淺談模塊化生態(tài)農(nóng)居設計

童珊 丁繼軍

摘 要：國家新型城鎮(zhèn)化戰(zhàn)略提出要把生態(tài)文明理念全面融入城鎮(zhèn)化進程。但當前大量的農(nóng)村建房造成地區(qū)環(huán)境污染加重，資源浪費，原貌破壞，因此迫切需要提倡生態(tài)農(nóng)居。本設計將結(jié)合浙江省仙居縣田村調(diào)研分析，借鑒安吉生態(tài)屋的建造模式，以模塊化設計為研究重點，并結(jié)合雨水收集系統(tǒng)、太陽能光伏板等生態(tài)技術，緩解建造污染，資源浪費的問題，突出傳統(tǒng)農(nóng)村住宅特色。

關鍵詞：模塊化；生態(tài)技術；農(nóng)村住宅

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中圖分類號：TU 文獻標志碼：A 文章編號：1008-2832（2016）07-0064-03

The Modular Design of Ecological Farming House

TONG Shan， DING JI-jun（ School of Art Design of Zhejiang Sci-Tech University， Hangzhou 310016，China ）

Abstract ：New national urbanization has put forward the concept of ecological civilization fully integrated into the process of urbanization. However， the current large number of rural housing areas caused by environmental pollution increase， waste of resources， destruction of the original， there is an urgent need to promote ecological farming house. The design will combine Xianju County， Zhejiang Province Sanyang Village Field research and analysis， drawing Anji ecological house construction mode， modular design research priorities， combined with rainwater harvesting systems， solar photovoltaic panels and other ecological technology， ease the construction of pollution， waste of resources the problem， highlighting the traditional rural residential character.

Key words ：modular； ecological technology； rural housing

Internet ：www.artdesign.org.cn

現(xiàn)階段，我國新農(nóng)村建設已經(jīng)取得一定的成果，但在開展過程中，許多問題也逐步顯現(xiàn)：農(nóng)村環(huán)境污染嚴重；自然資源損耗；建筑樣式趨同。基于此，我們選擇浙江省仙居縣田垟村作為我們的設計基地，利用模塊化預制組裝特點，探索一種新的農(nóng)居建造模式。保護生態(tài)環(huán)境，利用鄉(xiāng)土材料，延續(xù)傳統(tǒng)建筑文化，加強民居特點。

一、市場調(diào)研

（一）浙江省仙居縣田垟村調(diào)研分析

主要對浙江省仙居縣田垟村的建筑空間布局、歷史資源、自然鄉(xiāng)土材料等方面進行調(diào)研，了解基地現(xiàn)狀，以當?shù)氐淖匀坏乩憝h(huán)境、風俗習慣為依托，挖掘當?shù)氐膫鹘y(tǒng)文化，為設計奠定基礎。

1.空間布局

為了順應自然環(huán)境和地形特征，村莊住宅布局便會呈現(xiàn)出自由散亂的格局。目前村莊住宅布局主要分為兩個區(qū)域，一個區(qū)域是靠近山體的傳統(tǒng)住宅，建筑布局較集中，主要以木質(zhì)結(jié)構和卵石、夯土墻為主。部分古建筑年久失修，沒有得到有效保護，導致該區(qū)域呈現(xiàn)一種雜亂無章的現(xiàn)狀。另一區(qū)域靠近233省道為新建房屋，該區(qū)域建筑以三層混凝土結(jié)構為主，布局規(guī)劃整齊，建筑質(zhì)量較好，但在風貌特色上缺乏自身特點。

2.豐富歷史資源和遺產(chǎn)

田垟村保存了大量的馬頭墻、古樹古木等具有傳統(tǒng)民居特色的物質(zhì)遺產(chǎn)，同時還保留著豐富的非物質(zhì)文化遺產(chǎn)，如耕種文化、宗族文化、風土人情等。村莊四周被綠地包圍，樹木蔥郁，竹林較多，梯田優(yōu)美，具有豐富的綠色資源。

3.自然鄉(xiāng)土材料

田垟村存在著大量的可利用材料。如卵石、木材、磚瓦、夯土等自然鄉(xiāng)土材料具有低成本、無污染、可循環(huán)、就地取材等優(yōu)點，被用于建筑材料具有很好的保溫隔熱效果。（表1）

（二）安吉劍山生態(tài)屋調(diào)研分析

民間生態(tài)建筑師任衛(wèi)中在安吉劍山村設計并親自建造了5棟生態(tài)小屋。這5棟建筑采用卵石、夯土、木材、磚瓦等自然鄉(xiāng)土材料，這些材料在建造過程中很少產(chǎn)生污染，在很大程度上可循環(huán)利用。夯土制成的墻體能夠在下雨時收集雨水并在晴天釋放出水分，產(chǎn)生冬暖夏涼的效果，從而減少空調(diào)的使用，降低能源的消耗。同時自然鄉(xiāng)土材料使建筑外表皮產(chǎn)生一種鄉(xiāng)村特有的肌理與質(zhì)感，樸實而親切，增強地域特征。

