绿色农村住宅探讨

2011-08-28曹张艳

绿色科技 2011年6期

朱姣 ,曹张艳 ,范银 ,徐浩

(江苏大学理学院,江苏镇江 212013)

1 引言

我国建筑设计的重心主要在城市,这使得农村住宅的发展远远滞后于城镇,农村地区存在着很多问题。我国资源总量和人均资源量都严重不足,同时我国的消费增长速度惊人,在资源再生利用率上也远低于发达国家。近几年,我国的城市化进程逐步加快,但我国的农村人口仍占有相当大的比重,农村地域十分广阔,农村地区未来的发展将直接影响到我国的总体发展水平。因此,在农村地区推行和发展绿色建筑,将有利于我国的可持续发展。如何解决农村地区存在的各种问题,推进我国农村地区的可持续发展?答案是在农村推广绿色建筑的理念,发展绿色农村住宅。绿色建筑是将可持续发展理念引入建筑领域的结果,将成为未来建筑的主导趋势。

绿色建筑是指在建筑的全寿命周期内,最大限度地节约资源(节能、节地、节水、节材)、保护环境和减少污染,为人们提供健康、适用和高效的使用空间,与自然和谐共生的建筑。如何在农村发展绿色住宅?目前,世界各国普遍重视绿色建筑的研究,许多国家和组织都在绿色建筑方面进行了大量的研究和尝试,取得了丰硕的成果。但基于我国的国情,许多成果并不能在我国农村地区运用,比如新研发的各种节能产品,资源回收系统因其高昂的价格并不能在广大农村推广。其实,在农村推行绿色住宅,并不需要运用很多昂贵的高科技的产品。在设计的过程中,只要引入一些比较简单的理念和手段,就能取得良好的效果。

2 绿色农村住宅设计分析

2.1 规划布局

传统民居在建筑布局上因地制宜、节约用地、注重利用自然条件结合地形地貌与自然和谐相宜,这是值得借鉴的。在绿色建筑的规划中,要考虑当地气候、风向、日照、地形地貌、水文特征等,另外很重要的一点要尽量避开自然灾害可能造成的影响。尽量利用原有河流、树林、绿色等地理特征,达到人与自然的和谐共处,相互依存,筑成环境优美的人居环境。另外,在规划乡村建筑时,要把原有传统乡风民俗、古典建筑、碑、坊、亭等体现乡村历史文化的元素纳入到规划中。这样才能体现出各个农村地区的特色,避免了千篇一律。

如果建筑基址周围的环境不利于建造节能健康舒适的绿色住宅,就有必要采取一些手段改善周围的环境。比如,在住宅北面栽种四季常青的树木,有利于抵挡冬天西北风,减少冬季住宅的热量损失。在住宅南面相隔一定距离长有落叶乔木,在夏季可以遮阳,而在冬季则不影响接受太阳辐射。同样,在住宅东面和西面栽种高大的落叶树,有利于在夏季遮蔽强烈的太阳辐射,在冬季吸收太阳辐射。

在农村院落设计中,要充分考虑农民的生活功能需要和心理需求,要在院中设置菜园和花园,必要时要设置晒谷场地。在设计中,要保证院子的面积适中,既能满足农民的需要,又不超过国家规定的建筑面积标准。若在院中设置猪圈或鸡舍,则最好将其设在后院,而此时,仓库与车库也可以设在后院,前院就不需要太大的面积,前院面积可以减少30～40m2。

2.2 住宅设计

在建筑技术与构造空间设计、平面布局等方面,做到充分利用自然资源,并实现节约能源的目的。在传统民居中,有许多自然空调通风措施,顺应自然,自动调节,这非常值得总结与借鉴。比如在温暖地区,民居房间进深,大厅宽且高,门与门尽可能对齐,形成穿堂风,使空气快速对流,带走热量。为了防止冬季北风直接侵袭,节省冬季采暖能耗,南窗一般较大,北窗较小,有时甚至可以不设北窗。门窗可以不采用高价格的节能门窗,在设计时就可在保证日照、采光、通风、观景要求的条件下,尽量减小住宅外门窗洞口的面积,控制窗墙比,缩短窗扇的缝隙长度(采用大窗扇,减少小窗扇,扩大单块玻璃的面积,减少窗芯);合理地减少可开启的窗扇面积,适当增加固定玻璃及固定窗扇的面积,提高住宅外窗的气密性,减少冷空气渗透。建筑朝向于正南向±10°范围内最有利于获取适量的阳光。偏离正南方向的角度越大,冬季获得的热量越少,而夏季获得的热量越多。

