綠色建筑理念在農(nóng)村住宅中的實(shí)踐與探索

伍昭翰

華設(shè)設(shè)計(jì)集團(tuán)股份有限公司 江蘇 南京 210014

1 研究意義

近年來(lái)我國(guó)隨著綠色節(jié)能建筑的大力推廣及節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)的不斷提高，綠色建筑的理念和意識(shí)逐漸在人們的腦海中開始形成。越來(lái)越多的建筑師開始對(duì)綠色建筑感興趣，并進(jìn)行了實(shí)踐探索，也逐漸出現(xiàn)了一些優(yōu)秀的成功案例，但大部分案例相對(duì)集中在大中城市，而農(nóng)村仍然相對(duì)較少[1]。

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，無(wú)論城鎮(zhèn)還是農(nóng)村都能享受和感受到改革開放的輝煌成就，農(nóng)村的經(jīng)濟(jì)生活水平得到巨大提升，住宅建設(shè)量逐年遞增，建設(shè)質(zhì)量不斷提高。但其設(shè)計(jì)理念及建造技術(shù)相較于城鎮(zhèn)仍相對(duì)落后，尚存在較大提升空間。

我國(guó)農(nóng)村面積廣闊，人口基數(shù)大，生態(tài)資源豐富，在農(nóng)村推廣綠色建筑理念對(duì)提高農(nóng)村住宅的品質(zhì)及節(jié)能環(huán)保具有重大意義。

2 案例介紹

2.1 案例概況

案例項(xiàng)目位于湖南省衡陽(yáng)縣金蘭鎮(zhèn)的一個(gè)村子里，整個(gè)村子坐落于一個(gè)小山坡的緩坡上，依山面田，遠(yuǎn)處有高山和水庫(kù)。村子位于山坡和農(nóng)田之間的臺(tái)地上，可以近瞰農(nóng)田，遠(yuǎn)眺高山，風(fēng)景秀麗。整個(gè)村子依山而建，主朝向是坐東南朝西北，面向農(nóng)田及遠(yuǎn)山。整個(gè)村子建筑布局屬于自然生長(zhǎng)，缺少總體規(guī)劃，由于建設(shè)用地的緊張，建筑之間沒有正常的防火間距，只有相隔1～2m的通行寬度[2]。

項(xiàng)目基地位于村口臨近村前道路，交通較為便利。基地占地約380m2，呈長(zhǎng)方形，長(zhǎng)約28m，寬約13m，坐東南朝西北。基地東、南、西三面皆有住宅緊鄰，間距只有1～2m，西南側(cè)不到1m。

2.2 氣候分析

項(xiàng)目所在地屬于夏熱冬冷地區(qū)，年平均氣溫17.9℃左右，夏季炎熱，冬季寒冷。夏季最高溫主要集中在7、8、9三個(gè)月，月平均高溫在35℃以上且持續(xù)不斷，其中2022年7月月平均高溫36℃；8月月平均高溫度37.16℃（最高溫度達(dá)40℃），9月月平均高溫33℃；冬季最冷月份主要集中在12月、1月、2月三個(gè)月，月平均高溫在10℃左右，濕度較大體感溫度較低。太陽(yáng)輻射屬于四類區(qū)，年日照時(shí)間為1400～2200h。

2.3 設(shè)計(jì)理念

面對(duì)苛刻的基地條件，設(shè)計(jì)師通過(guò)對(duì)基地的綜合分析，首先提出兩個(gè)設(shè)計(jì)理念：一是綠色建筑設(shè)計(jì)理念，在設(shè)計(jì)創(chuàng)作過(guò)程中必須融入綠色生態(tài)設(shè)計(jì)理念，利用綠色技術(shù)和手段來(lái)解決不利自然因素；其次是室內(nèi)空間室外化的空間設(shè)計(jì)理念，結(jié)合空間布局把水、空氣、陽(yáng)光、自然景觀等自然元素引入室內(nèi)空間，使室內(nèi)空間向室外化發(fā)展，使室內(nèi)空間融入環(huán)境而更加自然、生態(tài)、綠色、和諧。

2.4 生態(tài)分析

生態(tài)環(huán)境往往具有兩面性，既有有利的一面也有不利的一面，我們?cè)诮ㄖO(shè)計(jì)過(guò)程中需要充分利用有利條件，規(guī)避不利因素。

