地域性視角下關(guān)中農(nóng)村綠色建筑部品設(shè)計(jì)方法研究

喬盼盼　韋娜

摘要：文章聚焦地域性視角下的關(guān)中農(nóng)村建筑部品設(shè)計(jì)，結(jié)合綠色節(jié)能技術(shù)，提出具有可推廣和應(yīng)用價(jià)值的關(guān)中農(nóng)村綠色建筑部品設(shè)計(jì)方法，通過(guò)對(duì)關(guān)中住宅建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀的實(shí)地調(diào)研與分析，從關(guān)中地方性氣候和地域文化的角度提出適合關(guān)中農(nóng)村的綠色建筑部品設(shè)計(jì)方法，以指導(dǎo)綠色建筑部品設(shè)計(jì)，從而實(shí)現(xiàn)關(guān)中農(nóng)村裝配式綠色住宅的建設(shè)。

關(guān)鍵詞：地域性;關(guān)中農(nóng)村;住宅;建筑部品;設(shè)計(jì)方法

中圖分類(lèi)號(hào)：TU201 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1004-9436（2022）06-00-03

自鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略實(shí)施以來(lái)，關(guān)中農(nóng)村住宅環(huán)境的建設(shè)實(shí)現(xiàn)了階段性的改善，但是關(guān)中農(nóng)村住宅仍存在圍護(hù)結(jié)構(gòu)保溫性能差、遮陽(yáng)構(gòu)件未規(guī)范設(shè)計(jì)、建筑缺乏關(guān)中特色等問(wèn)題?！多l(xiāng)村振興戰(zhàn)略規(guī)劃（2018—2022年）》中提到生態(tài)宜居是建設(shè)美麗鄉(xiāng)村的關(guān)鍵。《“十四五”建筑節(jié)能與綠色建筑發(fā)展規(guī)劃》明確提出加快推行綠色建造方式，加快裝配式建筑的建設(shè)，在政策的推動(dòng)下，裝配式住宅、綠色住宅將是未來(lái)農(nóng)村住宅發(fā)展的趨勢(shì)?；陉P(guān)中地區(qū)的地域性氣候和地域文化，引入建筑部品概念，選擇合適的建筑節(jié)能技術(shù)，設(shè)計(jì)具有地域特色的綠色建筑部品成了必然要求。因此研究具有可推廣和應(yīng)用價(jià)值的關(guān)中農(nóng)村綠色建筑部品設(shè)計(jì)方法，兼具理論和現(xiàn)實(shí)意義。

1 綠色建筑部品的概念和發(fā)展現(xiàn)狀

1.1 建筑部品概念及分類(lèi)

結(jié)合《工業(yè)化建筑功能部品設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》中對(duì)建筑部品的分類(lèi)及定義，建筑部品化是指把整個(gè)建筑分成支撐結(jié)構(gòu)、填充結(jié)構(gòu)兩大類(lèi)別，利用現(xiàn)代工業(yè)技術(shù)在工廠預(yù)先制造成具有特定功能的復(fù)合建筑產(chǎn)品，如建筑支撐結(jié)構(gòu)（柱、梁）、填充結(jié)構(gòu)（墻、屋面、地板）、支撐結(jié)構(gòu)和填充結(jié)構(gòu)組成的整體模塊房間（整體廚衛(wèi)），運(yùn)輸至施工現(xiàn)場(chǎng)，由兩個(gè)或者兩個(gè)以上的部品開(kāi)展搭積木式的便捷安裝工程，并滿足建筑某部分功能需求。文章以農(nóng)村住宅圍護(hù)部品（圍護(hù)部品指在工廠預(yù)制生產(chǎn)，現(xiàn)場(chǎng)施工安裝，構(gòu)成住宅建筑的墻體、門(mén)窗等圍護(hù)結(jié)構(gòu)）為研究對(duì)象，從而探討綠色建筑部品的設(shè)計(jì)方法。

1.2 綠色建筑部品的概念和特點(diǎn)

綠色建筑部品指功能良好、資源和能源利用效率高且對(duì)環(huán)境影響最小的建筑部品。綠色建筑部品的質(zhì)量應(yīng)符合或者優(yōu)于相關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求，采用綠色建材且盡可能利用可再生資源。要求在建筑部品的生產(chǎn)、使用、廢棄過(guò)程中產(chǎn)生較少?gòu)U氣或廢料，且避免對(duì)人體、環(huán)境等造成破壞。

