秸秆砌体在民宿建筑中的应用优势研究*

崔维鹏

(西安建筑科技大学 西安 710000)

前言

秸秆砌体是利用绿色生态的设计理念对农业余料的再利用设计，以秸秆砖为主要材料。煤炉渣地面铺设、风能太阳能利用、秸秆-厨余垃圾沼气池系统、自然风通风技术等设计理念，并以“一带一路”特色旅游建设的发展为契机，在如今火热的旅游民宿潮中进行生态民宿的改建与践行，使民宿成为真正意义上的自然原生态、特色有情怀的绿色宜居民宿建筑。

1 背景分析

20世纪80年代民宿起源于台湾、日本地区，是指使用自用住宅中的空闲房间或闲置房屋，结合地域文化特征及背景，以家庭自主经营的方式，向旅客提供享受文化特色居住之所。而如今随着民宿的发展逐渐变热，原有的运作模式逐渐规模化，甚至在民宿行业中房产投资商、旅游投资人士、设计行业等都争先进入民宿发展领域。

约10年前，我国民宿在云南丽江开始出现，随着旅游休闲业的兴起，其以极快的速度遍及全国。从2015年10月底到2016年9月底，中国登记民宿客栈数量从42 658家增加到48 070家。据统计，截止2015年底民宿从业人员近100万人，市场规模达200亿元，预计到2020年中国民宿行业营业收入将达到360亿元[1]。

我国民宿多以废旧古宅改造为主要形式，结合各地特色传统和独特风土人情，打造传统居住建筑形式，自然原生态的居住氛围。而新材料绿色原生态民宿市场当前还处在空白状态，全国范围内尚未发现一例大规模采用节能环保新材料、绿色生态技术，新建或者改建的原生态民宿，因此绿色民宿市场具有很大空间和可塑性，行业前景良好。

2 研究意义

2.1 变废为宝，创造新价值

秸秆砌体采用自然中大量的废弃物作为建设原材料，例如农村剩余秸秆、废弃煤炉渣、南方淡水区赤朝现象所产生的过剩藻类制作形成的硅藻泥。将主体建筑材料使用秸秆砖等新型生态材料，这不仅进一步增加了农业剩余垃圾的加工利用，同时也大大缓解了农村地区因焚烧秸秆而造成的环境污染，并且建筑成本比传统混凝土建材，每平方米可减少1/4～1/5，大大压缩了建设成本。

2.2 灵活自由，全新体验

对于大多数的传统民宿来说，由于其传统建筑手法的经营成本、建设成本比较高，民宿大都立足于传统农村房屋建筑来进行民宿改造，由于新型建筑材料和建筑方法的运用可以大大降低成本，因此可以对老屋的空间进行切割与组合，会在增加居住空间的功能灵活性与适应性的同时，给使用者带来了全新的体验与感受。

2.3 留住乡愁，延续传统乡村文化

当下混凝土高层建筑空间密闭，传统钢筋混凝土建设缺乏特色，人们对千篇一律的水泥森林普遍感到毫无新意，在旅游居住的过程中也难以去融入当地的传统与特色，去获得对于精神需求的满足。民宿的出现不仅在精神层面上把质朴原生态的农村、农业文明的发展历史保留了下来，还把传统的乡村文化历史引进城市、旅游区中，二者相得益彰，还提高了城市的旅游影响力，将乡愁保存下来。

3 秸秆砌体的特征研究

3.1 节能特征

建筑节能是指建筑在选址、规划、设计、建造和使用过程中，通过合理的规划设计，采用节能型的建筑材料、产品和设备加强建筑物节能[2]。除此之外，将建筑的节能与生产资料的可再生能源相结合进行应用，在一定程度上促使建筑能耗得到有效的降低及后期建筑垃圾的有效处理。

简单理解则是在不影响使用者对建筑空间舒适性需求的同时，可以最大限度地提高建筑建造和使用过程中的能源与资源利用率。通过大量的实践研究表明，墙体保温隔热是建筑节能措施中最为有效的方法，因为据数据资料表明，房屋的取暖和降温消耗掉了大部分能源。

