建筑节能及生态设计

1建筑自身节能设计

1.1墙材农村住宅墙体节能最简单可行的办法就是增加墙体厚度，这也是一劳永逸的简单做法。墙体的保温性能与墙体厚度成正比，有关资料表明，将240mm厚砖墙改为370mm厚砖墙，外墙的散热量可减少30%[3]。山东省煤炭资源比较丰富。全省面积15.33km2，含煤面积4.84km2，丰富的煤矿资源使得山东西部的广大地区拥有更多利用煤渣砖的可能。煤渣空心砖的保温隔热性能大大超过传统土烧砖，且利用煤燃烧后的残渣制造，更加清洁环保，当地为煤矿主产区之一，有丰富的煤渣资源，就地取材，更加节约成本。

1.2屋面屋面是建筑热交换最集中的区域。由于屋面面积大且连续，如果不做处理，冬季室内热量通过屋面大量流失到室外，夏季室外热量则通过屋面传入室内，导致靠近楼顶的房间冬天寒冷、夏天炎热，既不节能环保，室内热舒适性又差。如果只单纯采用增设保温层的做法，将提高建造成本，增加农民负担。为了有效利用屋面，又能达到建筑保温隔热要求，将顶层设计为空置的阁楼式屋顶，作为储藏室使用，可为距离地面较远的3、4层居民提供放置杂物、工具的场所，补充住宅使用空间的不足(见图3)。通过建筑和太阳能一体化设计，将屋面作为太阳能集热器铺设的有利基面，如太阳能热水系统，可将水箱与坡屋顶一起设计，将水箱内嵌在屋脊内侧(见图4)。

1.3底层处理作为多层建筑底层，有距离地面近，进出方便的优势，但近地面层在日照、自然通风方面略有不足。目前，底层空间普遍有两种做法：①作为储藏室空间或车库；②作为老人公寓使用。底层作为储藏室的优势是一些比较沉重的农机具和农用车辆都可以直接放在1楼，减少垂直交通带来的不便；同时，可以规避日照和自然通风较差的居住条件，使主要居住空间集中到2～5层，为建筑节能创造有利条件。由于储藏空间没有日照要求，这种做法可以拉近建筑日照间距，在节地上更有优势。由于老年人这种使用人群的特性，将老年人使用的房间尽量靠近地面，方便使用。

把底层作为老年公寓还可以最大限度拉近老人与子女的距离，老人在楼下，子女住楼上，为子女赡养老人提供便利。同时，老年人公寓集中在同一层，可以统一管理饮食起居管理，方便老年人之间互相交流，还不对楼上业主造成干扰。这种做法的缺点是由于老年人住宅对日照采光通风等有更高要求，一定程度影响住宅间距；另外，由于结构形式的统一性，使得2～5层的居住单元也必须满足老年住宅的室内空间的一些间距要求。

1.4通过户型设计加强自然通风在户型设计时，充分考虑能够增强自然通风的各项因素。山东地区是季风气候，夏季主导风向南风，在南北向有统一风道的房间，通风条件更好。在户型设计时，尽量将南北向房间门窗相对应，形成统一风道，增强自然通风对夏季室温的调节作用(见图5)。

2太阳能热水系统

在新型农村社区住宅中，大部分新建社区都配备了太阳能热水器，这一方面得益于自来水系统的普及，另一方面也体现出各级政府对建筑节能问题的投入和支持。太阳能热水器分为集中式和独立式两种。集中式太阳能热水器是以1栋楼为单位安装太阳能集热设备，一般1个单元共用1个水箱，所储藏热水可作为生活热水使用(见图6)。

3水处理

在城市住宅中，粪便多通过管道以污水的形式流入市政管网。远离城市的农村社区，专门建设管网无疑将大大提高建设成本，增加农民负担，且粪便又是优质天然肥料，可以提供农作物使用，也可以作为产生沼气的原材料。在新农村社区中，以楼为单位预埋化粪池，将粪便统一处理、收集，由作业车辆抽走供给沼气池或到堆肥场地储存，可为住区景观提供肥料。雨水和其他生活废水，则经过管道，进入中水处理站，消毒过滤之后，可作景观和灌溉使用，也可用作卫生间马桶用水，从而尽量使水能循环利用，节约水资源(见图7)。

4生态景观

4.1景观菜园农村社区中景观设计充分借鉴“农业”题材，植被不单纯是观赏用植物，而取用一部分农作物。在汶上县王楼农村社区，规划设计时专门开辟居民的生态菜园，既保留了农民原有的生活方式，住上楼房还可以继续“接地气”，同时为整个社区的绿化景观留下多种可能。种植灌溉用水来自处理好的雨水和生活废水。收货的蔬菜果实可以直接食用，废料还田，肥料来自社区的粪便产出的有机废料。同时，因为减少了普通绿化植被的栽培，节约建设成本。由于农村住宅用地相对充裕，可以有更多的绿化景观空间，配合灌溉水系，可调节整个社区的微气候，给人更好的热舒适感受(见图8)。由于多层农居大多为新建，在文化和文脉传承方面怎样能够在保留原有村落文化的基础上，体现传统，延续人情，成为一个不小的问题。农村社区中的景观不仅仅作为视觉美化设施，还应成为历史文脉的载体。

综上，在建设时，将原有自然村落中的部分设施、器械作为新建社区的景观要素，使农民在新环境中，仍能感受传统农业生活的余韵(见图9)。4.2墙面绿化墙面绿化是人们在建筑墙体、围墙、桥柱、阳台、窗台等处进行垂面式绿化，从而改善城市生态环境的一种举措。农村社区选用落叶植物(如爬墙虎)作为墙面绿化，在夏季，宽阔的绿叶可以遮挡太阳辐射和吸收热量。由于墙面植物的叶面蒸腾作用而带来的降温效应，可显著减少通过外墙和窗洞的传热量，降低室内内表面温度，改善室内热舒适性或减少建筑空调能耗。在冬季，树叶几乎掉落，不会遮挡阳光对建筑的辐射热量，可保证建筑白天蓄热(见图10)。

5结语

新农村社区中农村住宅并不千篇一律，而具有其多样性，未来住宅建设可能存在低层住宅、多层住宅，甚至高层住宅。每种居住形式必然有其最适合的节能方法，有效利用各种建筑形式，并探索其最适合的节能技术措施，努力降低成本，为农民提供更具热舒适度和生态环保的居住环境。本文探讨在多层农居中节能和生态设计的方法，简单易行、就地取材、适用性强，为新农村社区居住建筑在生态节能方面的探索提供新思考。