基于綠色建筑理念下“一顆印”建筑的改造研究

朱 偉，蘇 瑞，杜佳慶，柒心宜，楊恩雙，康心蕊

(1.云南省設計院集團，云南 昆明 650221；2.云南農業大學園林園藝學院，云南 昆明 650221)

隨著“鄉村振興”戰略的實行，鄉村建設得到迅速發展。與此同時，越來越多的問題涌現出來，大規?，F代建筑的興起不僅對能源上的浪費較大，同時也對環境和資源造成了巨大的壓力，綠色設計是實現資源循環，人與大自然和諧共生的推動者，間接影響著可持續發展的共生過程[1]，因此通過綠色技術實現對建筑的可持續發展勢在必行。

1 綠色建筑背景下傳統民居室內環境改造的意義

1.1 文化意義

在幾千年的發展過程中，傳統民居一直是中華民族生活居住的地方，凝聚著中華民族的智慧，承載著各種歷史文化信息，是中華民族傳統文化的根脈。沈伍營村具有悠久的歷史內涵、濃郁的風土人情，獨特的建筑空間環境以及地域文化形成特有的“一顆印”建筑樣式，是歷史的延續，也是當地民眾生活歷史的重要載體。因此，為更好地傳承當地獨特的歷史文化、激發傳統村落活力、重現古建筑的歷史美，應采用現代化的設計手法對古建筑進行合理地保護與更新。

1.2 經濟意義

在住宅建筑設計中，強調綠色建筑設計的理念，一方面可以做到節約能源，降低能耗，營造舒適健康的宜居想環境，另一方面可以增進人與自然的共生發展[2]。利用當地現有資源，使建筑在壽命周期內自然資源和能源的消耗最小化，達到更好的保護自然生態環境。在傳統民居中，高投入，高技術的極致綠色建筑不適用于當前中國社會大背景下，在滿足基礎需求之后，再根據天然的資源環境提供合理的太陽能采暖、制熱水及發電裝置等，以充分利用環境提供的天然可再生能源。

1.3 社會意義

近年來，“綠色宜居”受到廣泛關注和重視，人們愈發重視對于居住社區的可持續性發展，生態建設、綠化園林建設、建筑可持續建設、綜合性精神文化建設等逐漸成為宜居社區的衡量指標。每一個農村社區在歷史發展中都沉淀了其歷史文化，挖掘再利用農村社區的特色文化、特色建筑，將其作為重要的人文景觀進行傳承與創新，塑造區別于其他社區的獨特魅力。

2 云南“一顆印”傳統民居現狀及改造存在的問題

2.1 云南“一顆印”傳統民居的特點

“一顆印”建筑體量方正敦實，三間兩耳中軸對稱，宛如印章，因此得名“一顆印”[3]?！耙活w印”建筑分布廣泛，常見于滇中地區，與其滄桑樸素的外形不同，其建筑構件裝飾精美，題材繁多且寓意豐富，刀木留痕，是來自于氣候、文化、生活所造就的傳統建筑，是匠人精神的完美體現、人民生活的完美寫照。

一顆印建筑外形方正，傳統的坡屋頂能夠抵御當地氣候帶來的降水，在材質上，瓦片材質為當地土壤燒經化學反應而成的土瓦片，堅固耐用、使用壽命長，不容易漏水，當地村民就地取材，節約建筑成本，是對資源的合理利用。在結構上，墻體為傳統的夯土結構，是由當地民眾使用胚子模具經過風干晾曬而成，土坯墻比熱容大，使室內冬暖夏涼，土坯墻材料取自于自然，能夠起到建筑于自然很好的協調作用。房屋支撐結構為中國傳統的榫卯交接，穩固性良好，材料均為可再生材料。

2.2 云南“一顆印”傳統民居存在的問題

“一顆印”作為合院系民居的重要組成部分，它有著中國傳統合院系住屋的共性，同時它作為云南特有的民居，具有本土的個性，建筑的空間模式、建構機制以及住屋空間的尺度、布局、功能安排都與當時當地，此時此人的具體環境和需求緊密契合，盡管在某些方面存在不足，但真切樸實[4]。

經過調研分析大致可分為以下三個突出問題：

建筑老化問題：全屋大部分為實木材料，實木材料易燃，容易發生火災；墻面破損，給人帶來破敗的感覺；房屋建筑材料年久失修，瓦片掉落，柱子斷裂等安全隱患需要解決；樓梯年久失修，木材會有腐爛斷裂的風險。

