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生态型乡村建筑的规划与设计

2019-01-13亓昦然

中华建设 2019年2期
关键词:生态型利用建筑

亓昦然

随着中国城市化的进程不断推进,我国的都市建设已经紧跟世界潮流,建筑水平不断提升,如鸟巢、水立方等建筑都已在世界建筑设计领域占有一席之地。但对于占了庞大土地面积和人口的我国乡村地区,却很少引起建筑设计师的重视。并且,许多独具地方特色且历史悠久的乡村建筑,也因为当地居民对这种“凝固文化”的重视程度不高,保护意识不强而遭到严重破坏,十分令人惋惜。

生态型的乡村建筑,指的是在乡村的建筑设计上遵守可持续发展的理念,即减少能源消耗和碳排放,积极采用新型环保材料,实现资源再生循环利用,不产生有毒有害的污染物,为乡村居民提供更加低碳、健康、舒适的生活环境。农业和部分工业是乡村经济发展的主要途径。在提倡低碳环保的今天,乡村的建筑可充分结合当地的发展特色、生活习惯、历史文化等进行设计和规划;另一方面,工、农业发展产生的污染问题也可以通过规划去解决。

建设社会主义新农村势在必行,要运用科学的手段建造符合当地各方面条件的新型节能住宅区,使得农村与城市的差距不断减小。本文从理论和技术两个方面对生态型乡村建筑设计进行探讨,并对其未来发展进行展望。

一、生态型乡村建筑的设计理论探讨

1.乡村建筑的设计特点

现阶段的乡村建筑大多还是沿袭老一辈的手工建筑方式,存在着方方面面的问题。以北方建筑为例,北方冬季气候寒冷干燥,土质墙体与单层窗户并不能有效减少热量的散失,因而使房屋的保温性大大降低,同时也造成了煤炭资源的浪费。再者,北方传统的民居建筑多使用烟筒通风,通风条件差,极易发生CO中毒等危险。传统的手工化建筑在抗震能力方面也无法与城市建筑相比,因而一旦发生地震,会造成大量的人员伤亡和财产损失。因此,乡村建筑的设计要考虑到建筑材料、能源储备、家族聚居和可持续利用等方面。

(1)建筑材料

材料的选取应遵循就近、环保的原则。既要考虑到当地的文化特色,又要满足居民对房屋坚固程度和隔热条件的要求。建筑材料的开采与加工不能对当地生态带来大量的破坏,要遵循可持续发展的理念。

(2)能源储备

能源的利用要遵循“因地制宜,高效环保”的原则。山区居民秉承着“靠山吃山”的理念,林木是其主要利用资源,但要“取之有度,用之以时”,注重生态修复和环境保护,才能“取之不尽,用之不竭”。再比如我国西部,地处高原地带,海拔高,光照强,太阳能资源尤为丰富,再加上阶梯交界处海拔落差大,因而水电资源尤为丰富。

(3)家族聚居与可持续利用

相对于城市而言,乡村居民更注重血缘关系和家族关系,往往某个村庄就是以某个姓氏而命名。所以,乡村建筑在设计之初便要充分考虑到多代同堂,老者居多,个人隐私等问题,以便家族共享天伦之乐,老少各得其所。不同于城市商品房的自由买卖,乡村住宅的私有观念,传承观念更强,因此房屋建设要充分考虑到可持续利用这一方面,使得房屋历经百年仍旧屹立不倒。

2.生态化设计原则

构建生态化建筑,在宏观上要遵循整体性原则,尊重可持续发展规律,实现人、自然、建筑的和谐统一。生态化设计原则具体体现在三个方面。

一方面在居住者感受上,具体来谈,应需处理好采光、隔音、保温、通风等基本功能,营造一个舒适、安全、美观的居住环境。主要体现在对建筑构型、材料、设备、软装等方面的选择,可将乡村特有的文化风俗与现代化相结合,将乡村特有的天然材料与新科技相结合。

生态型的设计,一定要考虑到对生态环境的保护和能源物资的节约,打造低碳环保无害的建筑,实现可持续发展。主要体现在水资源的利用、生活生产污水的处理与排放、噪声的控制、生活垃圾与生产废弃物的处理、节能材料的选用、清洁能源的利用等多个方面。同时,在绿色植物培育和景观的设计上,要考虑与建筑的和谐,也要充分考虑对整个生态环境的作用,保护生态多样性。

在此基础上,要努力提高乡村建筑在功能和管理上的自动化甚至智能化水平,在考虑到经济成本的前提下,将最新的建筑科技和计算机科技恰如其分地运用到其中,真正地打造社会主义新农村。

二、生态型乡村建筑的设计技术探讨

1.生态建材

生态建材是建设生态乡村建筑的一个重要因素。建材的选择直接影响到房屋的功能和居民的舒适度,因此建筑的选材要考虑到材料是否节能环保以及回收利用,材料的成本以及运输等方方面面的因素。同时,与地方气候风俗相适应,做到因地制宜。