民居一般采用檐口挑出或遮阳处理,在夏季太阳高度角比较高,能够有效地阻挡太阳光,避免太阳辐射透过窗户进入室内,而在冬季太阳高度角比较低,不会阻挡太阳辐射进入室内。这些手段能营造健康舒适又环保的住宅环境,是现代人工空调技术无法做到的。另外,要重视将自然引入到住宅的设计中,比如在温暖地区可以在墙上种植爬山虎等植物,形成立体绿化。在平屋顶种植植物,借助栽培介质隔热,这一方面美化了环境,另一方面呈现出一种绿色的生命力(图1、图2)。

图1 绿色农村住宅首层平面

图2 绿色农村住宅二层平面

2.3 能源利用

要最大限度地利用能源,提高使用效率。东北华北地区的民居,多设火炕火墙,墙内设回环盘绕的烟道,把炊事余热作为采暖热源。二次利用并且利用得很充分,这一生态思想及能源循环利用的技术,在能源危机的今天非常值得我们借鉴。

在农村住宅的设计中,要重视清洁能源的开发和利用。我国的建筑能耗量约占全国总用能量的1/4,居耗能首位,其中主要是建筑的采暖和空调耗能。现在应用的能源主要是以煤炭、石油、天然气为主的不可再生能源,使周围的自然与生态环境不断恶化;大量使用空调也加大了电能消耗。提倡建筑节能,要重视人文方面的内容,强调人与自然协调,尽量采用自然生态型的方式节能,如太阳能、生物质能等等。采用清洁能源是保护生态环境,走可持续发展道路的重要措施。

在建筑设计中增加对太阳能的利用,其目的是为了使能源得到有效地利用并且增加人们的舒适感。在农村利用太阳能,不仅仅要体现在太阳能热水器的应用,还要在农村推广被动式太阳房的应用。被动式太阳房的设计中,窗户的设计是很重要的。合理的窗户设计不仅用于采光通风,还可以控制内部空间与室外环境之间热量传递。例如采用适当数量和类别的朝南玻璃窗和设计合理的遮阳装置,冬季允许热量进入建筑物,在夏天则拒绝热量的进入。另外,合理的设计还可以起到装饰的作用。

沼气是目前我国农村中最有前途的廉价能源之一,有利于改善农村地区的卫生环境。人畜的粪便、植物的茎叶(主要是每年被大量焚烧的秸秆)和垃圾中的有机质在一定温湿度和密闭的条件下,经过微生物发酵产生甲烷(即沼气),可供家庭煮饭、照明、发电等等。沼气池的容积可根据每户人数决定,其位置应靠近厕所或牲畜圈,使粪便自动流入池内,方便管理,有利于保持池温,提高产气率。此外,沼气池废渣又是花木的优质肥料,将废渣浇注在农田里,有利于改善无机化肥对土壤的副作用。除了太阳能和沼气,我国有些地区也可以根据当地的气候条件发展风能地热能等清洁能源。

2.4 建筑材料

仔细选择建筑材料可以减少能耗和浪费,增加人体舒适度而又不用付出高昂的环境代价。选用材料时要考虑最少消耗,避免浪费,并考虑可再生性(材料是否可以“生长“或自然地添满)、可持续生产(资源是否会过快的用光)以及材料的可回收性,并尽可能地使用旧材料。废骨料、矿渣粉、粉煤灰,甚至栽培花草的小陶粒,都将成为水泥的完美“替身”:蒸压粉煤灰砖或粘土空心砖的运用,将大大减少粘土需求量。农村住宅设计中,其居室的装饰应尽量采用环保型无毒、无害的装饰材料,居室的隔墙尽量采用环保砖或或木屑制砖。环保砖是多以发电厂排出的飞灰作为原材料,其抗压强度,防水、隔热、隔音性能均超过一般红砖。而木屑制作的砖,强度是普通砖的两倍。墙壁装饰从生态学的角度应采用无害化装饰,如利用天然的木材自然拼板、竹质的板料、纸纤、棉布作墙壁装饰材料,普遍受到消费者的青睐和关注。地板采用竹拼地板,其色泽清晰,结构新颖独到,格调高雅,具有防腐防潮、耐磨性好、弹性好的特点,更主要是对整个居室无污染。

农居采用的材料及构造技术应该与经济挂钩,过分高昂的新材料和技术不适合大范围的推广,不顾实情的浪费就更加不可取。在资源比较丰富的地区,可以就地取材。