建筑缺陷問題：一顆印建筑方方正正，唯一的采光來自于天井，外圍墻體窗戶少且開窗面積較小，采光不足，導致室內空間昏暗，室內通風組織不流暢。由于是木結構房屋，材料的性質決定了室內空間隔音效果極差，生活的私密性無法得到很好的保障。

室內空間布局問題：傳統的一顆印建筑室內局部不適用于現代生活的方式。豬圈放置于室內，影響生活質量，豬圈產生的氣體、噪聲、蚊蟲會直接影響居住體驗感。室內空間劃分密集，單間使用面積小，但建筑占地面積大，浪費空間多。

2.3 目前現代化改造過程中存在的問題

對于建筑的改造只局限于表面的翻新和外觀的裝飾，缺乏專項節能改造措施，現代綠色建筑的理念沒有賦予到建筑中。綠色建筑是一種新的表現形式，傳統民居是舊建筑的載體，如何在賦予它綠色建筑的內涵后仍然不失傳統特色、人文內涵，如何在兩者之間找平衡點，是現代化改造中的重點。很多的改造沒有以地域文化和原有民居文化作為支撐，出現脫離原有文化基礎的翻新改造。

另一方面，改造項目材料直接推翻重建，造成經濟和資源上的浪費。改造、使用、后期維護之中，經濟因素是一個不可以不考慮的問題，對于傳統民居的改造，面向群體一般是中低消費者人群，所以對于經濟的考量需要根據住戶經濟水平，而且綠色建筑本身便有著節約資源節約能源的標準，在傳統民居中，高投入，高技術的極致綠色建筑在當前中國社會大背景下是不適用的。

3 傳統民居現代化改造原則

傳統綠色建筑設計方法的現代優化策略首先是尺度的轉變，其次是空間組織的立體化[5]。傳統民居建筑作為文化、歷史、藝術、技術的承載者，是華夏文化的重要組成部分，是中華民族傳統文化的構成因素，是人與自然完美結合的“藝術品”，是見證歷史更迭、文化發展的“活化石”，是我國寶貴的文化遺產和藝術瑰寶[6]。

3.1 傳承原有地域文化及傳統特色

費孝通先生提出：“從基層上看去，中國社會是鄉土性的”[7]。更新民宿室內空間設計中的地域文化內容，使民宿室內空間設計中的地域文化更加靈活，強化民宿室內空間設計的靈動效果，地域文化和民宿室內空間設計共融在一起，構建起了濃郁的文化氛圍[8]。傳承地域文化，要做到對當地文化的重視與解讀，深刻了解地域特色。在對于建筑創新的同時，也需要保留原有建筑的特色，提取地域文化元素并進行重塑，用現代化的表現手法，融入古建筑，賦予時代美。對于地域文化元素的提取，并不是簡單生硬的照搬照抄，而是需要結合圖形、文字、色彩、材料等多元化視角對建筑及室內設計進行全面一體化的改造。

3.2 空間布局優化及材料創新

建筑的空間布局應和人體工程學尺度和諧，更好的提高人們的工作效率、生活幸福指數。采用人機工程學的原則根據戶主的需求進行具體深入改造，滿足健康、高效、宜居、和諧的居住需求。

不同地區具有不同的鄉土材料，各具地方特色[9]。材料選擇方面看，建筑材料及室內裝飾材料的本土性質本身也可以作為地域文化的載體，自然材料的運用，考慮對環境的影響，考慮可拆卸，可回收，可降解，可重復利用等因素。

3.3 當地環境資源的整合與再利用

利用當地現有資源，使建筑在壽命周期內自然資源和能源的消耗最小化，達到更好的保護自然生態環境。根據前期對原有建筑材料的分析，進行改造修繕，綠色建筑應盡量采用無毒無害的綠色材料，使其形成一個健康、舒適和無害的居住空間；運用現代技術提高建筑的使用功能，使改造后的建筑達到功能、性能、質量與環保相統一。

4 改造實例應用——以沈伍營村民居為例

本文以沈伍營村某民居為依托案例，結合當地本土地域文化，通過對該民居的改造設計，探討在以綠色建筑理念基礎上融合地域文化及傳統文化的現代化設計改造方法。

4.1 項目概況

該村屬于云南省昆明市宜良縣狗街鎮沈伍營村，屬于壩區。宜良縣沈伍營村是集山-水-田-城一體的特色空間區域，農耕文明成果和文化傳承氛圍濃厚，建筑歷史底蘊深厚，自然資源豐富，氣候宜人，風景秀麗，具有“滇中糧倉”“滇中溫泉”“烤鴨之鄉”的美譽，對后續發展宜居社區、康養型旅居目的地提供了一定的可行性和影響力。

