單間聯(lián)排式農(nóng)村住宅生態(tài)化改造探索

■ 周伊利 Zhou Yili

0 引言

單間聯(lián)排式是指浙東南農(nóng)村面寬為一個(gè)開(kāi)間的聯(lián)排建造的住宅類型。這種類型的住宅面寬通常3.5～3.7m，深12m以上，層數(shù)3～6層不等（圖1）。窄面寬大進(jìn)深的戶型有效節(jié)約土地，適合浙東南農(nóng)村少地現(xiàn)狀；占天占地的形態(tài)，使權(quán)屬清晰，鄰里糾紛較少；建造技術(shù)及成本都較低，可以延伸搭建。基于此，這種住宅在浙東南農(nóng)村頗受住戶青睞，但也存在一些突出問(wèn)題，如氣候緩沖空間不足、圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱工性能差、家庭設(shè)備用能增加快、周邊環(huán)境亟待改善等。

（1）氣候緩沖空間不足。單間聯(lián)排式住宅的典型氣候緩沖空間有：底層挑廊、凹陽(yáng)臺(tái)、封閉陽(yáng)臺(tái)和閣樓空間等。底層挑廊的懸挑距離0.8～1.0m，有雨篷作用。由于挑廊深度較淺，在夏季無(wú)法很有效地遮擋日曬，使過(guò)多的陽(yáng)光直接進(jìn)入底層室內(nèi)，造成室內(nèi)得熱過(guò)多。與較深的柱廊空間相比，挑廊的遮陽(yáng)效果顯然較弱（圖2）。凹陽(yáng)臺(tái)深度較大，遮陽(yáng)作用明顯，同時(shí)是一個(gè)巨大的導(dǎo)風(fēng)口。但陽(yáng)臺(tái)板是半磚砌筑，影響“低進(jìn)高出”自然通風(fēng)的致涼效果（圖3）。封閉陽(yáng)臺(tái)是以玻璃窗將陽(yáng)臺(tái)空間圍起來(lái)，形成太陽(yáng)房，有利于冬季采暖保溫，但在夏季阻礙通風(fēng)，不利于致涼。

（2）圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱工性能差。浙東南夏季悶熱，在連晴高溫天氣，墻體吸收大量熱量，室內(nèi)墻面從熱風(fēng)中大量吸熱和蓄熱，家具表面溫度高，使落座和躺下都不舒適。在夜間通風(fēng)較弱，無(wú)法及時(shí)將白天儲(chǔ)存的熱量散發(fā)到室外，導(dǎo)致室內(nèi)氣溫居高不下。遮陽(yáng)絕大多數(shù)為室內(nèi)窗簾遮陽(yáng)，擋光不擋熱。單間聯(lián)排式戶型為條狀，兩端可對(duì)外開(kāi)窗。為獲得較好的單向采光，采用大面積開(kāi)窗，6mm的單層玻璃，遮陽(yáng)系數(shù)低，不利于夏季隔熱。浙東南有不少平屋頂住宅，雖晾曬方便，但事實(shí)證明平屋頂隔熱性能很差，導(dǎo)致夏季得熱過(guò)多，室內(nèi)空間熱環(huán)境惡化，致涼能耗大幅度上升。

（3）家庭設(shè)備用能增加快。隨著浙東南農(nóng)村家庭的收入增加，家庭設(shè)備的擁有量逐年攀升，如空調(diào)、計(jì)算機(jī)、電冰箱、熱水器、電視機(jī)等（表1），其中空調(diào)、熱水器等設(shè)備主要針對(duì)生活環(huán)境的改善，在能耗增量中所占比例較大。

（4）住宅周邊環(huán)境亟待改善。浙東南地區(qū)農(nóng)村的發(fā)展往往伴與交通線的改善緊密相關(guān)。為出行方便，很多村落的住宅分布在公路的兩側(cè)，交通噪聲，道路粉塵無(wú)時(shí)無(wú)刻不在影響人們的生活。庭院的鋪裝多數(shù)為水泥砂漿澆筑，夏季升溫快，熱反射強(qiáng)烈，午后的地面發(fā)燙。住宅周邊缺少足夠的綠化，夏季無(wú)法形成遮陰空間。

表1 家庭設(shè)備擁有量(每百戶)[1]

本文選擇了瑞安市潘山村某宅作為改造設(shè)計(jì)案例。該住宅建于2002年，背山環(huán)水臨公路（圖4、5）。這幢住宅為十戶聯(lián)排建造，西南朝向，3層的單間聯(lián)排式，11個(gè)開(kāi)間，每開(kāi)間3.5m，采用磚混結(jié)構(gòu)，設(shè)置構(gòu)造柱和圈梁。1～3層高分別為3.6m、3.3m和3.4m。除北端一戶為雙開(kāi)間外，其余9戶的平面布局是典型的單間聯(lián)排式戶型，樓梯衛(wèi)生間居中，臥室布置在兩端。每戶的建筑面積在約150m2。

