農村住區熱環境演變趨勢與規劃策略研究★

王 雪 胡宗波

(1.西安建筑科技大學建筑學院，陜西 西安 710055； 2.陜西省西部綠色建筑協同創新中心，陜西 西安 710055； 3.陜西省(西部)綠色建筑重點實驗室，陜西 西安 710055； 4.武警后勤學院，天津 300309)

農村住區熱環境演變趨勢與規劃策略研究★

王 雪1，2，3胡宗波4

(1.西安建筑科技大學建筑學院，陜西 西安 710055； 2.陜西省西部綠色建筑協同創新中心，陜西 西安 710055； 3.陜西省(西部)綠色建筑重點實驗室，陜西 西安 710055； 4.武警后勤學院，天津 300309)

通過對傳統農村住區環境發展的分析，在對農村住區物理環境測試基礎上，探討了農村住區熱物理環境的變化和演變，通過研究對農村住區規劃和建設，提出了在新農村的規劃中應該控制住區建筑密度，增加住區組團間距，提高對庭院空間的重視等建議。

農村住區，熱環境，演變趨勢，規劃策略

0 引言

2010年我國城市化率為50%，一半的人口還在農村生活[1]。農村住區環境決定了我國大部分人生活水平和居住質量。經濟的增長和建設水平的加快，使人們對住宅的需求和建設都日益高漲，農村居民也不例外。農村住區建設發展也呈現出快速增長的趨勢。這種趨勢如果不加干預盲目增長，會使農村住區環境惡化，不利于居民工作生活甚至身心健康。

農村住區環境是由多方面構成的，其中便有住區物理環境。農村住區物理環境主要包括農村住區熱環境、住區聲環境和住區光環境。其中住區熱環境影響著居民的舒適、健康，以及家庭和住區的能耗等多個方面。本文對農村住區熱環境影響要素作詳細分析，對我國農村住區物理環境的發展做定性討論，并提出合理的規劃對策。

1 農村住區熱環境影響要素的發展

影響農村住區熱環境的要素有三：住區內部人工環境、住區周邊環境和居民生活方式。

1.1 住區內部人工環境變化與住區熱環境

1)住區規模。為了滿足生活需求提高使用空間，農村居民在宅基地基礎上擴建和改建的情況越來越多，宅基地上住房的面積和建設量在增加，2009年農村新建住宅面積比2000年高2倍[2]，但大多數家庭的宅基地沒有變大，宅基地的變化趕不上居住的需求。這引起農村住區局部建筑密度和容積率上升，尤其是建筑密度的上升。原本的庭院和建筑共生的住宅環境變為以庭院空間越來越小僅以建筑為主的住宅環境。

住區規模不僅是衡量住區大小和建筑強度的量，也會影響住區熱環境。城市的發展和建筑建設對熱環境呈現出“城市熱島”現象[3]。熱島效應的強弱以熱島強度ΔT來定量表示，表示方式為：

熱島強度ΔT=市區氣溫(te)-郊區氣溫(ta)

(1)[4]

與熱島強度相關的因素有：地區風速v、城市建筑高度h、建筑間距W[5]、建筑能耗Qh、太陽輻射Q太[6]、下墊面反射率α和城市潛熱交換Q潛[3]。這些因素共同作用，城市熱島效應最終表現為城市每日平均氣溫要比周邊開敞地區高3 ℃～6 ℃。

在2011年夏天對關中農村住區熱環境的調研測試中發現，密度較高的農村住區中心日平均溫度大于邊緣區，密度較高區比邊緣區的日平均溫度高0.5 ℃～1 ℃左右，即住區密度較高區和中心區的夜間通風和降溫效果要差一些；住區邊緣區日溫差較大，在中心區日溫差在5 ℃左右，邊緣區日溫差達12 ℃左右，即住區邊緣地區熱環境受住區周圍空氣溫度的升降而相應變化[7]。住區建筑密度和容積率對熱環境的影響還是比較明顯的，建筑密度的上升加強了住區中心的溫度的提升，農村住區布局過于集中對炎熱地區較不利。

