马锡栋

摘 要：本文阐述了“台达杯”竟赛作品基于地区生态技术的设计思考。在结合教育农园的建设需求的基础上，本方案巧妙运用浙江民居特有的架空“干阑式”、“天井”、“竹木夯土”等地区生态技术设计原理，与现代节能技术结合，同时融入人性化的体验空间设计。创造出适合家庭出游的绿色、可持续的生态教育农园。传承、创新地区生态技术的同时实现乡村旅游的可持续化。

关键词：地区生态技术 体验空间 传承 创新

2019年“台达杯”国际太阳能建筑设计竞赛以“阳光·文化之旅”为主题，提出了如何让通过研学基地等载体提升乡村附加值的问题，旨在将被动式技术与乡村建筑结合起来，使文化之旅更具可持续性。本方案选择的是凤溪地块，位于浙江省桐庐县凤川街道的凤溪玫瑰教育研学基地。据调研，场地位于小河谷平原，中心有一水渠，将场地分为南北两片。北面为农耕用地，常年被水浸没，土质松软潮湿;南面杂草丛生，土堆遍布，交通紊乱。

一、地区生态技术分析

1.气候分析

桐庐属于亚热带季风气候，一年四季光、温、水基本同步增减。年平均气温约16℃，年平均降水量约为1552mm，6月为梅雨期，降水集中。夏季较为炎热，盛行东南风，冬季破坏性低温较少，盛行北风，仍需采暖措施。本方案在教育农园的建筑设计中需要解决防潮、排水、保温隔热等问题。

2.地区生态技术

经过对场地周围村落的实地调研，发现传统的浙江民居已能够适应当地气候，通过架空“干阑式”、“天井”、“竹木夯土”等技术，良好地解决了建筑防潮、通风等问题。

（1）架空“干阑式”

当地居民建筑布局紧密，以联排为主，傍山而建，有效解决了夏日遮阳问题;其次，为解决建筑防潮的问题，当地居民采用架空“干阑式”处理？譹？訛，将建筑整体架高1m左右，架空空间不仅解决了防潮问题，还可用于储藏。

（2）天井

天井作为当地传统民居的基本元素，使建筑内部的物理环境得到了良好的改善？譺？訛。其较远的出檐，起到了良好的排水、遮阳作用。由于天井内空气受阳光直射温度高，而内侧四周及地面由于接近地表，温度低，天井上下形成温差，使空气流动，形成热压通风。

（3）竹木夯土

当地居民擅于将竹子与溪石共同使用。溪石为建筑底部承重结构，竹排与夯土粘结形成墙体，这样的建造方式，生态环保，且夯土墙本身还具有良好的湿度调节功能，其平衡湿容量远远大于实心砖与空心砖，使建筑室内冬暖夏凉，同时借助竹子良好的韧性达到抗震的效果。

3.设计构思来源

当地民居采用以上生态技术，有效解决了夏季湿热的恶劣环境，低成本高效益的生态技术改善原本的生活环境，实现建筑的低能耗。方案的设计构思正是来源于这些生态技术理念，将现代被动式技术与地区生态技术结合，在完成建筑空间设计的基础上，传承优秀的地区生态技术。

二、被动式生态技术设计构思

通过架空建筑、廊桥的方式，保留原有农田，避免土地硬化，延续以人工耕种为主题的产业形式，并采用建筑掩藏于自然的传统布局。建筑风格上，沿用江浙一带传统民居特征。在巧妙结合地区生态技术、融合现代被动式节能技术的同时，通过积极经营农田景观资源、营造人性化体验空间，强调并创造以自然共生为主题的生态教育农园（如图1）。

1.地区生态技术的传承与创新

在设计中，积极结合架空“干阑式”、“天井”、“竹木夯土”等传统地区生态技术原理，融入现代节能技术，在有效解决建筑通风、遮阳、保温隔热等问题的基础上，营造丰富有趣的空间体验。