本項(xiàng)目的有利生態(tài)條件主要有：①水資源豐富，村子的自來(lái)水來(lái)自山上的水庫(kù)蓄水，不限流且免費(fèi)，可以充分利用水資源來(lái)營(yíng)造環(huán)境；②遠(yuǎn)處有高山和水庫(kù)，夏季晚上能形成涼爽的山谷風(fēng)，且空氣質(zhì)量好，夜間可以充分利用山谷風(fēng)為建筑降溫帶走熱量；③太陽(yáng)輻射較豐富，可以通過(guò)光熱或光電技術(shù)充分利用太陽(yáng)能；④地下水資源豐富可以通過(guò)水井利用地下水資源及地下冷熱源。

不利條件主要有：①朝向不利，坐東南朝西北，夏季西曬嚴(yán)重；②用地緊張臨近周邊建筑，東、南面被相鄰建筑所遮擋，嚴(yán)重影響冬季日照及得熱；③空氣濕度較大，冬季體感溫度低。

2.5 功能布局

綜合分析住宅的周邊環(huán)境及建筑關(guān)系，明確建筑以營(yíng)造內(nèi)部空間為導(dǎo)向，因此建筑主體部分依然設(shè)置在基地的后端，前端留出足夠的庭院空間，以便打造環(huán)境，同時(shí)在建筑與村道之間形成緩沖空間以便住宅獲得更加安靜的環(huán)境。建筑主體共三層，一層功能主要包括客廳、餐廳、廚房、衛(wèi)生間、老人臥室、茶室及景觀魚池（如圖1）。客廳、餐廳設(shè)置在基地的東北側(cè)臨近側(cè)院，景觀魚池位于建筑中心偏西南，利用最不利位置營(yíng)造景觀休閑空間，成為建筑內(nèi)部空間的焦點(diǎn)。住宅的主入口設(shè)在庭院的東北角，進(jìn)入院門穿過(guò)庭院經(jīng)由門廊進(jìn)入建筑主體。進(jìn)入建筑內(nèi)部首先看到的是景觀水池、橋、中庭等內(nèi)部中心景觀。二層功能主要為臥室、衛(wèi)生間、儲(chǔ)藏間、連橋、陽(yáng)臺(tái)及部分上空空間。三層主要布置活動(dòng)室、客臥、衛(wèi)生間、陽(yáng)臺(tái)、屋頂平臺(tái)等功能[3]。

2.6 生態(tài)策略

通過(guò)綜合分析項(xiàng)目的自然條件，結(jié)合投資預(yù)算等因素最終在建筑上采用了以下幾種生態(tài)策略：遮陽(yáng)墻、自然通風(fēng)、自然采光、綠化、水池蓄熱蓄冷、地下冷熱源、太陽(yáng)能等。

2.6.1 遮陽(yáng)墻。建筑坐東南朝西北，因此首先要解決的就是防西曬問(wèn)題，設(shè)計(jì)中通過(guò)設(shè)置鏤空的遮陽(yáng)墻來(lái)遮擋西曬，遮擋率達(dá)70%，遮陽(yáng)墻與房間墻體脫開一定距離，中間形成陽(yáng)臺(tái)空間，這樣既起到了遮陽(yáng)作用，也豐富了活動(dòng)空間，同時(shí)自然形成建筑立面。遮陽(yáng)墻相對(duì)其他遮陽(yáng)措施具有以下優(yōu)點(diǎn)：材料易得，施工一體化，經(jīng)濟(jì)可靠，效果持久。

2.6.2 自然通風(fēng)。自然通風(fēng)是農(nóng)村住宅中的一種重要降溫手段，建筑通過(guò)空間剖面設(shè)計(jì)充分利用自然通風(fēng)。夏季白天利用熱風(fēng)效應(yīng)通過(guò)中庭空間及高側(cè)窗把熱空氣拔出，從而帶走熱量。夏季晚上利用山谷風(fēng)對(duì)建筑降溫，建筑通過(guò)局部屋頂?shù)膬A斜處理形成背風(fēng)負(fù)壓，更有利于建筑內(nèi)部冷熱空氣的交換。

2.6.3 自然采光。由于建筑朝向不佳，且與其他建筑距離過(guò)近，對(duì)自然采光的合理處理在本項(xiàng)目中尤為重要，一樓西南向完全被臨近建筑所遮擋，因此在建筑的西南角設(shè)置一處小庭院，為茶室創(chuàng)造采光條件，也為樓梯間提供南向側(cè)采光。魚池上空一層利用屋頂天窗為魚池和茶室提供光照。三層的中庭通過(guò)不同方向的側(cè)窗采光，使建筑內(nèi)部白天獲得足夠照度，并經(jīng)漫反射為室內(nèi)空間帶來(lái)柔和舒適的光照效果[4]。

