朱 姣 ,曹張艷 ,范 銀 ,徐 浩
(江蘇大學理學院,江蘇 鎮江 212013)
我國建筑設計的重心主要在城市,這使得農村住宅的發展遠遠滯后于城鎮,農村地區存在著很多問題。我國資源總量和人均資源量都嚴重不足,同時我國的消費增長速度驚人,在資源再生利用率上也遠低于發達國家。近幾年,我國的城市化進程逐步加快,但我國的農村人口仍占有相當大的比重,農村地域十分廣闊,農村地區未來的發展將直接影響到我國的總體發展水平。因此,在農村地區推行和發展綠色建筑,將有利于我國的可持續發展。如何解決農村地區存在的各種問題,推進我國農村地區的可持續發展?答案是在農村推廣綠色建筑的理念,發展綠色農村住宅。綠色建筑是將可持續發展理念引入建筑領域的結果,將成為未來建筑的主導趨勢。
綠色建筑是指在建筑的全壽命周期內,最大限度地節約資源(節能、節地、節水、節材)、保護環境和減少污染,為人們提供健康、適用和高效的使用空間,與自然和諧共生的建筑。如何在農村發展綠色住宅?目前,世界各國普遍重視綠色建筑的研究,許多國家和組織都在綠色建筑方面進行了大量的研究和嘗試,取得了豐碩的成果。但基于我國的國情,許多成果并不能在我國農村地區運用,比如新研發的各種節能產品,資源回收系統因其高昂的價格并不能在廣大農村推廣。其實,在農村推行綠色住宅,并不需要運用很多昂貴的高科技的產品。在設計的過程中,只要引入一些比較簡單的理念和手段,就能取得良好的效果。
傳統民居在建筑布局上因地制宜、節約用地、注重利用自然條件結合地形地貌與自然和諧相宜,這是值得借鑒的。在綠色建筑的規劃中,要考慮當地氣候、風向、日照、地形地貌、水文特征等,另外很重要的一點要盡量避開自然災害可能造成的影響。盡量利用原有河流、樹林、綠色等地理特征,達到人與自然的和諧共處,相互依存,筑成環境優美的人居環境。另外,在規劃鄉村建筑時,要把原有傳統鄉風民俗、古典建筑、碑、坊、亭等體現鄉村歷史文化的元素納入到規劃中。這樣才能體現出各個農村地區的特色,避免了千篇一律。
如果建筑基址周圍的環境不利于建造節能健康舒適的綠色住宅,就有必要采取一些手段改善周圍的環境。比如,在住宅北面栽種四季常青的樹木,有利于抵擋冬天西北風,減少冬季住宅的熱量損失。在住宅南面相隔一定距離長有落葉喬木,在夏季可以遮陽,而在冬季則不影響接受太陽輻射。同樣,在住宅東面和西面栽種高大的落葉樹,有利于在夏季遮蔽強烈的太陽輻射,在冬季吸收太陽輻射。
在農村院落設計中,要充分考慮農民的生活功能需要和心理需求,要在院中設置菜園和花園,必要時要設置曬谷場地。在設計中,要保證院子的面積適中,既能滿足農民的需要,又不超過國家規定的建筑面積標準。若在院中設置豬圈或雞舍,則最好將其設在后院,而此時,倉庫與車庫也可以設在后院,前院就不需要太大的面積,前院面積可以減少30~40m2。
在建筑技術與構造空間設計、平面布局等方面,做到充分利用自然資源,并實現節約能源的目的。在傳統民居中,有許多自然空調通風措施,順應自然,自動調節,這非常值得總結與借鑒。比如在溫暖地區,民居房間進深,大廳寬且高,門與門盡可能對齊,形成穿堂風,使空氣快速對流,帶走熱量。為了防止冬季北風直接侵襲,節省冬季采暖能耗,南窗一般較大,北窗較小,有時甚至可以不設北窗。門窗可以不采用高價格的節能門窗,在設計時就可在保證日照、采光、通風、觀景要求的條件下,盡量減小住宅外門窗洞口的面積,控制窗墻比,縮短窗扇的縫隙長度(采用大窗扇,減少小窗扇,擴大單塊玻璃的面積,減少窗芯);合理地減少可開啟的窗扇面積,適當增加固定玻璃及固定窗扇的面積,提高住宅外窗的氣密性,減少冷空氣滲透。建筑朝向于正南向±10°范圍內最有利于獲取適量的陽光。偏離正南方向的角度越大,冬季獲得的熱量越少,而夏季獲得的熱量越多。
民居一般采用檐口挑出或遮陽處理,在夏季太陽高度角比較高,能夠有效地阻擋太陽光,避免太陽輻射透過窗戶進入室內,而在冬季太陽高度角比較低,不會阻擋太陽輻射進入室內。這些手段能營造健康舒適又環保的住宅環境,是現代人工空調技術無法做到的。另外,要重視將自然引入到住宅的設計中,比如在溫暖地區可以在墻上種植爬山虎等植物,形成立體綠化。在平屋頂種植植物,借助栽培介質隔熱,這一方面美化了環境,另一方面呈現出一種綠色的生命力(圖1、圖2)。

