浅谈当代寒地乡村住宅绿色建筑技术研究

王 亮，邵培起

(吉林建筑大学，吉林 长春 130118)

0 前 言

吉林省乡村建筑技术在城乡一体化日程的推进下也得到了空前的发展。但由于现在传统乡村建筑技术的能耗相对较高，造成了环境的污染和资源的浪费的同时影响了人与自然和谐共生的关系。因此，正因为如此才产生了绿色建筑技术理念，该理念不但能满足建筑的设计质量和效果，并且为了保护生态平衡起到至关重要的作用。

1 绿色建筑概念及特点

1.1 绿色建筑的概念

绿色建筑是指在整个建筑的使用周期内，在满足人们舒适、健康高效和适用的使用空间的同时，能够最大可能的节约资源、减少污染和保护环境。建筑对能源的消耗在社会总能耗的占比一直以来居高不下，因此对于绿色建筑的概念应运而生，我们赖以生存的地球需要全人类共同维护，我们要缓解建筑对全球气候的危害，减少对生态环境的破坏。

1.2 绿色建筑的特点

首先绿色建筑具有科学技术先进的特点，它能够将各种先进的科学技术运用智能化结合在一起，能够达到灵活运用先进科学技术的目的，并通过这些先进的科学技术实现节约土地、节约水资源、节约耗材、节约能源和保护生态环境的特点。

2 当代寒地乡村住宅现状及存在的问题

2.1 当代寒地乡村住宅基本特征

1)因为寒地气候环境的原因，偏重于对建筑的保温设计，因此其外围护结构为了达到防寒防潮的效果，通常设计的比南方乡村建筑的外围护结构厚。另外，在某些寒冷地区中，其乡村建筑还需要对外围护结构进行夏季隔热设计。

2)由于寒地乡村地域辽阔，使得建筑普遍为独栋单层建筑，多采用对称式布局，屋顶多为坡屋顶形式，窗墙比和体型系数普遍高于城市住宅。加之门窗密闭性差使得建筑能耗远远高于城市建筑。

2.2 寒地乡村建筑中存在的问题

寒地乡村建筑的建设一直在火热的推进中，但是在这一过程中，依然存在很多障碍和问题。

1)建筑技术大多数采用传统建筑技术和工艺，相对较落后，很少使用装配式建筑施工方式，导致建筑施工技术、进度和能耗都不能达到较好的生态节能效果。另外乡村建筑大多数是村民自建，没有统一的建设模式，使建筑技术的应用得不到保障，导致建筑施工的质量、建筑材料的环保性和建筑环境的宜居性都难以确保。

2) 村民自建的住宅并没有经过合理的设计，只是一味的追求大空间，对使用功能上没有科学的技术支撑，导致住宅保温性差，冬天冷且夏天热。因此，冬季只能靠多烧秸秆和煤炭进行采暖，不但效果不佳更是使得环境污染严重。

3)由于多数乡村住宅都在使用旱厕，没有统一的地下排水系统，没有分解处理的生活污水系统随处排放，生活垃圾更是无处安放。

4)乡村住宅由于没有科学合理的设计，不但使用上不方便，在结构形式上也十分单一，红砖和混凝土为住宅建设的主要材料，在偏远山区甚至还是泥土杂草夯实的土砖块，这些材料强度低，在面对重大自然灾害威胁时十分脆弱。

(5)经济发展的滞后严重影响了村民的精神文明建设及对美的追求，本应丰富多彩的农村生活迫于经济压力之下失去了很多当地特色和风俗文化，在设计上的照搬照抄使得建筑失去了原真性和本该有的区域特色，使得农村面孔枯燥且乏味。

3 寒地乡村建筑中绿色建筑技术体系的建立及要求

3.1 寒地乡村建筑中绿色建筑技术体系的建立

我国乡村与城市的常住人口比例趋近1∶1，以现有的乡村建筑技术来看，对于生态资源和环境污染等方面都会造成严重的破坏，如果想改变这种现状就要推行和普及绿色建筑技术广泛的应用到乡村建筑中，而为了将技术有效的推广，就要建立一个科学的绿色建筑评价体系给与支撑。

