刘立钧 常亚楠
(河北工程大学,河北 邯郸 056038)
新农村绿色住宅设计的创新研究
刘立钧 常亚楠
(河北工程大学,河北 邯郸 056038)
以北京市平谷区将军关新农村绿色住宅设计为例,根据新农村建设和绿色住宅相结合的设计理念,研究出节能减排技术与住宅设计形式以及周边环境完美结合的新思路,以实现新农村住宅的绿色、低碳、可持续发展。
新农村,绿色住宅,节能减排,可持续发展
21世纪是注重人与环境和谐发展的生态时代,随着新农村经济的蓬勃发展,新农村住宅建设也逐步展开,选择注重绿色住宅,已成为了广大居民的共识,而今后新农村绿色住宅建设重点是在为人们提供环境优美、舒适居所的基础上,达到提升居住者的生活质量和生活理念、实现绿色低碳、可持续发展、维持生态平衡的最终目标。
绿色住宅,就是根据当地自然环境,运用生态学、建筑学的基本原理和科学技术手段,以生态平衡和可持续发展为原则,合理安排组织住宅与相关因素的关系,使住宅与环境之间成为一个有机的结合体,从而获得一种高效、节能、环保、生态平衡的居住环境,使人和住宅、自然环境之间相互协调与融合,达到三者之间的统一。
结合我国现有国情和新农村建设的发展状况,新农村绿色住宅除了要遵循一般绿色住宅具有的绿色生态设计原则外,还要结合农村气候特征、自然资源能源、经济水平、文化特点以及农民的生活习惯进行设计,力求经济可行,宜在农村地区推广应用。
新农村绿色住宅设计不是简单的回归原始生态,也不是人们所憧憬的人间仙境,更不是城市住宅模式的搬运与模仿。新农村绿色住宅设计要以绿色生态为主题,住宅要具有健康舒适、高效清洁、和谐美观的基本特征,并体现该地区对地域文化的继承和延续。另外新农村绿色住宅设计还应该遵循:以人为本,可持续发展的原则;因地制宜,经济适用的原则;合理利用,生态平衡的原则;绿色住宅建设和基础设施建设共建的原则;处理好生态保护与新建共融的原则。最终结合新农村绿色住宅的这些特性设计出有新农村特色化和个性化的“生态绿色家园”。
将军关地区位于北京市东部的平谷区,属暖温带季风气候区,春季干旱多风,夏季炎热多雨,秋季凉爽湿润,冬季寒冷干燥。冬季盛行西北风,夏季盛行西南风。所以这里的原有民居大多是以普通砖墙为支撑,坡屋顶以硬山居多,屋面只做仰瓦,平面布局与构架举折和北京民居雷同。
3.1 新农村绿色住宅平面设计
3.1.1 住宅朝向选取
影响住宅朝向的主要因素有两个,一个是日照,另外一个是通风。将军关地区处于北半球低纬度地区,一年四季阳光基本均由南方射入,其地势决定了这里的气候为季风型,夏季主导风向是东南风,冬季为西北风,综合平谷地区的地理、气候条件,我们选取最佳朝向坐南朝北,既有利于通风,又可在冬季争取最大的太阳辐射。
3.1.2 建筑体形系数
建筑体形系数是指建筑物与室外大气接触的外表面积与其所包围的体积的比值。外表面积中,不包括地面和不采暖楼梯间隔墙和户门的面积。建筑体形系数与建筑物的节能有直接关系,它的值越小,则表明室内与室外热交换的面积越小,对节能比较有利;反之,就越大,对节能比较不利。
为此在设计时:
首先,体形系数不宜变化过多。
其次,尽量形成建筑组合体,采用双拼为主。
第三,在满足采光、通风的要求下,适当降低层高,尤其是北向次要房间的层高。
最后,应适当加大房屋进深尺寸,但以不影响采光为限。
3.1.3 住宅平面节能减排设计
针对农村绿色住宅的特点,将厨房、客厅面积增大,尽量减少了不必要的交通面积。
在传统功能布局的基础上:
一是平面内容丰富化,在各户型一层均设有老人房或主人房;二层主要布置卧室,有男女主人的卧室,子女的卧室和客房,解决了起居室动静不分、洁污混杂、互相干扰的缺点;入口处增加了门斗,既有利于节能保温,又便于存放各种物品。把一层老人卧室安排在每户南面一层,紧靠主入口和客厅,方便老人出入。
二是把楼梯间、储藏室等对热舒适性要求低的房间布置在住宅的北向,这样主要房间布置在南向,次要房间布置在北向,冬季可以减少寒风对主要房间的侵袭,这样的房间布置既节能又实用。
三是农村厕所卫生化,改变农村厕所临路而建对村容村貌的不良影响。把厕所和厨房结合设计,以充分利用太阳能热水器。
四是在住宅南面可以种植阔叶落叶乔木,夏季可利用繁茂的枝叶遮挡阳光直射,冬季树叶掉落,阳光可透过树木照进屋内,辐射地面产生热量。
3.2 住宅的立面设计
3.2.1 住宅立面的外形设计
沿用百姓接受并喜爱的具有中国特色的民居风格,墙面色调以北京灰色基调为主,坡屋顶根据户型变化作以颜色区分,使整个新村色彩丰富,活泼健康,在群山绿色的环抱中更鲜艳明快,令人神清气爽。在每一户的立面设计中通过户型变化对不同细部的处理,如窗墙比的变化、门斗设置、阳台凸凹等使立面变化丰富,形态多样,识别性增强且更显品位,真正描绘出一幅山、水、人居融为一体的画面。
3.2.2 住宅立面节能减排设计
1)太阳能节能系统。