圖1 綠色農村住宅首層平面

圖2 綠色農村住宅二層平面
要最大限度地利用能源,提高使用效率。東北華北地區的民居,多設火炕火墻,墻內設回環盤繞的煙道,把炊事余熱作為采暖熱源。二次利用并且利用得很充分,這一生態思想及能源循環利用的技術,在能源危機的今天非常值得我們借鑒。
在農村住宅的設計中,要重視清潔能源的開發和利用。我國的建筑能耗量約占全國總用能量的1/4,居耗能首位,其中主要是建筑的采暖和空調耗能?,F在應用的能源主要是以煤炭、石油、天然氣為主的不可再生能源,使周圍的自然與生態環境不斷惡化;大量使用空調也加大了電能消耗。提倡建筑節能,要重視人文方面的內容,強調人與自然協調,盡量采用自然生態型的方式節能,如太陽能、生物質能等等。采用清潔能源是保護生態環境,走可持續發展道路的重要措施。
在建筑設計中增加對太陽能的利用,其目的是為了使能源得到有效地利用并且增加人們的舒適感。在農村利用太陽能,不僅僅要體現在太陽能熱水器的應用,還要在農村推廣被動式太陽房的應用。被動式太陽房的設計中,窗戶的設計是很重要的。合理的窗戶設計不僅用于采光通風,還可以控制內部空間與室外環境之間熱量傳遞。例如采用適當數量和類別的朝南玻璃窗和設計合理的遮陽裝置,冬季允許熱量進入建筑物,在夏天則拒絕熱量的進入。另外,合理的設計還可以起到裝飾的作用。
沼氣是目前我國農村中最有前途的廉價能源之一,有利于改善農村地區的衛生環境。人畜的糞便、植物的莖葉(主要是每年被大量焚燒的秸稈)和垃圾中的有機質在一定溫濕度和密閉的條件下,經過微生物發酵產生甲烷(即沼氣),可供家庭煮飯、照明、發電等等。沼氣池的容積可根據每戶人數決定,其位置應靠近廁所或牲畜圈,使糞便自動流入池內,方便管理,有利于保持池溫,提高產氣率。此外,沼氣池廢渣又是花木的優質肥料,將廢渣澆注在農田里,有利于改善無機化肥對土壤的副作用。除了太陽能和沼氣,我國有些地區也可以根據當地的氣候條件發展風能地熱能等清潔能源。
仔細選擇建筑材料可以減少能耗和浪費,增加人體舒適度而又不用付出高昂的環境代價。選用材料時要考慮最少消耗,避免浪費,并考慮可再生性(材料是否可以“生長“或自然地添滿)、可持續生產(資源是否會過快的用光)以及材料的可回收性,并盡可能地使用舊材料。廢骨料、礦渣粉、粉煤灰,甚至栽培花草的小陶粒,都將成為水泥的完美“替身”:蒸壓粉煤灰磚或粘土空心磚的運用,將大大減少粘土需求量。農村住宅設計中,其居室的裝飾應盡量采用環保型無毒、無害的裝飾材料,居室的隔墻盡量采用環保磚或或木屑制磚。環保磚是多以發電廠排出的飛灰作為原材料,其抗壓強度,防水、隔熱、隔音性能均超過一般紅磚。而木屑制作的磚,強度是普通磚的兩倍。墻壁裝飾從生態學的角度應采用無害化裝飾,如利用天然的木材自然拼板、竹質的板料、紙纖、棉布作墻壁裝飾材料,普遍受到消費者的青睞和關注。地板采用竹拼地板,其色澤清晰,結構新穎獨到,格調高雅,具有防腐防潮、耐磨性好、彈性好的特點,更主要是對整個居室無污染。
農居采用的材料及構造技術應該與經濟掛鉤,過分高昂的新材料和技術不適合大范圍的推廣,不顧實情的浪費就更加不可取。在資源比較豐富的地區,可以就地取材。
實現綠色小康住宅需要一個認知、承受及完善建設的過程。農村住宅很難有比較系統合理的規劃和設計,也就很難有推陳出新,整個農村住宅建筑市場更不能有長足的發展。
決策者應該用長遠的眼光權衡綠色農村住宅在未來所帶來的巨大回報,不是具體物質上的,而能真正福澤后世的。綠色農村住宅的建設更應該統一規劃,是農村整體居住環境建設的一項綜合工程,除了住宅本身,還要有其配套的設施建設,例如燃氣、村路等方面的建設。
對于綠色農村住宅的探究還只是初步的,存在很多不足??沙掷m發展意識從無到有,從弱到強,綠色建筑從默默無聞到成為時尚,從理想到現實,發展迅速,成績顯著。但應看到,在這個過程中也存在許多不足和遺憾,我們只有不懈地努力,才可能實現“綠色世界”。在農村推行綠色建筑是實現可持續發展戰略的長遠之計。
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