不同的国家有不同的标准，我们国家最新颁布《绿色建筑评价标准》(GB/t50378-2014)内容包含设计评价和运行评价。运行评价涵盖了七个方面：节约用地、节能、节水、节材、室内环境质量、施工管理和运行管理。而设计评价主要体现在五个方面：土地节约与室外环境、节能与能源利用、节水与水资源利用、材料节约与材料资源利用、室内环境质量。 目前，我国各城市都在大力推行《绿色建筑评价标准》，这本评价标准包含了对寒地乡村的建筑评价标准，但时至今日还没有得广泛的实施开展。这是绿色技术体系应用的检测标准，但在广大农村地区，包括寒冷地区，绿色农村建筑评价工作还没有得到广泛实施开展。这是因为乡村在经济水平、资源条件、建设条件及其他方面与城市存在较大的差异，必须总结出寒地乡村建筑的的特殊性，再根据绿色建筑评价标准进行分析评价，最终总结出一套符合寒地乡村建筑的施工条件和评价体系。寒地乡村建筑中绿色建筑技术应用的体系框架如图1。

图1 体系框架(来源：《寒冷地区美丽乡村住宅现状及绿色建筑技术的适应性研究》)

3.2 寒地乡村建筑中绿色建筑技术的要求

根据乡村建筑绿色建筑技术评价体系，总结了适宜的绿色建筑应用技术。

1)节能要求。节约建筑能耗的前提就是控制建筑体量，由于寒地乡村对于采暖消耗巨大能耗，在设计时必须减小其形状因子从而减少热损失。外墙面及屋顶需要做保温设计，门窗用密封条封好，在满足采光通风的条件下将窗墙比做到最小。适当地可以根据该地区的具体情况安装太阳能及生物质能设备用以优化其节能要求。

2)节地要求。在总体规划的同时应充分地考虑好建筑周边是否对环境产生影响，选址方面尽量充分利用现有建筑进行改造以避免大规模的拆迁破坏当地生态环境并且造成资源的浪费。在整体规划的朝向上应该考虑到寒地的特殊性，尽量满足最好的采光和通风要求，以满足冬冷夏热的这一差异性特点。

3)节水要求。水资源的浪费是我国乡村的一大问题，即使大量的乡村都安装了自来水，但并不能达到村民生活要求，虽然让村民有健康的饮用水，但是真正意义上的排水设施却至今无法全面推广，这无疑是对水资源的严重浪费且造成居住环境的脏乱差，生活用水得不到二次利用。应完善排水系统，安装节水器具和雨水收集器等节水设备，对生活污水进行分解和再利用。

4)节材要求。在建筑材料的运用上应考虑到节能。环保、成本低且能够满足生态指标的建材，更应该因地制宜，减少因运距而间接产生的费用增加施工成本，原有建筑的材料做到回收和再利用，贯彻节能环保的战略方针。

5)环境保护要求。应选则适宜生活的区域，在住宅设计时考虑隔音降噪并且做好保温防潮避免热桥发霉。具备良好采光通风，降低空气污染达到国家标准。

4 寒地乡村建筑中绿色建筑技术的应用

根据寒地乡村建筑中绿色建筑技术应用的体系框架，根据绿色建筑技术选择的要求，对适合寒冷地区农村建筑应用的一些绿色建筑技术进行了总结、分析和研究。

4.1 建筑结构与围护结构方面应用的绿色建筑技术

建筑围护结构不但要保温节能，还要绿色环保。注重围护结构选材的区域和经济适用性。现在，这项研究与节能，材料节约和材料资源利用相结合。

1)绿色结构技术。

(1)新型砌体结构是科学技术的产物，它在取代传统黏土砖、土坯砖的同时还可以产生巨大的经济效益。这种新型砌体结构还能减少能源消耗，这种新砌体(见图2)不但性能突出并且具备多样性和互补优势。并且可以回收再利用，真正做到节能环保一举两得。

