淺談當代寒地鄉村住宅綠色建筑技術研究

王 亮，邵培起

(吉林建筑大學，吉林 長春 130118)

0 前 言

吉林省鄉村建筑技術在城鄉一體化日程的推進下也得到了空前的發展。但由于現在傳統鄉村建筑技術的能耗相對較高，造成了環境的污染和資源的浪費的同時影響了人與自然和諧共生的關系。因此，正因為如此才產生了綠色建筑技術理念，該理念不但能滿足建筑的設計質量和效果，并且為了保護生態平衡起到至關重要的作用。

1 綠色建筑概念及特點

1.1 綠色建筑的概念

綠色建筑是指在整個建筑的使用周期內，在滿足人們舒適、健康高效和適用的使用空間的同時，能夠最大可能的節約資源、減少污染和保護環境。建筑對能源的消耗在社會總能耗的占比一直以來居高不下，因此對于綠色建筑的概念應運而生，我們賴以生存的地球需要全人類共同維護，我們要緩解建筑對全球氣候的危害，減少對生態環境的破壞。

1.2 綠色建筑的特點

首先綠色建筑具有科學技術先進的特點，它能夠將各種先進的科學技術運用智能化結合在一起，能夠達到靈活運用先進科學技術的目的，并通過這些先進的科學技術實現節約土地、節約水資源、節約耗材、節約能源和保護生態環境的特點。

2 當代寒地鄉村住宅現狀及存在的問題

2.1 當代寒地鄉村住宅基本特征

1)因為寒地氣候環境的原因，偏重于對建筑的保溫設計，因此其外圍護結構為了達到防寒防潮的效果，通常設計的比南方鄉村建筑的外圍護結構厚。另外，在某些寒冷地區中，其鄉村建筑還需要對外圍護結構進行夏季隔熱設計。

2)由于寒地鄉村地域遼闊，使得建筑普遍為獨棟單層建筑，多采用對稱式布局，屋頂多為坡屋頂形式，窗墻比和體型系數普遍高于城市住宅。加之門窗密閉性差使得建筑能耗遠遠高于城市建筑。

2.2 寒地鄉村建筑中存在的問題

寒地鄉村建筑的建設一直在火熱的推進中，但是在這一過程中，依然存在很多障礙和問題。

1)建筑技術大多數采用傳統建筑技術和工藝，相對較落后，很少使用裝配式建筑施工方式，導致建筑施工技術、進度和能耗都不能達到較好的生態節能效果。另外鄉村建筑大多數是村民自建，沒有統一的建設模式，使建筑技術的應用得不到保障，導致建筑施工的質量、建筑材料的環保性和建筑環境的宜居性都難以確保。

2) 村民自建的住宅并沒有經過合理的設計，只是一味的追求大空間，對使用功能上沒有科學的技術支撐，導致住宅保溫性差，冬天冷且夏天熱。因此，冬季只能靠多燒秸稈和煤炭進行采暖，不但效果不佳更是使得環境污染嚴重。

3)由于多數鄉村住宅都在使用旱廁，沒有統一的地下排水系統，沒有分解處理的生活污水系統隨處排放，生活垃圾更是無處安放。

4)鄉村住宅由于沒有科學合理的設計，不但使用上不方便，在結構形式上也十分單一，紅磚和混凝土為住宅建設的主要材料，在偏遠山區甚至還是泥土雜草夯實的土磚塊，這些材料強度低，在面對重大自然災害威脅時十分脆弱。

(5)經濟發展的滯后嚴重影響了村民的精神文明建設及對美的追求，本應豐富多彩的農村生活迫于經濟壓力之下失去了很多當地特色和風俗文化，在設計上的照搬照抄使得建筑失去了原真性和本該有的區域特色，使得農村面孔枯燥且乏味。

3 寒地鄉村建筑中綠色建筑技術體系的建立及要求

3.1 寒地鄉村建筑中綠色建筑技術體系的建立

我國鄉村與城市的常住人口比例趨近1∶1，以現有的鄉村建筑技術來看，對于生態資源和環境污染等方面都會造成嚴重的破壞，如果想改變這種現狀就要推行和普及綠色建筑技術廣泛的應用到鄉村建筑中，而為了將技術有效的推廣，就要建立一個科學的綠色建筑評價體系給與支撐。