1.3 關(guān)中農(nóng)村建筑部品發(fā)展現(xiàn)狀

隨著城鎮(zhèn)化的發(fā)展，關(guān)中農(nóng)村住宅發(fā)生天翻地覆的變化，從夯土墻、木土結(jié)構(gòu)發(fā)展到如今的混磚結(jié)構(gòu)自建住宅。關(guān)中農(nóng)村建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)缺乏保溫設(shè)計(jì)或隔熱構(gòu)造，圍護(hù)部品傳熱系數(shù)高，熱損失量大，使得關(guān)中農(nóng)村冬季取暖和夏日降溫的能耗增加，造成不必要的能源消耗。夏季雖有遮陽(yáng)棚等措施隔熱，但設(shè)計(jì)不夠規(guī)范。不同于傳統(tǒng)的村民自建模式，關(guān)中農(nóng)村新修建的農(nóng)村住宅實(shí)現(xiàn)了有規(guī)劃的設(shè)計(jì)和施工，但是存在建設(shè)形式上的復(fù)制、粘貼，調(diào)研村落的新農(nóng)村建設(shè)項(xiàng)目以村落為單位統(tǒng)一修建。采取了如保溫墻、雙層玻璃等節(jié)能技術(shù)措施，但存在與其他地區(qū)農(nóng)村住宅風(fēng)格同質(zhì)化、缺失關(guān)中傳統(tǒng)民居建筑特色風(fēng)格的問(wèn)題。綜上，關(guān)中農(nóng)村住宅存在圍護(hù)結(jié)構(gòu)保溫性能差、部品未規(guī)范設(shè)計(jì)、建筑缺乏關(guān)中特色等問(wèn)題。關(guān)中農(nóng)村建筑部品設(shè)計(jì)的最終目的是建設(shè)符合關(guān)中氣候條件且具有關(guān)中地域特色的農(nóng)村綠色住宅。

2 綠色建筑部品應(yīng)采取的設(shè)計(jì)原則

2.1 標(biāo)準(zhǔn)化原則

建筑部品的標(biāo)準(zhǔn)化應(yīng)體現(xiàn)在建筑部品的設(shè)計(jì)、模數(shù)、施工等各方面。建筑部品設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)化指各個(gè)部品能夠相互適配使用，整體具有統(tǒng)一化、系列化等特點(diǎn)。將建筑部品化設(shè)計(jì)，意味著須制定相同的模數(shù)標(biāo)準(zhǔn)，各個(gè)建筑部品在設(shè)計(jì)參數(shù)和模數(shù)方面協(xié)調(diào)一致。建筑部品的風(fēng)格、顏色選擇應(yīng)做到標(biāo)準(zhǔn)化。

在整體上，建筑部品設(shè)計(jì)應(yīng)遵循標(biāo)準(zhǔn)化的原則，應(yīng)該符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，包括《工業(yè)化建筑功能部品設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》《工業(yè)化住宅尺寸協(xié)調(diào)標(biāo)準(zhǔn)》《建筑模數(shù)協(xié)調(diào)標(biāo)準(zhǔn)》等規(guī)范性文件中的設(shè)計(jì)規(guī)定，執(zhí)行建筑部品設(shè)計(jì)的參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)，如公差配合、接口技術(shù)等。

2.2 可持續(xù)發(fā)展原則

綠色建筑部品的可持續(xù)性設(shè)計(jì)應(yīng)滿足以下條件：一是綠色建筑部品的設(shè)計(jì)應(yīng)重視地域氣候、地域文化的影響，可推廣性應(yīng)體現(xiàn)建筑文化的延續(xù)[1];二是綠色建筑部品的設(shè)計(jì)目的是解決農(nóng)村住宅的節(jié)能問(wèn)題，普及裝配式綠色住宅，因此技術(shù)上應(yīng)優(yōu)先選擇低成本的建筑節(jié)能技術(shù);三是綠色建筑部品的材料應(yīng)選擇低碳、不產(chǎn)生毒害垃圾等環(huán)保材料，或選擇具有可回收性的建筑材料;四是針對(duì)建筑部品應(yīng)用所在地的氣候及自然資源，盡可能利用可再生資源，選擇被動(dòng)式節(jié)能設(shè)計(jì)策略;五是減少建筑部品部件的建造、安裝、使用過(guò)程中產(chǎn)生的浪費(fèi)和污染。