2)住區建筑材料和建設方式。農村住區建設材料中以木材、竹材、土坯、石材、磚和粘土瓦等構成住區住宅建筑的主體。由于交通等方面的原因，在以往農村建設中，建設材料多選自當地原生材料。而以木材、竹材、土和石材都只需天然材料經過較簡單的加工即可用于建造農村住房。這種方式既節約了建筑材料在交通運輸中所需的能耗，原有的建筑材料也較適應當地的自然氣候環境。

自1990年以來我國農村住房建設材料和建設的方式發展的趨勢為：使用的建筑材料由以往的簡單加工自然材料向復雜加工工業材料發展，水泥、磚和混凝土等成為農村建設的主要材料；磚木結構建筑增長幅度下降，而鋼筋混凝土結構住房迅速上升。鋼筋混凝土結構的建筑其建筑材料中的鋼筋和水泥材料，需要大量的能量才能完成生產，比傳統住區建設能源浪費的多。

在住宅使用過程中鋼筋混凝土結構住宅，并不比傳統住區節約能源，其熱工性能也不比傳統農村住房表現優異，例如陜北農村傳統民居窯洞住宅要比新建普通鋼筋混凝土住宅在熱工方面的表現更好[8]。

3)住區道路環境。早期農村住區一般道路寬度較小，路面寬度一般只有3 m～5 m。若兩車相向而行時，時而需要借助主路旁的路肩。路面鋪設方式為石子、石板鋪砌或灰土夯實。

發展較快的農村內部道路鋪設方式由原先的石板、石子或灰土路面，發展成水泥或瀝青路面。即原本的透水路面或半透水路面變為不透水路面。而在夏季不透水路面水分很少，無法通過蒸發潛熱作用降低路面溫度，使住區內的環境的空氣溫度和輻射溫度都有所上升，加強了住區夏季空氣溫度的升高，不利于夏季農村住區降低其空氣環境溫度。

1.2 農村住區周邊環境變化與住區熱環境

1)生態環境。除農村自身的發展改變其物理環境外，周邊環境的發展也影響到住區物理環境。農村住區外圍的自然環境對居民排放的廢氣、廢水和廢熱等有一定的稀釋和降解作用。

近年來國家實行了反哺農業的政策，農產品的產量和產值出現增長，也促使農村周邊的自然生態環境和人工生態環境狀況在不斷惡化。例如內蒙古呼倫貝爾草原在18年的時間內，牲畜頭數增長6倍以上，出現草原沙化等環境惡化趨勢[9]。沙漠化的土壤熱容量小，在夏季更容易升溫而冬季更容易降溫，且環境的熱穩定差。

2)人工環境。農村住區周邊的人工環境有水壩和公路等。水壩對熱環境會相對有利一些，但上游的水壩會給下游的生態和環境帶來負面影響，所以水壩在較大的一個范圍看，對熱環境的影響是平衡的。

農村周邊的公路的通行量增多不僅會帶來噪聲，汽車排放的尾氣也有一定量的廢熱。同時新建的公路代替了原有的下墊面，公路對太陽輻射的吸收量比一般的空地要多，潛熱量下降。

1.3 農村生活方式與住區熱環境

原本農村居民以農作物和家養禽、畜等為主要的經濟來源；家庭生活中的能源消耗以炊事和取暖為主，采光、娛樂等項目為次之；生活中主要以柴、桔梗等植物為主要能源，使用煤炭較少。傳統農村生活中釋放的熱量和污染物對住區物理環境的影響也較小，自然環境的負擔較輕。

近年來農村居民在交通出行、起居飲食等生活方式都在逐漸改變。農村與對外環境聯系也更緊密，汽車、摩托車和農用機車等機動工作的使用率升高，交通方式由原先簡單的步行和非機動交通方式轉變為機動交通為主非機動方式為輔的交通形式，交通方式的轉變使交通排放的能耗升高。