在过去村里都是靠烧煤烧柴“土暖气”取暖,这样不仅浪费能源而且室内温度也不高。而太阳能采暖使太阳能技术与房屋设计融为一体,既美观又节能。这次设计就是采用节能效果明显而且采暖结构简单的太阳能被动系统,通过增设受益窗、空气集热器、阳光间等太阳能集热部件提高新农村住宅的太阳能资源利用率。在没有辅助热源的情况下,被动式太阳能住宅比普通的住宅在冬季温度要高出8 ℃,夏季低出2 ℃~3 ℃。这种节能环保、造价低廉、省时省力、干净卫生的太阳能系统适合新农村绿色住宅的长期建设和发展。
2)墙体节能。
综合考虑造价、节能、立面效果等,我们采用空心砖、秸秆复合板、保温玻璃等。空心砖以水泥和砂石等为原料,质轻、强度高、保温、隔音降噪性能好,环保、无污染,综合经济造价低。秸秆是农作物的主要副产品,以秸秆为主要原料制成新型复合保温墙体,使其具备节能、利废、保温、隔热、隔音、轻质等基本特性,是解决该地区焚烧秸秆和住宅墙体节能问题的一个可行思路。玻璃采用保温强化玻璃更保温、隔热、隔音。
3.3 住宅剖面设计
住宅的剖面设计主要是考虑到通风效果,由于农村住宅的进深较小,考虑到经济与实用性等方面的原因,所以我们利用风压来实现自然通风。对于夏季炎热而且没有机械通风的农村,自然通风就显得尤为重要。在设计时在住宅的主要房间前后都开窗,这样就形成了穿堂风,并且屋前屋后栽种庭院植物和设储水池,在夏季自然风吹过的时候对室内也起到降温的作用。这样既节能又实现了空气顺畅流通的效果。
3.4 室外环境设计
3.4.1 水的循环利用与中水处理
结合北京地区水资源状况和气候特点,制定相应的节水、污水处理回收利用等措施,实现水的循环利用。比如庭院铺装要尽量采用透水性的地面或者绿化,这样增大了雨水自然渗透的几率,对于北京这个缺水的地区来说大大补给了地下水。同时,可利用庭院储水池或简易水缸收集屋顶雨水和地表径流雨水,将处理后的水作为冲便及浇灌水使用。对于平常无污染使用的水存储起来,可用来擦洗门窗、拖地等,降低了自来水的使用量,也是节约用水的好方法。尽量栽种本地的和适应当地气候和土壤条件的树种,进行合理的结构布局,乔、灌、草分层次相结合,形成稳定的生态群落,这样可以减少住宅能量的消耗,同时也锁住了多余流失的水分。浇灌时也采用喷灌与滴灌等节水方式,真正达到生态平衡。
3.4.2 地面材料的选择
结合住宅区规划和住宅设计来布置室外绿化和水体,以此进一步改善室内外的物理环境(声、光、热)。比如为硬质地面和不透水地面提供必要的遮阳;选择室外地面材料要具有一定的耐气候性;适当设计一定比例的植物覆盖的绿色屋面;尽量减少不透水地面的使用。
近些年,我国在“可持续发展”观念的引导下,出台了相关政策,建设低碳生态城市、推广普及低碳绿色建筑,而新农村绿色住宅的出现显然也满足了绿色建筑的要求,并且绿色住宅在新农村建设中应用前景是非常广阔的,它不仅改善了农民的居住环境,维持了农村的生态平衡,促进了人与自然的和谐,而且为新农村经济社会的全面可持续发展做出了巨大贡献。
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The innovation study on the new rural green residential design
Liu Lijun Chang Yanan
(HebeiUniversityofEngineering,Handan056038,China)
With the Beijing Pinggu district General Guan new rural green residential design as an example, according to the new rural construction and the combination of green residential design concept. Research of energy conservation and emissions reduction technology and residential design form and surrounding environment of perfect combination of new ideas, in order to realize the new rural residential green, low carbon and sustainable development.
new rural, green residential, energy conservation, sustainable development
1009-6825(2015)32-0178-02
2015-09-07
刘立钧(1966- ),男,硕士生导师,教授,国家注册城市规划师; 常亚楠(1989- ),女,在读硕士
TU201.5
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