適宜新型農村社區建設的綠色建筑設計決策研究

郎丁

（濟南潤華市政工程有限公司， 山東 濟南 250000）

2022 年3 月住房和城鄉建設部頒布了《 “十四五” 建筑節能與綠色建筑發展規劃》， 《規劃》 中明確指出“2025 年實現城鎮新建建筑全部為綠色建筑，并力建設綠色建筑城市群”。 開展農村新型社區建設是農村城市化建設進程中的重要里程碑， 也是單體建筑綠色建筑設計向綠色建筑城鎮建設過渡的新起點。

1 新型農村社區建設中綠色建筑設計決策的內涵

綠色建筑就是“四節一環保” 建筑， 即建筑在選址規劃、 設計構思、 施工建造、 運維管理全生命周期內做到節地、 節材、 節水、 節能和環境友好。 綠色建筑設計決策， 則是實現這些要求所采用的設計策略和相關設計內容選擇。 依據《綠色建筑評價標準》 （GB 50378—2019）， 設計師需要在建筑安全耐久、 健康舒適、 生活便利、 資源節約、 環境宜居五類性能標準中， 選擇適合設計建筑的內容予以實現。 因此， 找到自身優勢評價選項、 實現建筑設計、 施工、 運行的低成本和低能耗。 這也是綠色建筑決策的工程實踐內容。 而新型促農社區建設的綠色建筑設計決策更應凸顯以下兩點。

1.1 控制建設成本， 實現設計適應性

鑒于農村地區經濟發展水平的制約， 新農村社區的建設首要問題就是控制建設成本。 在綠色建筑設計規劃安排上， 發揮該地區建設資源優勢， 找到最為簡單且容易實現的設計措施。 簡單言之就是花最少的錢， 辦最多的事。 結合場地所在地區的地理風貌和生態現狀， 屬于地區的優勢資源有： 風能、 太陽能、 地熱、 礦產和廢料回收材料等。 這些材料可以做到地取材、 搬運加工， 省時省力降低成本， 施工過程環境影響小， 體現出優異的設計適應性。

1.2 運用設計手法， 提高人居舒適性

2019 年版《綠色建筑評價標準》 的頒布， 標志著我國綠色建筑評價已經由達標評價向數值量化評價推進。 運用計算機模擬技術（三維可視模型）， 建筑師可以在設計初期就對建筑形體和空間關系、 風環境、 單體節能水平、 房間視覺干擾、 形體與能耗、 室內噪聲的決策進行量化評價， 從而調整綠色建筑設計決策內容。 運用一些設計手法， 例如調整建筑外形、開窗尺寸、 調整圍護結構構造層次， 就完全能達到綠色建筑評價相關標準。

2 適宜新型農村社區的綠色建筑設計決策應用分析——以山東地區某農村社區為例

2.1 項目介紹

該項目位于山東省濟南市西部縣城。 場地內氣候四季分明， 年平均氣溫為19℃， 最高溫度為7 月平均26℃， 最低氣溫為1 月平均-1.5℃。 場地內部南高北低， 高差6.8m， 且高側臨街。 響應國家“加快改善人居環境、 提高農民素質” 該農計劃將管域內的村民統籌管理， 建立符合農民生活的高層住宅小區。 項目一期為高層住宅4 座以及配套的沿街住宅。 單體住宅地上11 層， 建筑面積6800m， 地下2 層， 開發建筑面積為2300m。 項目中4 座單體住宅樓和一層沿街商業， 均按照綠色建筑一星級標識設計。

2.2 項目綠色建筑設計決策內容

為了達到綠色建筑一星標準， 設計師在綠色建筑設計策略中， 尤其展開了對保溫系統選擇、 建筑形體系數控制、 選材成本控制和單個戶型聲、 光、 熱等物理性能優化等四個方面綠色建筑設計構思， 最終圓滿達到綠色建筑一星評分標準。