在广大农村地区,土是一种理想的建筑材料。首先,土的取材丰富,且对技术含量的要求较低,只是建模并进行夯实即可;其次,土自身具有许多优点,比如土的保温性较强、隔音性较好,有较强的湿度调节能力。如此一来,土制房便可以给居民提供更好的居住体验。此外,土可以重复再生利用,对环境的负荷更小。

秸秆也是一种常见的农村环保建筑材料。废弃秸秆焚烧会产生大量的有害气体及烟尘,严重影响环境。因此将秸秆作为建筑材料无疑是变废为宝。秸秆具有高度的可塑性以及保温性,且可以缓解木材需求的紧张。除此之外,草泥及粉煤灰也是常见的环保型乡村建筑材料。

与城市单一的建筑材料不同,乡村建筑的设计要充分考虑到材料的地域特点,以及对不同气候条件的适应。选材要充分传承地域文化,并且从建筑选址,通风采光,整体布局等方面综合考虑。以浙东地区乡村建筑为例,厅井是一种常见的形式,四周建筑高,屋檐陡,中间形成一个形状类似于井口的小院落,从而使冷风对流,湿气上升,降温除湿,适应江南地区炎热潮湿的气候特点。再比如广州地区的竹制建筑,其脱离地面的建筑形式与当地炎热潮湿的气候相适应,可以做到有效的通风散热作业。且竹子本身即具有极高的比强度,其比强度是钢铁比强度的3-4倍,并具有较好的韧性及抗拉伸能力,生长速度也比木材快的多。一些以竹子为原材料的新型材料也开始被广泛应用,如竹材层积材,竹材胶合板等。

2.太阳能与其它清洁能源

太阳作为生态系统能量的直接来源,可以说是取之不尽用之不竭,因此充分利用太阳能资源是建设生态型乡村建筑不可缺少的一部分。人类利用太阳能的记载最早可以追溯到十九世纪四十年代中期。在乡村地区,常设太阳灶用于烹饪食物,之后太阳能热水系统、太阳能光电板等逐渐在农村地区应用。与传统的煤炭,天然气燃烧放热相比,太阳能的使用可以达到零排放无污染,不会产生破坏环境的有毒物质。其主要部件集热器则可以根据当地纬度调节倾角达到垂直照射以便最大化地将太阳能转化为热能,供居民日常需要。

进入二十一世纪之后,地热泵的出现与使用使太阳传递给地表的热量也能够得到利用。且相较于太阳能集热器而言,其受热面积更广,因而能量的利用率也更高。利用热泵使室内热空气聚集上升并通过自然通风排出室内,既能降温除湿,又能通风换气。此外,有些地区可利用风能、潮汐能等进行发电,为建筑供能;农村堆肥产生的沼气也是一种极具开发潜力的能源。

3.雨水利用与排水技术

水是万物的本源,从古人的沿水而居到如今沿河流湖泊成条带状分布的经济区都足以说明水对人类活动的重要性。许多大城市在建设初期,便已经充分考虑到了庞大的地下水系统的建造。相比之下,乡村地区水循环以建筑个体水循环和小范围村庄内的水循环为主。乡村水循环主要包括雨水的收集及利用,河流水的引入及生活污水的处理与排放等。

南方地区降水多,因此雨水成为居民日常用水的一个重要来源。居民主要利用屋檐将雨水引入蓄水池内,进行简单的沉降过滤便可以用于花园的灌溉,厕所的清洗等。不仅如此,一定工艺处理后的雨水可以当作居民日常的饮用水。相比城市中溶有大量酸性有害气体和固体小颗粒的雨水,农村地区的雨水水质较好,仅通过沉淀、杀菌处理就可以作为安全的饮用水。同时,蓄水池中的水也可以作为防火急救的消防设施。

乡村环境中视觉和嗅觉上的污染主要原因便是生活生产污水的不合理排放,以及生活垃圾的不恰当处理。在生态型乡村建设中,可以根据当地的实际情况进行分类恰当的处理。比如距离城镇较近的乡村可以通过污水管道系统的合并与城镇共用一个污水处理系统。对于较偏远的农村,可以考虑多个村庄联合,在尽可能不占用耕地的原则上建设一个能够长期使用且具有一定规模的污水处理系统。而排出口位置要接近农田,方便富含氮磷的处理后污水可以进行二次利用,灌溉农田。污水处理厂的规模与技术也一定要与当地实际水平相适应,秉着节能、环保、经济的原则。其中,氧化塘是乡村典型的水处理建筑,氧化塘既可以对日常生活、农业、禽畜污水进行无害化处理,这些污水中的有机物和氮磷等还能为氧化塘中的植物提供养分,最后用作饲料,实现资源的循环利用。

三、结语

社会主义新型农村的建设任重而道远,生态型乡村建设已成为重要发展趋势。本文主要探讨了一些乡村生态型建筑的设计理论及原则,一些生态型乡村住宅设计技术在建材的选用,太阳能技术的推广与应用,和给排水技术的解决方案方面的问题。在未来建设生态型农村的道路上,不仅需要设计师对我国农村建设的热情投入,也需要各种针对建筑节能减排的工艺技术的不断开发与更新。

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