2.6.4 綠化。農(nóng)村的生態(tài)環(huán)境相較城鎮(zhèn)更好，綠化更多，但綠化與建筑的結(jié)合仍相對(duì)粗獷。本項(xiàng)目在建筑空間的設(shè)計(jì)中融入了景觀綠化處理。不但在建筑布局中充分考慮了庭院綠化的設(shè)置，使建筑置身于庭院之中，同時(shí)在建筑內(nèi)部空間中也引入了綠化景觀，使建筑與綠化景觀融為一體。建筑陽(yáng)臺(tái)上設(shè)置了花壇，層層綠植使建筑外觀更顯生態(tài)，內(nèi)部景觀魚池通過(guò)設(shè)置適宜的綠植和盆栽，室內(nèi)空間綠意盎然，相映成趣，猶如置身室外公園。

2.6.5 水池蓄熱蓄冷。室內(nèi)中心設(shè)置了景觀魚池，上有連橋，橋兩側(cè)設(shè)置木凳，在橋上可觀魚休憩聊天。水池的設(shè)置既為室內(nèi)提供了一個(gè)景觀休閑空間，同時(shí)還起到了蓄熱蓄冷的作用，有利于室內(nèi)溫度的穩(wěn)定，夏季通過(guò)水汽的蒸發(fā)帶走熱量起到為建筑降溫的作用。

2.6.6 地下冷熱源。湖南農(nóng)村地下水資源相對(duì)豐富，可利用地下井水與空氣進(jìn)行循環(huán)交換為建筑提供部分冷熱源。項(xiàng)目中設(shè)計(jì)了一套空氣循環(huán)系統(tǒng)通過(guò)浸泡在水井中的金屬管與井水進(jìn)行熱交換，夏季可為室內(nèi)提供涼風(fēng)，冬季可以提供暖風(fēng)（因金屬材料加工原因暫未啟用）。

2.6.7 太陽(yáng)能。太陽(yáng)能是一種可再生的潔凈能源，農(nóng)村住宅中可以根據(jù)太陽(yáng)輻射條件進(jìn)行充分利用，本項(xiàng)目中采用了太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)為住戶提供日常熱水。

3 實(shí)際使用效果

舒適度方面，房主反饋室內(nèi)外空間舒適度相較以前大幅提高，室內(nèi)空間具有豐富的光影變化，空間生動(dòng)，自然景觀隨處可見，空氣流通，溫度適宜，因融入了空氣、陽(yáng)光、水、魚、人、石、綠化等多種自然元素，真正達(dá)到人與自然和諧共生。

能耗方面，房主反饋夏季空調(diào)基本無(wú)須使用，只有在極端高溫天氣情況下白天才需偶爾開啟。晚上因有山谷風(fēng)可迅速帶走熱量降低室溫，基本無(wú)須開啟空調(diào)。夏季白天庭院內(nèi)的溫度比外面道路低2～3℃，室內(nèi)比庭院又低6～7℃，總之室內(nèi)比室外溫度低8～10℃，室外氣溫連續(xù)38℃時(shí)，室內(nèi)溫度約為28～29℃（外墻未做保溫）。冬季最冷月室內(nèi)溫度在12～13℃左右，每個(gè)獨(dú)立空間可以根據(jù)需要靈活使用空調(diào)供暖，平時(shí)因居住人員較少，基本也不使用空調(diào)[5]。整棟建筑面積為450m2，一年的運(yùn)行電費(fèi)為4500～5000元人民幣（含所有家電及魚池水循環(huán)）。

總之，新建住宅相較原有住宅能耗實(shí)現(xiàn)大幅下降，舒適感和居住品質(zhì)得到大幅提升。

4 結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)將綠色建筑設(shè)計(jì)理念應(yīng)用于農(nóng)村住宅建設(shè)的實(shí)踐探索，得出綠色建筑設(shè)計(jì)理念在提升農(nóng)村住宅的居住品質(zhì)和節(jié)能環(huán)保上可以發(fā)揮重要作用。同時(shí)也發(fā)現(xiàn)建筑布局、遮陽(yáng)墻、自然通風(fēng)、自然采光、綠化、水池蓄熱蓄冷、地下冷熱源、太陽(yáng)能等數(shù)種生態(tài)策略及措施在農(nóng)村住宅設(shè)計(jì)中是切實(shí)可行的。根據(jù)不同地區(qū)的自然及項(xiàng)目條件可以選擇相應(yīng)的策略及措施加以應(yīng)用。

總之，綠色建筑設(shè)計(jì)理念在農(nóng)村住宅中的應(yīng)用，關(guān)鍵在于基于項(xiàng)目具體條件，綜合分析各種自然因素，全程貫徹綠色建筑設(shè)計(jì)理念，積極采用適宜的生態(tài)策略和措施解決相應(yīng)技術(shù)問(wèn)題。