不同的國家有不同的標準，我們國家最新頒布《綠色建筑評價標準》(GB/t50378-2014)內容包含設計評價和運行評價。運行評價涵蓋了七個方面：節約用地、節能、節水、節材、室內環境質量、施工管理和運行管理。而設計評價主要體現在五個方面：土地節約與室外環境、節能與能源利用、節水與水資源利用、材料節約與材料資源利用、室內環境質量。 目前，我國各城市都在大力推行《綠色建筑評價標準》，這本評價標準包含了對寒地鄉村的建筑評價標準，但時至今日還沒有得廣泛的實施開展。這是綠色技術體系應用的檢測標準，但在廣大農村地區，包括寒冷地區，綠色農村建筑評價工作還沒有得到廣泛實施開展。這是因為鄉村在經濟水平、資源條件、建設條件及其他方面與城市存在較大的差異，必須總結出寒地鄉村建筑的的特殊性，再根據綠色建筑評價標準進行分析評價，最終總結出一套符合寒地鄉村建筑的施工條件和評價體系。寒地鄉村建筑中綠色建筑技術應用的體系框架如圖1。

圖1 體系框架(來源：《寒冷地區美麗鄉村住宅現狀及綠色建筑技術的適應性研究》)

3.2 寒地鄉村建筑中綠色建筑技術的要求

根據鄉村建筑綠色建筑技術評價體系，總結了適宜的綠色建筑應用技術。

1)節能要求。節約建筑能耗的前提就是控制建筑體量，由于寒地鄉村對于采暖消耗巨大能耗，在設計時必須減小其形狀因子從而減少熱損失。外墻面及屋頂需要做保溫設計，門窗用密封條封好，在滿足采光通風的條件下將窗墻比做到最小。適當地可以根據該地區的具體情況安裝太陽能及生物質能設備用以優化其節能要求。

2)節地要求。在總體規劃的同時應充分地考慮好建筑周邊是否對環境產生影響，選址方面盡量充分利用現有建筑進行改造以避免大規模的拆遷破壞當地生態環境并且造成資源的浪費。在整體規劃的朝向上應該考慮到寒地的特殊性，盡量滿足最好的采光和通風要求，以滿足冬冷夏熱的這一差異性特點。

3)節水要求。水資源的浪費是我國鄉村的一大問題，即使大量的鄉村都安裝了自來水，但并不能達到村民生活要求，雖然讓村民有健康的飲用水，但是真正意義上的排水設施卻至今無法全面推廣，這無疑是對水資源的嚴重浪費且造成居住環境的臟亂差，生活用水得不到二次利用。應完善排水系統，安裝節水器具和雨水收集器等節水設備，對生活污水進行分解和再利用。

4)節材要求。在建筑材料的運用上應考慮到節能。環保、成本低且能夠滿足生態指標的建材，更應該因地制宜，減少因運距而間接產生的費用增加施工成本，原有建筑的材料做到回收和再利用，貫徹節能環保的戰略方針。

5)環境保護要求。應選則適宜生活的區域，在住宅設計時考慮隔音降噪并且做好保溫防潮避免熱橋發霉。具備良好采光通風，降低空氣污染達到國家標準。

4 寒地鄉村建筑中綠色建筑技術的應用

根據寒地鄉村建筑中綠色建筑技術應用的體系框架，根據綠色建筑技術選擇的要求，對適合寒冷地區農村建筑應用的一些綠色建筑技術進行了總結、分析和研究。

4.1 建筑結構與圍護結構方面應用的綠色建筑技術

建筑圍護結構不但要保溫節能，還要綠色環保。注重圍護結構選材的區域和經濟適用性。現在，這項研究與節能，材料節約和材料資源利用相結合。

1)綠色結構技術。

(1)新型砌體結構是科學技術的產物，它在取代傳統黏土磚、土坯磚的同時還可以產生巨大的經濟效益。這種新型砌體結構還能減少能源消耗，這種新砌體(見圖2)不但性能突出并且具備多樣性和互補優勢。并且可以回收再利用，真正做到節能環保一舉兩得。