2.2.1 保溫系統

該項目以擠塑聚苯板（XPS） 為主要外保溫材料。 XPS 保溫板有材料價廉、 易施工且防火性能優越的特性。 具體的施工做法為： 基層磨平兩邊、 貼板、掛網、 第一二面外墻涂料。 局部外墻面飾采用保溫裝飾一體化成品外墻， 構造為（由外向內）： 氟碳裝飾涂層金屬板， 板內錨固50 厚擠塑保溫板， 并最終整體錨固于基層墻體之上， 整體構造燃燒等級可以達到A級。 墻面實現了防火能力的提升， 減少了施工的工序且縮短了工期。

2.2.2 形體控制

項目住宅主樓建筑形體系數為0.27， 在保證面寬適度而節地的基礎上， 做到了戶型和單體拼接的規整。 最終單體熱工性能提升了5%， 獲得了5 分的優化分數。 其次， 建筑單體應因勢利導、 借助濟南地區特有的南高北低的地勢特征， 地下空間有效設計利用， 除去公共商業空間部分， 地下2 層空間面積與地上建筑總面積比Rr為8%， 在地下空間利用評價中獲得了5 分的優化分數。

2.2.3 戶型推敲

《山東省新型社區和農村發展規2014—2030》 中明確指出， 新型農村社區的建設應該尊重農民意愿，尊重他們的生活使用訴求。 該項目的戶型方案采用了村名評議征集意見的方式， 最終社區委員會在設計單位給出的諸多戶型設計中， 選擇了套型經濟、 南向臥室（三間） 北向客廳的戶型。 該戶型交通面積少， 房間使用效率高， 戶型面寬窄節地， 可以最大限度做到空間使用上舒適與效率的兼得。

戶型敲定后， 建筑師需要面對綠色建筑決策的問題。 ①戶型進深大而面寬窄， 為了滿足室內采光， 則需要調整南北向開窗尺寸。 而窗口面積過大， 導致節能設計中窗戶保溫性能降低， 單體能耗會進入權衡判定階段； ②分戶墻兩邊的臥室， 由于平面“凹口” 過于狹窄， 導致該南向臥室存在通風量和采光量不足的問題， 且凹口處開窗會導致屋內的渦旋風， 讓該房間的使用體驗不佳。 此時設計進入綠色建筑決策階段，通過軟件模型建立和數據分析， 設計視可以輕松選擇容易實現成本低的、 使用感受體驗佳的策略。

2.2.4 成本設計

新型農村社區建設就是改變既有農村生活模式，將城市化設施引入農民生活。 利用現有資源和場地設施、 控制新建建筑材料使用量， 是項目成本控制設計重要的兩點內容。 ①現有資源利用： 在本項目中， 場地內景觀綠化選擇了濟南鄉鎮特有的種植玫瑰、 木槿等草本花卉， 既保持鄉村的原生態面貌， 凸顯本地特色玫瑰種植產業特色， 又節約了綠化成本。 （獲得優化評分10 分）； ②新建建筑成本控制： 項目選用了保溫裝飾一體化墻體構造， 做到施工中保溫和外墻兩道工序的合并施工， 工期縮短了1/3 左右， 且后期維護和維修成本也較低， 核算總造價比傳統施工工藝低。

2.3 項目綠色建筑設計決策結果

根據《綠色建筑評價標準GB 50378—2019》 中的綠色建筑星級標識評分公式： Q=（Q0 +Q1 +Q2 +Q3 +Q4 +Q5 +QA） /10， 項目的評分為65 分， 達到綠色建筑一星標準。 農村社區城市化水平低， 現實條件中周邊交通、 服務型商業的設施項目較少， 因此農村住宅社區的“智慧出行” 和“物業管理” 等評分優化項目中， 可選擇的得分項目較少。 項目綠色建筑決策中盡量選取設計手法， 在其他項目多得分數。 而對當前不具備條件、 未來可能逐步完善的建設內容，例如物業信息化管理等內容， 項目出具設計建議， 真正做到綠色建筑設計策略的成本低、 好實現和可持續。

