基于“自維持住宅”理論在寒冷地區農村住宅建筑設計的探討
——以遼寧地區為例

(沈陽建筑大學 遼寧 沈陽 110168)

一、研究背景

(一)研究意義和目的

經濟發展必然伴隨著基礎設施的建設，生產建設過程中就會產生污染，國家已經關注這個問題，并在城市建設中采用相應的環保措施來積極應對。但對于經濟不發達的農村地區，資源浪費、環境污染等諸多問題有待解決。以農村住宅為例，由于技術資金等問題的局限性，所造成的能源不能得到合理的利用，農村地區自然資源豐富，如果能得到合理的分配和利用，不僅能提高人們的生活水平，更能幫助實現國家環保建設的大目標。通過農村地區開展“自維持住宅”建筑設計的研究，能夠降低能源消耗、減少開支和污染，結合當地有限能源，使用太陽能和生物智能等，解決人們生活所需要的用水、用電、取暖、通風問題，盡可能的實現“自給自足”的綠色住宅。

(二)研究現狀

什么是“自維持住宅”？不需要連接市政公共的供氣，供水，供電和排污系統，能源和水的獲取來自于太陽，風和雨水，廢物的處理自身內部完成，并強調與周圍環境的和諧共生。國內對農村生態住宅的研究目前多集中在建筑節能和新能源利用方面，也建成了多處節能示范點，如北京、哈爾濱等地。但與國外的“自維持住宅”相比，在建筑材料上可提高廢物的利用率、建筑結構上也可改進來提高維護體系、在能源上可以考慮設置沼氣池和太陽能設施等。但是考慮一切的前提是具體問題具體分析，結合我國不同地區的不同環境，給出最合理有效的解決辦法，下文就以寒冷地區的遼寧地區為例，探討寒冷地區農村住宅的“自維持住宅”建筑設計。

二、遼寧地區相關情況介紹

(一)遼寧地區自然地理情況

遼寧省位于歐亞大陸東岸，屬于溫帶大陸性季風氣候區。由于地形比較復雜，有山地、平原、丘陵、沿海等區別，所以各地的氣候特征也不盡相同。但總的氣候特征是：四季分明、日照充足、寒期較長、平原風大、東濕西干。全年平均氣溫在5-10℃之間，年降水量一般在500-1000毫米之間。自然資源豐富。

(二)遼寧地區農村住宅現狀和需要解決的問題

遼寧農村地區住宅的布局形式大體相同，多以院落形式布局，兼顧居住和生產兩個部分。居住空間坐北朝南位于院落的正中央，生產、儲藏、飼養位于居住空間兩側，進而圍合成一個院子。建筑結構也多為磚石結構，層數多為一層，正房進門為廳堂，其功能又以灶臺為中心，充分利用做飯余熱來加熱兩邊臥室的火坑，火炕也是冬天的主要取暖措施。飲水和電能多為市政系統統一供應，個別地區靠水井飲水。通風一般就是自然通風。遼寧地區屬于寒冷地區，首先需要考慮的問題就是取暖問題。農村已有的傳統能源利用技術包括火坑、燃池、火墻和水窖，其中火炕和燃池是應用較多的取暖設施，應作為農村“自維持住宅”的主要研究對象。結合原有的能源利用方法結合現代的節能環保措施，實現新農村的“自維持住宅”。

三、寒冷地區農村“自維持住宅”可應用的主要技術

(一)平面布局設計改善

保留傳統以廳堂組織流線的平面布局形式，主要功能用房例如臥室位于南向，合理的長度比減少熱損失。另外向國外平面布局借鑒，在南向加建陽光房，獲得更多能量，既能增加房屋的使用面積增加休憩場所，也可以在陽光房內進行一定的手工勞動和種植，對冬季的保暖有良好的作用。

(二)建筑材料利用廢物

農村地區自然資源豐富，經過加工處理可以變成綠色環保材料，解決木材砂石等建筑材料緊缺的問題。稻殼、麥糠、樹葉這些看似無用的廢物可以當作保溫材料，內填生石灰進行防腐。在實現材料制備的過程中也要環保。比如稻草經草磚機打壓成片狀，用金屬網捆扎形成草磚，其保溫效果比普通磚高出6倍，作為外墻冬暖夏涼，可自然降解；再比如粘土參入稻草，經過機器熱壓形成空心粘土磚，制作過程沒有污染并可重復使用。

(三)提高保溫隔熱性能

繼續應用農村地區傳統的取暖措施火坑、燃池、火墻，同時增加墻體和保溫材料的厚度，特別是北側墻體，阻擋冬季冷風滲透。可以借鑒國外夾心墻的做法，結合火墻的原理提高保溫效果。借鑒覆土建筑的原理，房間屋頂做成平坡結合的形式，平屋頂用于覆土種植一定農作物，冬暖夏涼，極大保障了屋內溫度的穩定。

(四)能源利用“土新”結合

鑒于農村地區的有限技術和資金，結合農村原有的能源利用“土”辦法和現代能源利用“新”辦法共同解決能源問題。

供電方面：可以充分利用植物和動物的糞便等資源產生沼氣，利用其發電原理，設置小型沼氣發電站，提高廢物利用率。發電站可結合農村街道公共廁所布置，集中解決一片區域的用電問題，操作簡單，只要幾個月的時間即可投產。同時遼寧地區日照充足，可以利用被動式太陽能技術產生電能，在經濟條件較好的農村可考慮在建筑屋頂或院子空閑處設置太陽能光伏板，與沼氣發電相結合解決日上用電問題。

供水方面：考慮到水的收集循環利用問題，可以采用屋頂收集雨水形式并結合農村院落地面坡度，設置雨水收集口，流入地下水窖，水窖用水泥混凝土或磚砌成，做好防滲處理，將雨水過濾、沉淀，然后儲存在水窖中，可用來灌溉農田和生活水飲使用。但是考慮到遼寧地區的實際情況，有些地區年平均降水過少，可以繼續沿用市政提供的自來水或地下用水。

四、總結

“自維持住宅”是一種理想化的生態建筑理念，也是未來建筑發展的一個方向，是一個很有意義的研究課題。結合我國的國情，在自然資源豐富的農村地區進行推廣實踐，節省有限能源也改善了人們的生活水平。雖然在國內的實施推廣還存在著一些實際問題和資金技術的缺陷，但在摸索的過程中也取得了一定的成果，在局部地區進行試點試驗最后逐步推廣到全國全省各地農村是最終目標，實現真正意義上的環保綠色住宅。