圖2 新型砌體

(2) 在鋼筋混凝土結構作為現今最常用的結構形式相對傳統黏土相比結構性能更強，也更加環保，但隨著社會的發展，裝配式鋼筋混凝土板施工會更加方便，且污染程度更地，節能性能更強。在混凝土的選用上可以加入再生骨料使之成為生態環保、綠色高性能的再生混凝土。

2)圍護結構保溫技術。建筑物的圍護結構在綠色建筑中起到至關重要的地位，因為外墻是主要的散熱部分，為此消耗大量能源。寒冷地區民居中每個室外圍護結構的平均耗熱量指數為73.35 W/m2，是城市多層房屋的兩倍。在房屋的總熱量消耗中，外墻的熱量消耗占40%以上，屋頂的熱量消耗占40%以上。傳熱的熱量消耗也約為20%。所以為了減輕這種熱消耗，設計節能保溫墻對減少熱能的流失起到了至關重要的作用。

保溫層主要分為三種類型；外部保溫、夾心保溫和內部保溫。前兩種保溫形式最為常見，因為內部保溫不但會吃掉房間使用面積，更是影響室內裝飾裝修工程。

圖3 外保溫墻體構造示意圖

圖4 多孔磚夾心墻體構造示意圖

而前兩種保溫形式在材料上也有區分，例如草磚磚墻、草板內部隔緣墻及空心磚墻等。外墻保溫的應用不但起到了保護住宅主體結構，還可以去熱橋。結合寒地鄉村住宅綠色建筑的做法，外保溫和夾心保溫是最適合選取的外墻保溫形式。

屋頂形式一般采用坡屋頂，這樣做的優點在于能夠很好地排水。屋頂應做好防水并設隔熱層。天花板的位置是最適合隔熱層的設計，如果隔熱層設置在屋頂會產生熱橋，施工也不便利。 因為外墻是主要的散熱部分，所以更要重視門窗部分。 應在考慮寒冷地區美麗村莊的氣候特征和地理特征的基礎上，選擇具有良好熱性能的門窗材料，并結合施工成本和節約成本，可用于防腐、防水的木門窗 ，空心Low-E玻璃窗或其他新型隔熱門窗。

4.2 規劃節地方面的綠色建筑技術

寒地鄉村住宅的規劃依據，在住宅的規劃設計中應優先考慮雙拼式、聯排式和疊拼式這三種布置方式從而達到節省土地的目的；在住宅設計上做到簡潔規整，滿足日照、通風及采光的要求；利用庭院空間滿足人們日常的休憩、會客及其他娛樂活動；交通組織清晰，避免交通空間浪費面積。

庭院內綠化應考慮到改善住宅的空氣質量，冬季防風，夏季避暑等多種功能多以喬木和草坪為主，根據規劃情況合理布置綠化景觀，達到最佳效果。

對于地下空間加以利用，并且充分利用周邊的老舊建筑和廢棄房屋。

4.3 水資源利用方面的綠色建筑技術

1)節水技術。減少用水量完善排水系統，安裝節水器具和雨水收集器等節水設備，對生活污水進行分解和再利用。

2)污水處理。生活污水通常直接排入到自然水體里，這樣會導致自然水體受到污染，長此以往破壞生態環境，因此在寒冷地區鄉村中，污水處理的技術有如下幾點：首先要采取集中管理的方式將各個建筑單體產生的污水統一經過凈水系統凈化處理，其中處理方式可以采用生物接觸氧化法、人工濕地的方式、并且在建筑房間地下安裝污水處理罐，使污水被充分凈化，且這些方式科學環保綠色經濟。

5 總 結

本文系統分析了寒地鄉村住宅的特點和現狀，總結了寒冷鄉村住宅存在的問題，形成了較為完整的鄉村建筑綠色建筑技術體系，并且分析了多種適宜的綠色建筑施工技術的優勢，希望能為今后寒地鄉村住宅的綠色生態建設提供一定的參考。

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