3 適宜新型農村社區的綠色建筑設計決策優化的建議

3.1 低成本： 利用既有生態景觀， 推進節能、 選材、地下開發一體化

3.1.1 節能選材的一體化

農村社區的綠色建筑設計方法使用， 首先應利用農村現有資源， 尤其是生態自然景觀和天然能源。 建筑師對于當地的特有建筑材料的制作、 搬運和施工全過程的造價應有所了解。 最大可能使用這些“鄉土”材料， 它們不僅取材簡單且質地充滿地域特點， 且對周邊環境（溫度、 濕度、 氣候等等） 適應性更好， 建成的農村社區保持了原有的鄉土情懷和文脈特征， 也更加耐用。 以山東為例， 魯西南地區農村地下擁有較為豐富的優質灰巖的礦藏， 可以用來制作建筑水泥和砌塊； 魯西北地區豐富的淺表地熱資源可以用作生活熱水的熱源， 黃河沿岸疏通河道遺留的黃河淤泥可以制作各種建筑磚料， 造價便宜又環保。

選用施工裝修一體化設計在綠色建筑評價中可以有8 分加分， 而50%以上的建材為綠色建材則可以獲得3 分的加分。 擁有相關資源條件的農村社區在綠色建筑評價決策中， 可以選擇相關項。

3.1.2 地下空間開發利用

“十三五” 期間， 我國逐步完善城市地下空間的開發建設的體系， 地下交通、 文娛、 商業設施建設如火如荼。 農村生活中地下空間必不可少， 以往的糧食蔬菜的存儲、 閑置農具的收納都是在地窖中進行的。合理的地下空間開發， 有利于保持農村生活原生態。農村住宅中合理設計地下一層（地下室、 半地下室），對于多層住宅或者18 層以下的高層住宅單體， 能滿足Rr=地下建筑面積/地上建筑面積＞5%的標準， 根據綠色建筑評價標準就可以獲得5 分以上的優化分數。

3.2 易實現： 合理控制建筑形體， 統籌節地、 采光、風環境優化設計

3.2.1 節地、 形體控制

建筑的形體控制與最終單體保溫性能有關， 適宜的建筑形體讓建筑擁有較好的保溫能力。 在方案初步階段， 建筑師就應該有意識加以控制， 對不規則的外圍護結構如外墻、 屋面等， 在方案設計階段就應開展簡單的模型測算。 同時， 不規則圍護結構外墻保溫施工步驟繁瑣， 施工周期延長成本增加， 這對于農村社區建設是不提倡的。 達到綠色建筑設計標準， 需滿足建筑外圍護熱工性能比現行標準提升5%， 外窗傳熱系數K提升5%的要求。 建筑師可以對不同方案開展測評， 在滿足以上條件基礎上， 選擇空間舒適、 成本低廉或施工好實現的方案。

節地設計需要三個指標控制， 人均住宅用地指標A、 公共建筑容積率R和地下空間開發面積比R。 這部分是土地利用里比較容易拿到分數的評分項目， 通過建筑是的方案調整就可以得到總分20 分中的75%～100%， 對于農村住宅社區建設來說這是必須要爭取的。 同時， 場地應盡可能設計停車位， 讓停車場可以對開開放和使用， 這設計措施可以讓項目獲得15 ～20 的加分。

3.2.2 采光和風環境

室外物理環境測評中， 風環境測試是建筑方案和擴初階段需要完成的。 需要完成的測試有： ①前排樓的表面風值； ②建筑環境（行人道） 的風速； ③渦旋風和無風區檢查。 這些在方案初步階段就可以進行模型的測試， 而建筑師也可以根據當地風條件， 對設計方案進行預估。 以魯西南地區為例， 城市城鎮風向以夏季偏南風， 冬季偏北風為主， 全年平均風速為4m/s， 春季風速偏大， 會出現極強7 ～8 級風。 因此在方案初步設計階段， 既要保證建筑自然通風的條件， 又要避免建筑在冬季迎風面風壓過大， 降低自身保溫和空氣氣密性， 合適的風環境設計可以讓項目擁有3 ～10 分的加分。