4.2 地形氣候特點

宜良縣境內大部分地區的海拔位于1 500 m～1 800 m之間，地勢北高南低，整體地形屬于山地與盆地相間，山脈多以東北至西南走向為主。當地氣候屬北亞熱帶季風，年平均氣溫16.3 ℃，全年的主導風向為西南風，年平均風速2.2 m/s，年日照時間為2 032.8 h，日照率年平均50%，冬季66%，比同緯度地區的日照率高。

4.3 民居建筑現狀

該沈伍營村的特色建筑樣式為典型的“一顆印”建筑，混有少數磚混結構建筑和土木結構房屋，當地違規建筑、占道用房較多，部分住宅簡易破舊，建筑風貌雜亂、整體利用率低。傳統的“一顆印”建筑內部空間一樓有客堂、正房、天井、倒八尺、灶房、畜廊、馬廄等：正房朝東，客堂的傳統功能是為了便于居民供奉祖上，一般不開窗放門。天井采用坡屋頂的形式，也是雨水匯集的地方，起到局部調節室內小氣候的作用。根據DBJ 53/T-39—2020云南省民用建筑節能設計標準及GB 50176—2016民用建筑熱工設計規范對改造項目的熱工性能進行檢測，圍護結構不滿足保溫隔熱的要求，存在采光通風差、室內舒適度差、能耗大等問題。

4.4 地域文化及傳統文化提取

地域文化擁有鮮明的文化屬性與自然屬性，將其融入到鄉村民宿室內環境設計中，能夠營造出氣韻濃厚的文化氛圍，增強游客的文化體驗、精神體驗以及審美體驗[10]。依據當地的地域文化、自然風貌、本土材料等進行重塑與創新，地區獨特的氣候與生態條件，植被豐茂，建筑本身就是取材于自然的典范，在歷史的長期發展中，形成了多種多樣的鄉土建材，有木、竹、土、石等天然石材。

提取當地少數民族的傳統文化，滿足精神訴求與現實需要，屋面形式以坡屋頂為原型，采用平坡結合，利用夯土墻的色調使之與周圍環境相融合；門窗通風口提取了白族的傳統紋樣，進行形式與功能的有機結合(見圖1)。

4.5 建筑布局優化策略

在開展民宿建筑設計的過程中，應格外注重外立面與周圍自然環境的一致性，最大限度地降低外立面對民宿建筑本土的影響[11]。由于傳統庭院本身具有一定防御功能，造成了兩門相對的現象，對此我們進行了一定形式上的改造，將庭院正門向右側移動，不僅在左側空間預留了停車位的面積，也規避了兩門相對的風水格局。在庭院進口處利用傳統元素“瓦片”等建筑材料，突出當地地域文化，在改造更新的基礎上也有舊元素的深化表現。

考慮到建筑天井處常年有雨水匯集，設計時將天井中部劃分出單獨的水景觀賞池，景觀水池的四角與上部屋頂四角相互呼應，形成完美的隱形空間。不僅解決了庭院步道與天井雨水頻繁漫延，相互矛盾的問題，也可以在庭院行走時觀賞景觀效果。在水池中央設置榫卯結構的木梁小品，與“一顆印”的木梁結構相呼應，為天井隱形空間畫龍點睛。

建筑二樓右側的空間改為茶室和健身房，豐富建筑的功能性。茶室的位置位于建筑二樓內側靠近天井的空間，利用天井的采光優勢和單體空間所處位置，將“一顆印”建筑的木梁結構、庭院景象、庭外造景，一覽無余盡收眼底(見圖2)。

4.6 室內布局優化策略

室內的整體布局將原有建筑右側耳房一樓的灶房和畜廊改造為櫥餐廳，將右側夯土墻改造成玻璃幕墻的形式，既增加空間的采光和通風，也將餐廳形式改造為開放式餐廳，整體空間寬敞明亮，并提高了餐廳的就餐質量。玻璃幕墻外設置植物造景，在用餐時也可以欣賞到庭院外的景色。考慮到廚房需具有防火防電的性能，在改造時將夯土墻加涂一層防火層，木柱包裹防火材料，頂面加裝鋁扣板材料，保障廚房在使用過程中的安全性能。

建筑一樓原堂屋和兩側臥室的分割木板拆除，形成一個開放型整體空間作為客廳?？臻g右側靠墻體為卡式吧臺，墻體做滿排書柜，豐富儲物空間。兩側靠后的墻體開設圓形窗戶，利用中國古典園林造園手法中的“透景”，與庭院植物形成框景景觀，豐富室內采光形式。