2 農村住區熱環境演變趨勢

1)農村住區整體溫度升高，相對濕度降低。在住區人工內部環境、外部周邊環境和生活方式的變化中，都預示著農村住區整體平均溫度的上升。

2)住區中心平均溫度高于周邊溫度，這種溫度差會繼續增大。

3)住區通風不暢，使室內和室外人體熱舒適度降低。

4)住區的庭院空間變小，通風不暢等會引起其溫度逐漸升高，導致室外環境不舒適，將使居民更多在住宅中停留。

3 農村住區環境規劃對策

現階段與農村建設相關的政府政策有中華人民共和國國務院令第116號《村莊和集鎮規劃建設管理條例》，中共中央國務院關于推進社會主義新農村建設的若干意見和地方農村村莊規劃建設條例。其中大部分對農村建設面貌、安全、衛生、節地和節能方面都有其條文，但對農村住區物理環境還沒有重視，還應進一步出臺促進農村物理環境建設的政策。

農村住區環境規劃的對策如下：

1)合理控制住區建筑密度和容積率。根據農村所在地的氣候特點，進行相應的建筑密度和容積率控制。對北方較冷地區可以適當的提高建筑密度和容積率，提高住區熱環境的舒適度，而南方地區應降低建筑密度和容積率，增強夜間通風降溫的效果。

2)增加農村住區各組團之間的間距。整體密集的住區與自然環境的物質和能量交流是有限的，其住區的物理環境也是不均衡的。應適當加大住區組團之間的間距，縮短每個住宅與自然環境的距離。

3)控制引導住宅通風。因農村住宅建筑高度較低，住宅風環境受周圍其他住房和院墻等影響的作用較大。在建筑密度較高的農村住區規劃時應注意住宅周圍風場的通暢，保證住宅內的有效通風。

4)提高對庭院空間的重視。庭院空間是農村住區比較特殊的空間，可以解決一定的生活所需空間問題，又是造價低廉的空間模式。同時它是住宅的外環境，對住宅內的環境影響很大。應對庭院空間進行合理的設計和建設，使其功能和物理環境都滿足居民所需。

[1] 孫國華.“十二五”時期我國城鎮化水平探討[J].宏觀經濟管理,2010(5):37-38.

[2] 中國農業年鑒編輯部.中國農業年鑒2008[M].北京:中國農業出版社,2008.

[3] Landsberg H E. The urban climate 1st ed.[M].New York:Academic Press,1981.

[4] 劉加平.城市環境物理[M].北京：中國建筑工業出版社,2011.

[5] Oke T. Overview of Interactions between Settlements and their Environment. WMO Expert Meeting on Urban and Building Climatology [C].WCP-37, World Meteorological Organization:Geneva, Switzerland,1982:65-66.

[6] 吉沃尼.建筑設計和城市設計中的氣候因素[M].北京:中國建工出版社,2010：193-194.

[7] 王 雪.新建農村生態住區評價指標體系研究[D].西安:西安建筑科技大學,2011.

[8] 劉加平,何 泉,楊 柳,等.黃土高原新型窯居建筑[J].建筑與分化,2007(6):39-41.

[9] 周民良.我國農村環境的變化趨勢成因與解決路徑[J].學習與實踐，2007(4):20-23.

Research on evolution trend of thermal environment in rural settlement and planning strategy★

Wang Xue1,2,3Hu Zongbo4

(1.ArchitectureCollege,Xi’anUniversityofArchitectureandTechnology,Xi’an710055,China;2.ShaanxiWestGreenBuildingCollaborativeInnovationCenter,Xi’an710055,China;3.Shaanxi(Western)GreenBuildingKeyLaboratory,Xi’an710055,China; 4.ArmedPoliceLogisticsCollege,Tianjin300309,China)

This paper discusses the change and evolution of thermal physical environment in rural settlement based on the test of physical environment in rural settlement， through the analysis on environmental development of traditional rural settlement and the research on the planning and construction of rural settlement: it is required to control the building density in the settlement, increase the space between clusters in the settlement and attach more importance to courtyard space in the planning of new countryside.

rural settlements, thermal environment, evolvement trend, planning strategy

2015-01-05★：國家創新研究群體(2013-2015)(項目編號：51221865)；陜西省重點科技創新團隊(項目編號：2012KCT-11)；中國博士后基金(項目編號：2013M532021)

王 雪(1986- )，女，助教; 胡宗波(1985- )，男，講師

1009-6825(2015)08-0203-02

TU111

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