其中非常重要的一种就是秸秆墙体材料，可用于绿色宜居民宿建设和针对不同的建筑热工进行分区。建筑围护结构的节能设计对于保温和隔热有不同的侧重点，对于地上部分，秸秆砌体通过秸秆材料的特殊性实现夏凉冬暖地区要求设计，并且其有着良好的抗震、隔音、防火防潮等特性。对于下沉式空间，考虑到土壤的热工性能，可利用浅层地表土壤中的热量实现对保温、隔热的控制处理。

其中地表浅层可以简单的理解为是一个大型的太阳能集热器，其收集了将近半数的太阳所发射出的能量。一般情况下，地下土壤，一定深度范围内，会有一个相对恒定的温度[3]。

通过对比秸秆砌体与其他建筑墙体材料的热传率、体积比热容等参数，可以发现秸秆砌体作为墙体使用材料，能耗显著低于日光下土壤、红砖等传统建造材料。秸秆砌体作为墙体围护材料的保温性能明显优于当下的其他围护材料，例如土墙、砖墙。200 mm厚的秸秆墙板，保温系数高于370 mm粘土砖墙4倍，使用秸秆作为墙体材料取暖热耗降低4倍，取暖成本减少4倍[4]。相同厚度的秸秆砖替代传统红砖后，能够使室内外温度保持16.7 ℃的温差，冬暖夏凉，从而实现节材节能的作用。

表1 墙体材料的导热性能(W/(m·k))

3.2 应用特征

随着中国旅游业的发展，更多的民宿设计运用优秀的古代的建筑建造方式。以传统的四合院风格为例，在建造时体现了传统与现代的结合，在满足现代化需求的基础上最大限度地保留了当地传统建筑风格。为此在民宿的设计中需结合四合院的建筑布局及内部空间划分，其中四合院住宅中的庭院四周闭合中间开敞、露天，可以通过内景营造良好小型气候区，减缓不良外在气候的影响。秸秆砌体结合传统的建筑布局与手法，一方面既可以在夏天有效地遮荫纳凉的空间场所，另一方面又可以在冬天很好地达到采光保暖、抵风抗寒的空间防护。

图1 四合院模型通风示意图

图2 秸秆砌体模块示意图

除此之外，露天通透的庭院空间通过自然风压进行通风，同时采用秸秆作为建筑原料，将其压实成砖，作为保温隔热的建筑材料，可以进一步减小建筑的能耗，体现绿色生态与自然的设计理念及民宿建筑的功能要求。

秸秆砌体模块的制作可以主要包括3个部分，分别是保温秸秆砌体、榫头和凹槽。其利用古代榫卯结构的特点，其中①号外面板存在于②号内衬板的两侧，榫头位于②号内衬板的上端，凹槽位于②号内衬板的下端，错开放置①号外面板和②号内衬板，这样榫头和凹槽就形成了，并具备安装简单、不需要任何附加连接件、强度高、内外墙兼用等特征。

4 研究总结

综上所述，通过分析研究秸秆砌体在民宿建筑中的应用，它具备以下3点优势：

(1)原材料成本较低。秸秆砌体采用农业剩余秸秆为原料进行生产制作，相对于原有混凝土建筑材料，有效降低生产原料的成本，在降低砌体生产成本的同时实现环保和节能的目的。除此之外，秸秆砌体所形成的不同规格的组合配件，可以通过装配化的生产及使用模式，可实现产品的批量化生产，进一步降低生产制作的成本。

(2)具备绿色节能特征。因秸秆砌体热传导系数远优于其他建筑墙体建材，故使用秸秆砖来建造房屋可以达到对建筑能耗的有效降低。除此之外，秸秆砌体还可以吸收一定程度的噪音，为民宿客人创建一个安静的休息环境。

(3)体现建筑的安全性。秸秆材料的使用寿命很长，且这个观点已经被西方一些发达国家所证实，1886年建于内部拉斯加州内距今最早的秸秆建筑物，已有100多年的历史了，且仍然可以居住。

秸秆砌体每米工作面可以承担500 kg的荷载，若是对秸秆墙体的纵向方面设有有足够的稳定支撑，还可以承受更高的荷载值。除此之外，秸秆材料具有一定的抗震性，当秸秆砌体受到荷载时，会有些许压缩现象，而当荷载被解除时秸秆砌体则会恢复其原状，其物理弹性可以有效的增进其居住的安全性。