（1）架空风道——“干阑式”的延续

因场地土壤常年被水浸没而潮湿松软，若直接建造，将破坏原有土壤结构与生态系统，并带来房屋潮湿问题。在设计中，巧妙地与传统地架空“干阑式”地区生态技术结合，将建筑架高2m至4m不等，避免土地硬化，保留原有耕地，用于农作物种植，并解决建筑防潮问题。此外在架空层的相应位置设计挡风墙，结合文丘里效应，形成自然风道，东偏南朝向使夏季主导风较容易进入风道，形成顺应风道方向的穿堂风，在冬季，挡风墙阻挡北风进入风道，实现夏季导风、冬季挡风的效果（如图2）。

在满足建筑生态节能的基础上，结合使用对象进行人性化的空间设计，通过人群的参与行为形成闭环效应，在学习自然的同时培养家庭关系。利用架空空间，梳理农田格局，四季农作物的变化，从视觉、嗅觉、味觉上都有不同的感受，不同植物的相互搭配，能够形成时间维度上的连续景观。通过线性的交通空间将各个种植田串联起来，实现农田、景观一体化，在空间节点上设计观景平台，塑造人群驻留视点。保留的农田不仅成为孩童了解自然的课堂，同时也是长辈乘凉闲谈的场所，以此实现家庭内部交流与感情升华，形成闭环效应。

（2）建筑遮阳——“天井”的创新

在方案中，沿用并创新了“天井”技术中“出檐长”的设计。结合当地太阳高度角，巧妙地设计建筑物檐口坡度与出檐长度。在夏季，太阳高度角达到最大，屋檐的出挑恰能够阻挡直射阳光进入室内，减少热辐射;而在冬季，太阳高度角减小，屋檐坡度又能够将直射阳光引入室内，增强房间亮度与温度。

（3）保温隔热——“竹木夯土”的改良

当地夏季炎热，需做好隔热措施，冬季虽无破坏性低温，但仍需保暖，在设计中，对当地“竹木夯土”的生土材料进行重新利用。采用现代的铁电锤夯锤技术突破传统夯土技术局限性，填压出密实度更高的夯土墙，并且在填压过程中，加入不同颜色的土壤、砖块、植物，增强墙体的纹理效果，在提高墙体耐久度、力学性能的同时，也增强美观效果。

2.现代节能技术的融入

（1）特朗勃原理的应用

在建筑设计中，结合特朗勃原理（如图3），实现建筑内夏季降温、冬季保暖效果。在距离玻璃窗1m处设计一排穿孔板，形成一个夹空层。在夏季白天，夹空层兼做绝热层，反射太阳辐射，阻隔热量进入室内，但在夜晚，需要同时打开窗户与墙体底部风口，将室内热量不断向室外排放，以此实现降温效果;在冬季白天，太阳直接辐射加热穿孔板与墙体间的夹空层，加热后的空气通过墙体底部风口进入室内，实现供暖效果。

（2）太阳能的利用

本方案选择太阳能集热板与光伏电板两种太阳能板，前者主要用于各个房间热水器加热，后者将太阳能转化为电能，用于灯具的照明与机械灌溉。经过模拟，将太阳能板的安放角度定为15°左右，实现太阳能的利用率最大化。

结语

现代乡村建设常常以短期盈利为目标，而忽视建筑物本身的可持续性。“干阑式”、“天井”、“竹木夯土”等传统地区生态技术，已经融入当地民居建设中，并有效降低了建筑能耗。竞赛作品（如图4）将浙江传统生态技术与现代被动式节能技术结合起来，实现建筑可持续化。在时代发展过程中，更需要关注本土优秀的生态技术，并将其传承、创新，使其在新时代继续发挥作用。

注释：

牟永抗.河姆渡干栏式建筑的思考和探索[J].史前研究，2006（0）：23-40.

刘舒.乡村旅游背景下徽州民居再利用改造策略研究[D].合肥工业大学，2018.

李涛 等.传统与现代的和谐——浙江安吉农宅的生态实践[C].中国建筑学会2007年学术年会，2007.

欧阳焕英、周文和、王蕴芝.太阳能建筑特朗勃墙结构特性数值分析[J].绿色科技，2018（11）.

刘翠琳.江浙民间传统建筑瓦屋面营造工艺研究[D].东南大学，2016.

李茹冰，陳冠天，黄涵欣.一个“失田村”的绝处逢生——以浙江省台州市白鹤岭下村规划为例[C].2018中国城市规划年会论文集（18乡村规划），2018.