图2 新型砌体

(2) 在钢筋混凝土结构作为现今最常用的结构形式相对传统黏土相比结构性能更强，也更加环保，但随着社会的发展，装配式钢筋混凝土板施工会更加方便，且污染程度更地，节能性能更强。在混凝土的选用上可以加入再生骨料使之成为生态环保、绿色高性能的再生混凝土。

2)围护结构保温技术。建筑物的围护结构在绿色建筑中起到至关重要的地位，因为外墙是主要的散热部分，为此消耗大量能源。寒冷地区民居中每个室外围护结构的平均耗热量指数为73.35 W/m2，是城市多层房屋的两倍。在房屋的总热量消耗中，外墙的热量消耗占40%以上，屋顶的热量消耗占40%以上。传热的热量消耗也约为20%。所以为了减轻这种热消耗，设计节能保温墙对减少热能的流失起到了至关重要的作用。

保温层主要分为三种类型；外部保温、夹心保温和内部保温。前两种保温形式最为常见，因为内部保温不但会吃掉房间使用面积，更是影响室内装饰装修工程。

图3 外保温墙体构造示意图

图4 多孔砖夹心墙体构造示意图

而前两种保温形式在材料上也有区分，例如草砖砖墙、草板内部隔缘墙及空心砖墙等。外墙保温的应用不但起到了保护住宅主体结构，还可以去热桥。结合寒地乡村住宅绿色建筑的做法，外保温和夹心保温是最适合选取的外墙保温形式。

屋顶形式一般采用坡屋顶，这样做的优点在于能够很好地排水。屋顶应做好防水并设隔热层。天花板的位置是最适合隔热层的设计，如果隔热层设置在屋顶会产生热桥，施工也不便利。 因为外墙是主要的散热部分，所以更要重视门窗部分。 应在考虑寒冷地区美丽村庄的气候特征和地理特征的基础上，选择具有良好热性能的门窗材料，并结合施工成本和节约成本，可用于防腐、防水的木门窗 ，空心Low-E玻璃窗或其他新型隔热门窗。

4.2 规划节地方面的绿色建筑技术

寒地乡村住宅的规划依据，在住宅的规划设计中应优先考虑双拼式、联排式和叠拼式这三种布置方式从而达到节省土地的目的；在住宅设计上做到简洁规整，满足日照、通风及采光的要求；利用庭院空间满足人们日常的休憩、会客及其他娱乐活动；交通组织清晰，避免交通空间浪费面积。

庭院内绿化应考虑到改善住宅的空气质量，冬季防风，夏季避暑等多种功能多以乔木和草坪为主，根据规划情况合理布置绿化景观，达到最佳效果。

对于地下空间加以利用，并且充分利用周边的老旧建筑和废弃房屋。

4.3 水资源利用方面的绿色建筑技术

1)节水技术。减少用水量完善排水系统，安装节水器具和雨水收集器等节水设备，对生活污水进行分解和再利用。

2)污水处理。生活污水通常直接排入到自然水体里，这样会导致自然水体受到污染，长此以往破坏生态环境，因此在寒冷地区乡村中，污水处理的技术有如下几点：首先要采取集中管理的方式将各个建筑单体产生的污水统一经过净水系统净化处理，其中处理方式可以采用生物接触氧化法、人工湿地的方式、并且在建筑房间地下安装污水处理罐，使污水被充分净化，且这些方式科学环保绿色经济。

5 总 结

本文系统分析了寒地乡村住宅的特点和现状，总结了寒冷乡村住宅存在的问题，形成了较为完整的乡村建筑绿色建筑技术体系，并且分析了多种适宜的绿色建筑施工技术的优势，希望能为今后寒地乡村住宅的绿色生态建设提供一定的参考。

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