3）現(xiàn)代綠色通風(fēng)和采光設(shè)計

朱家峪傳統(tǒng)民居對外面一般不開窗，面向庭院一側(cè)只開小窗，一方面是由于傳統(tǒng)觀念的影響，保證私密性；另一方面是為了保證墻體的穩(wěn)定性。但是，這種做法帶來了一些弊端，比如不利于室內(nèi)的夏季通風(fēng)，自然采光程度不夠，從一定程度上來說降低了居民的居住的舒適度。因此可以在建筑的墻面合理增加開窗面積，將冬季室內(nèi)熱損失降到最小，增加氣密性，又不會影響夏季的通風(fēng)。在窗戶外側(cè)增設(shè)推拉式擋板，夏季在庭院綠化一側(cè)形成低窗，冷空氣順勢進入，降低室內(nèi)溫度。室內(nèi)熱空氣上升，通過另一側(cè)的高窗排出（圖6）。

圖6 通風(fēng)優(yōu)化設(shè)計示意圖

（4）現(xiàn)代材料和生土材料的結(jié)合

朱家峪村民居的建筑材料一般為石材、生土和磚塊，將這些材料的熱惰性進行對比發(fā)現(xiàn)，其中生土的保溫蓄熱性能最佳。而在朱家峪傳統(tǒng)民居中，土坯墻應(yīng)用最為普遍，但是這種墻體抗拉性能較差，經(jīng)過歲月的沉淀，這種墻體會遭到破壞。從綠色設(shè)計優(yōu)化的角度考慮，在保護傳統(tǒng)村落原始風(fēng)貌的基礎(chǔ)上，應(yīng)盡量使得墻體的蓄熱大于散熱，使其吸收更多太陽輻射（圖7），同時墻體要堅固耐用，因此需要對墻體進行節(jié)能改造。墻體保留傳統(tǒng)材料夯土加碎石，在外墻面增加保溫系統(tǒng)構(gòu)造，其構(gòu)造由里至外依次為谷泥殼飾面、混合砂漿、碎石生土墻、水泥砂漿找平層、膠粘劑、EPS板、抗裂砂漿耐堿玻纖網(wǎng)格布、谷泥殼飾面。

圖7 墻體的優(yōu)化設(shè)計

結(jié)語

本文通過分析朱家峪村選址及規(guī)劃理念、院落的空間布局、建筑材料、節(jié)能、節(jié)水等方面所蘊含的綠色設(shè)計理念，以解決朱家峪傳統(tǒng)村落院落空間布局和傳統(tǒng)民居建筑的不足為目的。針對這些問題提出了將綠色技術(shù)和傳統(tǒng)村落的保護相結(jié)合的優(yōu)化策略和改造方式。研究成果既可以為全國傳統(tǒng)村落的綠色優(yōu)化設(shè)計提供指導(dǎo)，又能夠為傳統(tǒng)村落的修繕和發(fā)展方向提供借鑒意義。本文的研究結(jié)果主要分析了朱家峪村所蘊含的綠色設(shè)計理念的基本信息，以體系化的方法進行優(yōu)化研究，提出了傳統(tǒng)村落在院落空間和民居建筑方面的綠色優(yōu)化策略，解決了目前朱家峪村院落空間的防風(fēng)、路面環(huán)境差、可再生能源的利用和建筑空間布局不合理等問題。雖然本文在針對這些問題提出的綠色優(yōu)化策略在實際的運用實施中還有待進一步完善和改進，但是能夠為美麗鄉(xiāng)村建設(shè)背景下中國傳統(tǒng)村落的保護與更新提供一種創(chuàng)新研究思路。

資料來源：

圖1，表1：根據(jù)參考文獻[10]自繪；

圖2：根據(jù)參考文獻[8]自繪；

文中其余圖表均為作者自繪。