（三）市場調(diào)研分析小結(jié)

通過對仙居縣田垟村和安吉生態(tài)屋進行考察調(diào)研及分析，筆者得出以下結(jié)論：1.借鑒傳統(tǒng)鄉(xiāng)村營造技術在很大程度上可緩解農(nóng)村住宅建造所造成的污染；2.將鄉(xiāng)土材料作為建筑材料可緩解對不可再生資源的需求；3.針對新農(nóng)村建設千篇一律，在農(nóng)村住宅設計中應延續(xù)傳統(tǒng)建筑文化，加強地域特征。

二、文獻研究

（一）理論研究狀態(tài)

目前以新農(nóng)村建設為研究題材的專著和論文正不斷的涌現(xiàn)，囊括了農(nóng)村規(guī)劃、農(nóng)宅設計、農(nóng)居建造等各個方面，具有普遍的指導和借鑒意義。國內(nèi)的生態(tài)住宅設計正處于起步階段，也大都偏向于課題研究，雖然國家進行了部分農(nóng)村生態(tài)住宅試點建設，取得了一定的成果 ，但仍存在著一些不足。

（二）生態(tài)建筑技術理念的核心

約翰·托德對生態(tài)建筑技術原則的觀念可總結(jié)為以下3點：1、生態(tài)建筑應盡量多選用當?shù)夭牧希虻刂埔耍瑴p少不可再生資源的消耗；2、注意在施工過程中，減少對環(huán)境的破壞，保持當?shù)厣鷳B(tài)平衡；3、尊重使用者，不僅僅只關注他們的物質(zhì)需求，還應關注他們的心理需求及文化需求。

（三）可持續(xù)的農(nóng)村住宅設計

徐婭、楊豪中在《新農(nóng)村可持續(xù)建筑模式研究——關中地區(qū)新農(nóng)村住宅設計》一文中把現(xiàn)代農(nóng)村住宅需求和當?shù)貍鹘y(tǒng)住宅的優(yōu)勢結(jié)合在一起，創(chuàng)造出新的三種農(nóng)村住宅建造模式，使其具有節(jié)能、節(jié)地、節(jié)水的優(yōu)勢，同時減緩建筑材料對環(huán)境的污染。

（四）文獻研究對設計的指導意義

針對當前的農(nóng)村住宅建設所帶來的一些問題，通過對文獻的研究，總結(jié)出目前對生態(tài)農(nóng)村住宅設計的原則和模式：1、因地致宜選用當?shù)夭牧希?、借鑒傳統(tǒng)農(nóng)村住宅優(yōu)勢。對本次綠色農(nóng)居的設計提供理論指導意義。

三、設計實踐

針對目前農(nóng)村環(huán)境污染嚴重，施工方式資源消耗大，住宅特色缺失嚴重等問題，本次生態(tài)農(nóng)居設計的定位為生態(tài)型可持續(xù)和經(jīng)濟型預制化。將生態(tài)住宅的觀念引入農(nóng)村住宅中，提倡生態(tài)建筑技術；用鄉(xiāng)土材料代替高檔建材，在節(jié)省建造資金的同時創(chuàng)造出宜人的人居環(huán)境；同時借鑒浙江傳統(tǒng)農(nóng)村住宅特色，來突出本次農(nóng)居設計的個性化特征。

（一）設計思路

本次設計針對市場調(diào)研提出的關于環(huán)境污染、資源浪費和特色喪失的3個問題，根據(jù)文獻研究得出的經(jīng)驗，探討采用模塊化的方法來解決問題與需求。模塊化生態(tài)農(nóng)居設計包含了方案推敲、建筑構件分析和生態(tài)技術分析3方面。模塊化建筑是用事先預制好的基本構件組裝搭建成的建筑，具有施工簡單，組裝靈活、抗震性能高等特點。根據(jù)農(nóng)村住宅的基本需求和滿足這些需求的空間尺寸標準，本次設計將農(nóng)村住宅空間歸納出幾個標準單元，如臥室、書房的標準單元，堂屋、客廳的標準單元，廚房、餐廳的標準單元等。產(chǎn)生的基本模數(shù)有利于標準單元之間的組合拼接，方便建筑基本構件的預制生產(chǎn)和搭建運輸，降低造價，減少能源消耗。（表2）

將這幾種標準單元與庭院、天井等互相組合成三種不同的戶型，同時結(jié)合鄉(xiāng)土材料和傳統(tǒng)農(nóng)村住宅特點設計出兩種不同外立面材質(zhì)的建筑，來滿足不同人群的不同需求，形成一定的多樣性，避免建筑同質(zhì)化現(xiàn)象。