1.1 形態(tài)典型

這棟住宅是在原有宅基地上建造的，原來(lái)宅基地為9間。由于兄弟分戶的緣故，增加一戶。北邊雙開(kāi)間的一戶，由于長(zhǎng)年久居縣城，而且具有足夠財(cái)力和宅基地，選擇了雙開(kāi)間戶型。該棟住宅是浙東南農(nóng)村典型的單間聯(lián)排式住宅（圖6、7）。

1.2 問(wèn)題現(xiàn)狀

該棟住宅墻體是240紅磚砌筑的空斗墻，內(nèi)刷石灰砂漿，外貼淺色外墻磚（限于正立面），無(wú)隔熱保溫措施。窗戶為6mm單層玻璃鋁合金窗。底層懸挑空間不明顯，夏季西曬嚴(yán)重，缺乏有效的外遮陽(yáng)設(shè)施，夏天室內(nèi)致涼耗能大。建筑中部采光不足。住宅靠近公路，噪聲影響較大，窗戶的隔聲性能差。

2 改造對(duì)策

本文所指的生態(tài)化改造是在保證既有建筑主體結(jié)構(gòu)和形態(tài)完整的前提下，改善建筑的熱工性能，減弱室外不良的氣候影響，利用可再生能源減少能源依賴，優(yōu)化建筑周邊的生態(tài)環(huán)境，達(dá)到提高居住舒適度的目的。基于選取住宅存在的種種問(wèn)題，生態(tài)化改造內(nèi)容包括增加氣候緩沖空間、窗口遮陽(yáng)中部采光、光熱風(fēng)能山泉利用和減噪降塵氣候調(diào)節(jié)等內(nèi)容(圖8)。

2.1 增加氣候緩沖空間

氣候緩沖具有生態(tài)意義，一定程度上使人工環(huán)境與自然環(huán)境之間的生物氣候依據(jù)人們的需要而進(jìn)行交換，促進(jìn)使用者所需要的各種微氣候調(diào)節(jié)手段效果，爭(zhēng)取為建筑系統(tǒng)提供良好的微氣候環(huán)境，盡量滿足使用者的各種生物舒適要求。這棟住宅底層挑廊只有0.8m，而底層層高卻有3.6m,夏季午后遮陽(yáng)不夠，雨天雨水飄落大門影響鄰里日常生活。因此，在底層增加檐廊，可以形成較深的灰空間，能遮風(fēng)擋雨，成為人們?nèi)粘Ｉ畹膱?chǎng)所。檐廊是居民們室內(nèi)活動(dòng)的延伸空間，以底層檐廊作為緩沖空間，底層前間在夏季大部分時(shí)間遮蔽在陰影中，溫度會(huì)降低（圖9）。

該棟住宅的北端雙開(kāi)間的一戶采用平屋頂，主要用于晾曬，但沒(méi)有隔熱措施，導(dǎo)致夏季二三層室內(nèi)從早到晚悶熱不堪，根本無(wú)法居住。另外，在雨季，平屋頂漏水嚴(yán)重。因此，可以在平屋頂上用輕鋼結(jié)構(gòu)搭建閣樓空間，增加瓦屋面、屋頂綠化，以減少屋面板直接得熱，還能滿足住戶晾曬需求。同時(shí)，在鋪裝屋頂綠化時(shí)，增加防水卷材，加強(qiáng)配套防水措施，防止屋頂漏水（圖10）。

2.2 窗口遮陽(yáng)和中部采光

遮陽(yáng)的目的就是擋住夏季過(guò)多的陽(yáng)光而不影響冬季的日照。外遮陽(yáng)，是一種經(jīng)濟(jì)有效的節(jié)能方式。研究表明，外遮陽(yáng)所獲得的節(jié)能收益為10%～24%，而用于外遮陽(yáng)的建筑投資則不足2%[2]。該住宅西立面開(kāi)窗面積較大，無(wú)任何遮陽(yáng)措施，導(dǎo)致夏季得熱過(guò)多，溫室效應(yīng)明顯。因此，在窗口增加遮陽(yáng)裝置、構(gòu)件，將水平遮陽(yáng)與垂直遮陽(yáng)相結(jié)合，減少夏季午后室內(nèi)空間的太陽(yáng)直接照射（圖11）。同時(shí)，遮陽(yáng)構(gòu)件具有導(dǎo)風(fēng)、捕風(fēng)的作用，能將風(fēng)更多地導(dǎo)向室內(nèi)，促進(jìn)致涼。遮陽(yáng)構(gòu)件也不會(huì)影響人在窗前的視野。竹制遮陽(yáng)百葉可由居住者自行加工而成，可以定期更換，技術(shù)簡(jiǎn)單，成本低，維護(hù)方便。在臺(tái)風(fēng)來(lái)臨之時(shí)，可以將百葉片拆下，避免被臺(tái)風(fēng)破壞。