2.3 地域性原則

地域性是指農(nóng)村住宅因地域分布，存在明顯的建筑風(fēng)格差異。首先，自然氣候、地形地貌、溫度濕度、光照等自然因素導(dǎo)致建筑功能設(shè)計(jì)差異化。其次，地域文化、習(xí)俗及經(jīng)濟(jì)發(fā)展等人文因素對(duì)農(nóng)村住宅建設(shè)的影響也很大，不同地域的村民具有不同的生活方式和習(xí)俗，甚至經(jīng)濟(jì)、建造技術(shù)乃至審美的發(fā)展與變化均導(dǎo)致農(nóng)村住宅出現(xiàn)地域差異。農(nóng)村綠色建筑部品的設(shè)計(jì)應(yīng)符合地域氣候條件要求和體現(xiàn)地域特征。

2.4 動(dòng)態(tài)適應(yīng)性原則

動(dòng)態(tài)適應(yīng)性原則主要包括以下兩個(gè)方面。第一，建筑部品要?jiǎng)討B(tài)適應(yīng)環(huán)境，適應(yīng)不同的季節(jié)和氣候，如為了改善夏季通風(fēng)，建筑部品的組合會(huì)使住宅的開(kāi)放空間盡可能開(kāi)放;而在冬季，住宅的開(kāi)放空間應(yīng)盡可能封閉以保溫。建筑部品的應(yīng)用能夠滿足住宅的基本生活需求，具有經(jīng)濟(jì)適用性。此外，零件的結(jié)構(gòu)或功能本身是可操作的，這意味著在某些情況下，設(shè)計(jì)必須適合當(dāng)?shù)氐慕ㄖ夹g(shù)、部品運(yùn)輸條件和物質(zhì)條件，可操作性將決定技術(shù)是否具有推廣潛力[2]。同時(shí)，關(guān)中地區(qū)的建筑部品設(shè)計(jì)研究應(yīng)著重關(guān)注關(guān)中農(nóng)村建筑的地域性研究，使建筑部品適于關(guān)中農(nóng)村使用且能體現(xiàn)關(guān)中地區(qū)的建筑文化。

3 地域性視角下關(guān)中農(nóng)村綠色建筑部品設(shè)計(jì)方法

首先以關(guān)中地區(qū)的氣溫、濕度、日照輻射、自然資源等約束條件確定綠色建筑部品的功能需求，并依據(jù)這些需求確定合適的綠色節(jié)能技術(shù)。在初步確定建筑部品的結(jié)構(gòu)、尺寸參數(shù)等后，提取關(guān)中農(nóng)村傳統(tǒng)民居的建筑特征和建筑文化符號(hào)，運(yùn)用在建筑部品的設(shè)計(jì)中?；诘赜蛐詺夂蚝偷赜蛐晕幕年P(guān)中農(nóng)村綠色建筑部品的設(shè)計(jì)流程見(jiàn)圖1。

3.1 建筑部品功能需求分析和技術(shù)選擇

在設(shè)計(jì)初步階段，要分析該地區(qū)建筑部品的設(shè)計(jì)影響因素，從而確定綠色建筑部品設(shè)計(jì)流程間的邏輯關(guān)系。

綠色建筑部品的直接需求是降低農(nóng)村建筑能耗。而關(guān)中民居的氣候環(huán)境直接決定該地區(qū)的建筑部品需要具有的基礎(chǔ)功能。關(guān)中地區(qū)屬于暖溫帶大陸性季風(fēng)氣候，冬冷夏熱。關(guān)中農(nóng)村生態(tài)宜居住宅需要做到保溫、隔熱等。

在冬季，為了達(dá)到保溫的作用，建筑物的建筑外圍結(jié)構(gòu)需要減少熱量的反射，以增加對(duì)熱量的吸收，減少室內(nèi)熱量的損失。在夏季，為了滿足隔熱的設(shè)計(jì)要求，建筑物的建筑外圍結(jié)構(gòu)需要減少熱量的吸收，從而降低建筑物外圍的溫度，以免產(chǎn)生熱傳遞到室內(nèi)空氣中。通過(guò)合理選擇材料、優(yōu)化設(shè)計(jì)等措施可以實(shí)現(xiàn)建筑部品的節(jié)能效果。關(guān)中農(nóng)村建筑部品功能需求及實(shí)現(xiàn)技術(shù)見(jiàn)表1。