3.3 推廣性： 推敲經典住宅戶型， 關注隔聲、 節水、眩光控制等細節

除了完成《綠色建筑評價標準》 中的控制項， 農村住宅綠色建筑設計， 首先應該通過設計手法完成評分項中容易達標的條款， 主要包括“健康舒適” 中的室內空氣質量、 聲光環境控制、 水質達標檢測等方面， 這些均是建筑師在設計階段比較容易把控的細節。

3.3.1 噪聲降低

選擇外面裝飾保溫一體化的材料， 除了施工錨固便捷外， 夾層構造也便于建筑室內隔聲要求。 農村住宅社區受到的車輛交通等外在聲污染較少、 聲環境質量較高， 因此在保溫構造的材料選擇中， 選擇適宜的保溫材料， 就基本可以完成住宅人居環境的隔聲要求。 以錨固50 厚保溫擠塑板為例， 配以合理的外墻施工， 外墻計權隔聲量可以達到48db 以上， 達到了民用建筑構造隔聲量標準； 加上隔聲門窗的使用， 建筑可以實現評價標準中的室內聲環境的優化使用標準， 此處有3 ～5 分的室內聲環境優化加分。

3.3.2 眩光控制

眩光控制是室內光環境比較好控制的、 容易達標的一個綠色建筑設計項目（優化得分3 分）， 尤其適合沒有地下空間開發、 或地下空間采光條件的建筑。設計中不需要進行復雜的設計和預判計算， 只需要選取柔和色調的墻面顏色、 避免使用水晶燈、 金屬燈（尤其鍍層金屬） 等可能引起局部光環境突變的燈具，基本可以實現對眩光控制。 而直接使用自備遮光板等具有防眩光裝備的燈源， 可以直接避免眩光的產生。當前市面上具有該構造的防眩光燈管品牌很多， 造價比普通燈泡高10%左右， 價格尚在可接受范圍之內。

3.3.3 節水管理

在場地選址規劃階段， 建筑師就應該將節水設計進行系統劃分， 將降低室內用水和管理室外用水相結合， 室內使用節水器具； 而室外減少生活用水設施配備， 盡可能實現雨水的管理和收集， 室外采用透水地面和蓄水景觀水池， 既節省資金又可以很便利達到上面的設計訴求。

1） 室內水管理： 室內用水器具， 如馬桶坐便器、淋浴器、 洗手盆和凈水機等產品， 需要擁有國家水效標識中的節水產品標準。 這些器具被未達到標識的用水器具， 雖然價格高10%～30%左右， 但大多是城市家庭生活必備的用水設備， 在農村社區中是比較容易推廣的。 達到當前綠色建筑一星標準， 選取3 級能效節水器具即可滿足。

2） 室外水管理： 對室外生活用水， 需要與室內用水分量控制， 單獨設置水表以實現量化控制。 植被選擇不需經常灌溉、 少灌溉的植物為佳。 同時應注意找到灌溉水的可適用的自然水源， 比如河流湖泊等，這些既是農村特有的自然景觀， 也是優良的設施用水的替代水源。

4 結語

總之， 綠色建筑設計做不到面面俱到， 把所有的評價準則都做到的設計， 也未必就是好的綠色建筑。沒有條件實現的綠色建筑策略不必要選擇， 白白增加建設成本， 是農村社區建設方無法承受的。 通過建筑設計的手法， 凸顯農村資源優勢， 實現設計精細化、以低成本設計出符合農村現有條件的綠色建筑， 是“十四五” 期間全面建設綠色建筑城鎮群目標下， 所有綠色建筑從業者需要面臨的問題。 建筑師需要不斷熟悉綠色建筑評價體系及其實踐應用， 不斷提高對設計決策的駕馭能力， 找到農村社區建設的綠色建筑設計普適策略。