住宅進(jìn)深達(dá)到15m，采光面積限于兩端，中部采光嚴(yán)重不足，影響樓梯和衛(wèi)生間使用。因此，在樓梯井對(duì)應(yīng)的屋頂部分增加亮瓦，通過(guò)現(xiàn)有樓梯井將自然光導(dǎo)入室內(nèi)，一定程度上改善建筑中部的采光，也有助于垂直通風(fēng)。

2.3 光熱風(fēng)能山泉利用

該棟住宅朝西屋頂日照充足，可以用于安裝太陽(yáng)能集熱器，利用分體式獲取熱水。水箱可放于閣樓之內(nèi)，避免冬天霜凍。位置接近建筑中部，可直接連接衛(wèi)生間和廚房，節(jié)省管道。太陽(yáng)能光熱系統(tǒng)能降低住戶在熱水上的不可再生能源消耗，減少電能的消耗和柴薪的用量。

在建筑屋頂或庭院安裝小型或微型垂直風(fēng)力發(fā)電機(jī)，垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)在風(fēng)向改變的時(shí)候無(wú)需對(duì)風(fēng)，采用低風(fēng)速啟動(dòng)（只要有能使樹(shù)葉搖動(dòng)的微風(fēng)，就能使電機(jī)發(fā)電），幾乎無(wú)噪音。住宅位于公路邊的山腳，地形風(fēng)的頻率很高，可以幾戶合用一套系統(tǒng)，滿足基本生活用電需求。垂直風(fēng)力發(fā)電裝置以其造型能在農(nóng)村形成一道亮麗的風(fēng)景。

住宅背靠山，泉水資源豐富，可用做致涼。夏季傍晚夕陽(yáng)西下，將泉水送至屋脊，通過(guò)噴口（類似農(nóng)業(yè)噴灌）朝瓦屋面噴水，水順坡而下，對(duì)瓦面進(jìn)行冷卻，冷空氣下沉，從而降低室內(nèi)溫度。從屋頂流下來(lái)水還可以用于院落、道路灑水，最終滲透到地下。屋頂噴水技術(shù)簡(jiǎn)單，造價(jià)很低，控制方便，對(duì)環(huán)境幾乎沒(méi)有負(fù)面影響。泉水起到自然空調(diào)的作用，可以加速白天蓄熱的散發(fā)，提高晚間室內(nèi)的舒適度。

2.4 減噪降塵和微氣候調(diào)節(jié)

為減少公路噪聲的影響，在院子朝向道路的一側(cè)砌筑院墻，并在院內(nèi)種植一排當(dāng)?shù)爻＞G的果樹(shù)——楊梅樹(shù)（現(xiàn)狀只有兩棵）。楊梅樹(shù)由于樹(shù)冠較大，樹(shù)葉較密，能形成較大面積的樹(shù)蔭，遮擋一部分噪音。楊梅樹(shù)還可以吸附道路的揚(yáng)塵，起到凈化環(huán)境的作用。在院子里種植果樹(shù)，可以增加庭院生活的樂(lè)趣，有效調(diào)節(jié)微氣候。庭院地面以硬地鋪裝為主，滿足居住者晾曬農(nóng)作物的需求，也容易清潔。在相鄰兩戶分界處鋪以可滲透磚，形成滲水地面，既起到分倉(cāng)作用，也有助于雨水順暢地滲透到泥土層，減弱夏季水泥地的熱反射（圖8）。

3 結(jié)語(yǔ)

作為浙東南農(nóng)村分布最廣、數(shù)量最多的住宅類型，單間聯(lián)排式體現(xiàn)了當(dāng)?shù)卣鎸挻筮M(jìn)深的宅基地利用現(xiàn)狀、農(nóng)村聚居的習(xí)慣和傳統(tǒng)。本文針對(duì)具體案例，提出增加氣候緩沖空間、窗口遮陽(yáng)中部采光、光熱風(fēng)能山泉利用和減噪降塵氣候調(diào)節(jié)等生態(tài)化策略，旨在改善生活環(huán)境和減少建筑能耗。農(nóng)村存在數(shù)量很大的新建住宅，鑒于可持續(xù)發(fā)展、提高舒適度等角度，大多需進(jìn)行生態(tài)化改造，此項(xiàng)工作任重而道遠(yuǎn)。

[1]溫州市統(tǒng)計(jì)局.溫州統(tǒng)計(jì)年鑒，2008.

[2]李海英等編著.生態(tài)建筑節(jié)能技術(shù)[M]．北京：中國(guó)電力出版社，2007：108.