3.2 建筑部品的基本結(jié)構(gòu)、尺寸參數(shù)的確定

在確定建筑部品的功能需求和可實(shí)現(xiàn)的技術(shù)選擇之后，根據(jù)農(nóng)村綠色建筑部品設(shè)計(jì)指導(dǎo)性規(guī)范文件中的要求，選擇合適的尺寸參數(shù)、結(jié)構(gòu)等。建筑空間的尺度是由人的行為方式?jīng)Q定的，而進(jìn)行部品設(shè)計(jì)的目的是提升生活舒適性，因此關(guān)中地區(qū)原有經(jīng)典住宅的建筑尺寸參數(shù)具有實(shí)際參考意義。對(duì)關(guān)中農(nóng)村的典型住宅進(jìn)行實(shí)地調(diào)研，測(cè)量出關(guān)中建筑部品可參考的尺寸標(biāo)準(zhǔn)。

3.3 地域文化及建筑文化符號(hào)提取

與符號(hào)學(xué)中符號(hào)的分類(lèi)一樣，地域性建筑文化符號(hào)也分為圖像性符號(hào)、指示性符號(hào)和象征性符號(hào)[3]。圖像符號(hào)指的是在可視或內(nèi)容級(jí)別，符號(hào)形狀與目標(biāo)對(duì)象（圖像標(biāo)識(shí)）之間存在類(lèi)似圖像的關(guān)系[4]。關(guān)中地區(qū)最能體現(xiàn)建筑地域文化的是建筑外表面的雕刻紋飾，大多屬于圖像符號(hào)，無(wú)論是簡(jiǎn)單的幾何圖形還是具象圖案表示，這些圖像符號(hào)非常豐富多彩。一般是用特定的植物、動(dòng)物形象或者特定人物場(chǎng)景圖等作為裝飾圖案裝飾建筑外表面。這些裝飾圖案一般雕刻在屋頂、墻面上，以表達(dá)人們對(duì)美好生活的向往[5]。

除了具象性的雕刻紋飾，幾何符號(hào)在關(guān)中住宅的建筑裝飾中也應(yīng)用廣泛，如木結(jié)構(gòu)門(mén)楣、窗框、窗欞中常使用的萬(wàn)字紋、井字紋、團(tuán)花紋、云紋等。為了加強(qiáng)門(mén)窗等綠色建筑部品后期的推廣，結(jié)合地域性文化設(shè)計(jì)，通過(guò)抽象或簡(jiǎn)化的方式提取關(guān)中住宅建筑表面雕刻紋飾和門(mén)窗裝飾幾何圖案的建筑文化符號(hào)，結(jié)合綠色建筑部品設(shè)計(jì)加以應(yīng)用。

4 結(jié)語(yǔ)

在裝配式建筑和綠色建筑快速發(fā)展的時(shí)代，工業(yè)化建筑部品體系逐漸完善，綠色建筑部品的設(shè)計(jì)促進(jìn)農(nóng)村綠色住宅的建設(shè)，將建筑部品與綠色節(jié)能技術(shù)結(jié)合，融合地域性設(shè)計(jì)，從而實(shí)現(xiàn)生態(tài)宜居農(nóng)村住宅設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)美麗鄉(xiāng)村建設(shè)。

參考文獻(xiàn)：

[1] 王科奇.建筑倫理價(jià)值觀的擴(kuò)展：批判的環(huán)境倫理觀[J].華中建筑，2007（1）：134-136.

[2] 唐瑋.建筑體系與住宅功能的可適應(yīng)性研究[J].安徽建筑，2005，12（5）：32-34.

[3] 馬雪梅，劉虹.新民村聚落景觀設(shè)計(jì)中錫伯族文化符號(hào)的提取及應(yīng)用[J].建筑與文化，2015（9）：130-131.

[4] 劉虹.地域文化視角下沈陽(yáng)市新民村景觀規(guī)劃設(shè)計(jì)研究[D].沈陽(yáng)：沈陽(yáng)建筑大學(xué)，2016.

[5] 孫克.關(guān)中地區(qū)傳統(tǒng)民居建筑符號(hào)及其應(yīng)用研究[D].西安：長(zhǎng)安大學(xué)，2018.

作者簡(jiǎn)介：?jiǎn)膛闻危?996—），女，陜西西安人，碩士在讀，研究方向：建筑部品與綠色節(jié)能技術(shù)應(yīng)用。

韋娜（1980—），女，陜西西安人，博士，副教授，系本文通訊作者，研究方向：鄉(xiāng)村民居與鄉(xiāng)村人居環(huán)境。

基金項(xiàng)目：本論文為科技部創(chuàng)新方法工作專(zhuān)項(xiàng)“創(chuàng)新方法推廣的長(zhǎng)效機(jī)制及服務(wù)模式研究”成果，項(xiàng)目編號(hào)：2019IM010200