考慮到建筑空間的無障礙設計，故將原有建筑一層的左側耳房改設為臥室空間，并在原有墻面開設門窗，增加臥室采光通風。由于地區氣候影響，一樓有比較明顯的地面潮濕，所以臥室的地板做了加厚隔水處理，增加居住舒適度。

建筑正房的二樓空間寬敞，故將主臥分割為就寢區和衣帽間。將夯土墻一側原始的窗戶面積擴大，增加采光面積、優化通風系統，將“一顆印”建筑的穿梁結構外露，與室內裝飾紋樣形成呼應，將地域文化融于建筑整體。

二樓左側空間狹長，有大量面積可豐富建筑功能，結合現代居住需求設置休閑娛樂區。利用“一顆印”原有的瓦擋紋樣，進行元素重塑及提取，并將圖案鏤空于實木板上，依據日出日落的位置變化，打造純天然光影電影院，提升空間整體氛圍(見圖3)。

4.7 建筑空間組織優化方案

建筑功能的調整，整體提高了空間的利用：加大了各主要功能房間的采光面積，增設娛樂空間、衛生間、休息區等,最大程度的滿足了日常生活的需要，提高生活質量與便捷性；被動式節能技術的應用，能夠最大化的降低民居自身能耗；技術與本土資源的整合利用，推動了鄉村特色發展，帶動了鄉村旅游的可持續發展。

4.7.1 環境綠化措施

在建筑物周圍進行一定的景觀綠化及節點小品，豐富周圍環境特點，提升環境舒適度以及視覺和景觀舒適度。鋪裝使用透水材質(透水磚、透水混凝土)，不僅可以及時排水也可起到蓄水儲水的作用，提高再生水源利用率(見圖4)。

4.7.2 屋面、外墻節能措施

建筑立柱及屋面均采用當地老舊民居回收的老料老瓦，并由工匠運用傳統工法砌筑而成?？紤]到當地氣候問題，屋面增設保溫隔熱層及防水層，無論室外氣候炎熱或寒冷，室內空間依舊會保持舒適溫度。

對于外墻結構的隔熱性能進行優化，采用自保溫夯土墻，其主要用料是天然生土，添加陶粒、陶砂、混摻天然植物纖維、工業纖維和其他添加劑，加水攪拌后夯實而成的，通過添加陶粒和陶砂，來代替夯土墻中的骨料，顯著提升了夯土墻的保溫隔熱性能。泥土，可就地取材、重復利用，且造價成本低廉，直接用作民居，能起到冬暖夏涼的效果，降低能耗。

傳統材料與新型工藝相結合，不僅繼承了傳統建構方式上本土的文化性，另一方面也體現了優越的物理性能，使得新型屋面、外墻的耐久性、耐水性和抗震性能有了明顯地提高，大大增強了穩固性和安全性，是對傳統工藝的繼承和發揚，也為新農村建設開辟了一條新的道路。

4.7.3 室內采光與通風

自然通風作為健康、舒適、節能的室內環境調節方式，是綠色建筑不可或缺的一項技術[12]。自然通風屬于一種具有較大節能潛力的通風方式，它具有節能、改善室內熱舒適性和提高室內空氣品質的優點[13]，所以在本次方案設計中，對原有平面布局進行調整，提高室內居住質量。由于“一顆印”建筑本身屬于防御型住宅，室內門洞、窗洞面積受限，通過增設玻璃幕墻、窗洞等形式，增大采光面積及有效通風面積。通過模擬分析可以看出，各主要功能房間采光系數大幅提高，白天通過自然采光即可滿足室內照度要求，無需額外提供照明措施(見圖5)。

在夏季開窗條件下，室內換氣次數有數十次甚至上百次，遠遠超出GB/T 50378—2019綠色建筑評價標準規定的：“主要功能房間平均自然通風換氣次數不小于2次/h”的規定。在當地氣候冬無嚴寒，夏無酷暑的條件下，無需使用空調供暖設備即可滿足舒適的生活環境(見表1)。

表1 室內氣流分析

5 結語

改善農村人居環境，建設宜居鄉村，是實施鄉村振興戰略的重要工作內容。將傳統的“一顆印”建筑改造為適應現代生活的理想空間，保留其文化精髓，并優化室內外空間的使用功能，解決建筑存在的不足。通過地域文化特色與現代綠色技術的結合，實現地域傳統在當下語境中的延續與再生，促進鄉村人居環境改造的可持續發展。