（二）方案推敲

1.平面推敲

借鑒浙江傳統(tǒng)農(nóng)村住宅特色，提煉出天井和庭院的形式，結(jié)合當?shù)貍鹘y(tǒng)住宅布局和建筑面積與體形系數(shù)的因素，本次設計推敲出外圍結(jié)構較規(guī)整，內(nèi)部空間多變、利用率高，布局較合理的三種戶型。

2.立面推敲

浙江省以丘陵山地地形為主，本次設計便提取自然風貌中山峰高低起伏的形式來豐富建筑立面形態(tài)，同時坡屋頂?shù)男螒B(tài)可以更大面積的接受光照，收集雨水，提高太陽能的利用率。

3.體塊推敲

利用廊、間、庭院、天井等基本空間元素進行不同的組合排列，使其產(chǎn)生一系列黑、白、灰的不同空間層次。在豐富建筑空間組織靈活性的同時加強人們在建筑中的空間感受，保證院落的整體性和與建筑內(nèi)部空間的聯(lián)系，增加建筑舒適度。

（三）建筑構件分析

相比于傳統(tǒng)房屋的磚混結(jié)構，輕鋼結(jié)構房屋具有較好的抗震性、便于拆裝、重量輕、成本低等優(yōu)勢，同時它也是一種綠色的可循環(huán)利用建筑。輕鋼結(jié)構建筑中大約90%的原材料都還能進行回收循環(huán)使用，可減少大量建筑垃圾和環(huán)境污染。

經(jīng)過實踐認證秸稈材料具有保溫隔熱、可回收利用的綠色環(huán)保功效。浙江農(nóng)村存在大量的秸稈，因地制宜將秸稈材料經(jīng)過工廠加工制作成秸稈模塊作為建筑墻板，使建筑成為保溫隔熱、節(jié)能低碳的生態(tài)農(nóng)居，可減少環(huán)境污染，緩解建筑材料對不可再生資源的需求。

（四）生態(tài)技術分析

1.水環(huán)境系統(tǒng)

浙江省雨量充沛，雨水降落后沿著坡屋頂匯入屋頂兩側(cè)的集水渠，通過雨水收集系統(tǒng)將雨水傳送至屋架的下方的蓄水器中，經(jīng)過凈化過濾器，產(chǎn)生的中水就可以作為衛(wèi)生間沖洗用水、洗車用水以及植物澆灌用水等，有助于減少水資源的消耗。（圖1）

2.能源環(huán)境系統(tǒng)

為使建筑屋頂最大程度的接受太陽光照，根據(jù)浙江省當?shù)鼐暥群吞柛叨冉牵敬卧O計將屋面板傾斜角度設置為28度左右。將太陽能光伏板與屋頂模塊相結(jié)合，充分接受太陽光照，為建筑提供電能，實現(xiàn)家中用電直給，減少溫室效應，家中的熱水、燈照和電車等都來自暖暖的陽光。（圖2）

3.通風環(huán)境系統(tǒng)

良好的室外風環(huán)境影響著室內(nèi)通風，本次設計將建筑南北開窗，保持室內(nèi)自然通風，為人們營造出一個舒適宜人的居住環(huán)境。同時庭院、天井的設置改善了建筑通風和采光效果，創(chuàng)造出舒適宜人的景觀環(huán)境。（圖3）

（五）結(jié)論與展望

通過設計實踐，筆者從設計思路、方案推敲、建筑構件分析、生態(tài)技術分析4個方面對本次設計進行簡要分析，得出以下3個結(jié)論：

1.把雨水收集系統(tǒng)、太陽能光伏板等成熟的生態(tài)技術運用在住宅建設中，能夠使住宅達到節(jié)能減排的作用，有利于農(nóng)村生態(tài)環(huán)境的保護；

2.將模塊化預制的特點與秸稈等鄉(xiāng)土自然材料相結(jié)合，緩解建材對不可再生資源的需求；

3.住宅外立面造型和空間結(jié)構借鑒浙江傳統(tǒng)農(nóng)村住宅特色，有助于傳承地域文化，突出農(nóng)居特色。

建筑與人們的生活息息相關，在當前環(huán)境問題日益嚴重的情況下，生態(tài)農(nóng)居的設計必將會成為緩解環(huán)境問題的一個重大舉措。本次模塊化生態(tài)農(nóng)居設計以浙江省仙居縣田垟村為例，力求探索一種新的農(nóng)村住宅居住方式和發(fā)展模式。但模塊化的普適性特點導致農(nóng)居設計并沒有很好的與田垟村當?shù)厝宋奶厣嘟Y(jié)合，在這一方面需要我們不斷的研究探索。

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