基于生態建筑節能技術的村鎮住宅節能設計研究

陳圓圓

（中大設計集團有限公司，甘肅蘭州 730030）

0 前言

人們的環保意識隨著社會與教育的發展在不斷增強，而在此教育背景下，其主要就是為了能夠以此教育內容，實現我國能源與社會經濟的高速、穩定與可持續發展。在現有的村鎮住宅中，雖然也使用了一些節能生態技術，并且基于一定區域的形成取得了一定的效果，但是現有村鎮居民本身的節能意識還有待進一步提升，加上大部分村鎮技術、經濟和設備不足與落后的嚴重情況，這也在一定程度上阻礙了生態環保建筑和相關技術在其區域中的高速發展。以此如何使用生態建筑節能技術來減少村鎮住宅的能源消耗，是目前我國全社會都需要重點關注的重要問題，也必須要引起我們足夠的重視。

1 生態建筑的概念與特點

1.1 生態建筑概念的提出

生態建筑最初在20 世紀中期，被美國的建筑師保羅·索勒瑞所提出，英譯：Arology。該建筑師將生態學和建筑學進行拆解分組得到生態建筑的概念。生態建筑重點關注于對建筑物與人、生物和自然環境之間關系進行的協調，主要目的在于能夠以生態的建筑與有效環境協調來改善人們現有的居住環境，以此來最大化的創造環境、社會與經濟的綜合效益。

1.2 生態建筑的特點

（1）系統性。其實整個生態建筑的建設也屬于生態系統建設中的重要部分，其主要的任務就是為人類創造良好的群居環境，以此來為人們遮風擋雨，為人們生活與工作提供一處溫馨的區域。且在目前建設生態建筑的過程中，重點需要突出建筑與自然的融合，盡量使用原有區域中的環境和地貌特征來實現建筑的建設，這樣方可與周圍環境有效的融合在一起。并且在材料的選擇上，需要盡量利用到綠色無污染的建筑材料，以當地建材為主。且建設完畢后需及時清理當地的垃圾，盡量以類別的差異來實現垃圾回收工作，對當地環境不造成任何污染，以此才能夠不破壞整個生態系統的完整性[1]。這樣即使當地規劃時需要拆除這些建筑，也能夠利用和回收拆除后的廢棄物，做到真正的資源循環利用。

（2）節能性。生態建筑本身的建材與其外部條件選擇上，都具備節能性的特征。

在建材的選擇上，如秸稈砌塊，其選擇大麥或者小麥等制作成的大、中、小三種秸稈砌塊，可以結合實際建筑需求來選擇適合的砌塊類型。大部分砌塊如果使用秸稈制作，其消耗的能量大約都是14MJ/m3，這樣相比較羊毛而言，其要少消耗70 多倍的能量。因此目前該類型的建筑材料在村鎮中的1-2 層建筑中比較常用。

而在自然條件的選擇上，需要選擇距離溝谷等地帶較遠的區域，防止建筑出現“霜洞”的效應；為了得到足夠的陽光照射，需要將建筑建設在向陽的區域，且還需注意到日照時間的需求和影響。另外還需注意到建筑避風的問題，做好防風措施來保障內部的溫度穩定。而基于一些夏熱冬暖的區域，可以將其建設在高地或者有高大建筑的區域，且要與夏季主導風向相互平行的位置，這樣不僅可以充分利用人造風，同時也能夠防止冬季風的影響[2]。

2 生態建筑的分類分析

2.1 本土生態建筑

該建筑類型就是對當地的自然環境和本土建材以及住宅形式進行充分利用，保障建筑住宅能夠達到要求的自然通風和采光等條件，提升建筑的保溫與隔熱性能，盡量減少電器等設備的使用，以此來減少資源的消耗。比較典型的有廣西西關民居、廣東佛山東華里民居以及窯洞等建筑形式。

例如窯洞，窯洞在我國中西部地區比較常見，而根據窯洞建筑使用的材料不同，可以將其分為四種窯洞形式，其中接口窯在這四種窯中最為堅固，且可根據人們的需求來完善其外形特征，目前在陜西等地區十分常見。

2.2 技術生態建筑

技術生態建筑所注重的是生態學理念的應用，其將生態建筑作為一個整體建設，以全生命周期理論的內容，考慮其整體能源的獲取和廢棄物回收與利用等內容，在滿足人們居住需求的背景下實現節能設計。而技術生態建筑比較典型的代表有楊經文的自宅和柏林國會大廈。

以柏林國會大廈為例，其屬于高級生態建筑節能技術的代表，生態摩天大樓，其是根據對廢棄物回收和利用、與自然環境有機結合所實現的建筑設計形式，滿足人們居住舒適性的要求。該大廈的穹頂利用透明的材料設計，這樣整個會議大廳都會受到陽光的直射，同時結合玻璃椎體的反射來實現大廳照明。另外為了避免陽光直射的問題，上部特意裝置遮陽板，可結合陽光強度實現遮陽板的自由移動。

3 生態建筑節能技術在村鎮住宅的實際應用

3.1 項目背景

本文所研究的B村位于我國A市東北山區，該村鎮住宅多數為1-2 層的磚混結構，在山南建設，且環繞湖面而建設。B村的住宅在選擇圍護的材料上，占據70%的比例居民都采取240 磚墻，占據25%的比例居民采取370 磚墻，只有5%的比例居民使用石墻，該類住宅材料使用的居民基本都沒有做外墻的保溫處理。門窗多數采取的是單玻璃的鋼門窗與木窗進行設計，只有少數建筑使用的單玻璃門窗和雙層塑鋼門窗。且建筑的屋頂一般是利用麥草泥所制作，少數居民利用鋼筋混凝土制作。對B 村本身在供暖方面的研究發現，土暖氣的使用率為60%，煤爐的使用率為30%，10%的居民使用吊炕。

3.2 生態建筑節能技術的應用

3.2.1 建筑材料的選擇

現階段B 村建筑在保溫方面利用的是混凝土夾芯體系，外墻利用190mm 的混凝土砌塊承重，外葉墻為90mm，利用過梁結構加以支撐。且為了保障整個內外部葉墻的穩定性，在施工期間利用拉接鋼筋網片來固定墻體。隨后考慮到保溫性和價格的因素，B村選擇了塑鋼門窗和普通雙層中空玻璃，屋蓋選擇PVC 吊頂，以此來與屋面之間形成氣體緩沖層，具有良好的保溫隔熱效果[3]。

3.2.2 建筑設計

（1）整體設計。在對B 村設計與規劃期間，主要基礎出發點為兩個方面，一方面是在冬季可以對太陽能進行充分利用，保障村落整體的保暖效果；在夏季，可利用自然通風效果和陰影效果來對建筑物的溫度進行降低。另一方面是利用沼氣等技術來實現廢物利用的目的。

（2）建筑設計。B村住宅的南立面朝向是正南向及南偏東30°以內的最佳朝向范圍，面積較大，主要的目的是用來利用太陽能。結合當地人們作息時間、光照和溫度等因素來分布房間，有著良好的節能效果。臥室一般布置在向陽面，減少空調等設備的使用；儲物間和廁所等不需要陽光的地方可以布置在陰暗面，所以靠背面的這些位置設計形成“溫度緩沖區”，為南面的客廳和臥室的溫度等方面提供了充足的保障。

4 結語

綜上所述，基于人們生活水平的提升，需要更加注重節能減排等方面的工作，在利用生態建筑技術的同時來改善人們生活環境，為人們提供一種低能耗、高質量、高度舒適的建筑環境，也為節約型社會的構建打下堅實的基礎。