生态科技理念在乡村规划设计中的应用

仲倩潍 胡敏 章萍芳 刘佳妮

摘 要：“乡村振兴”落实到农村，便是以可持续发展的观念弘扬传统村落文化遗产，将其与生态科学技术相结合，发展低碳生态建筑。在生态农村建设过程中，遵循生态理论，充分体现地域特色，科学合理地进行乡村规划对推动新农村建设水平的整体提升至关重要。文章研究的主要内容是将生态与科技融合到乡村振兴中，营造一个生态与科技并存的会客厅。

关键词：可持续发展;生态科技;低碳建筑;乡村会客厅

基金项目：本文系2020年湖州师范学院创新创业训练科研项目“生态型环境设计材料的研究与运用”阶段性成果。

可持续发展理念，是指在不破坏自然环境的基础上，既能够取得满足当代人需求的资源，又不会损害后代发展所需求的资源的一种理念。在设计当中要结合自然规律，贴合自然环境，在尊重自然的基础上，实现人与自然相互依存、共同发展的目标。

一、设计场地概述

（一）渡渎村情况简介

渡渎村位于女埠街道中西部，与黄店镇毗邻，共有农户1104户，人口3436人，该村历史悠久，距今已有近900年。村内古建筑众多，类型丰富，现存元、明、清时期的祠堂、宗庙、门楼、厢房、佛堂等建筑100多幢，其中章氏家庙为市级文保单位、庆余堂为国家级文保单位。

渡渎村是依山环水的好地方，从古至今出了很多状元和伟人，此地又称为考神故居，是很好的研学基地。

（二）场地区位分析

本设计的场地位于浙江省金华市兰溪市渡渎村，村庄布局坐北朝南，是历史文化古村落。该村落古建筑工艺精湛，规划布局科学，传统文化气息浓厚，非物质文化遗产丰富。渡渎村生态资源充分，生态材料主要包括生土、卵石、竹子等;常见的植物主要有樟树、香果树、银杏、短穗竹等等;粮食作物有水稻、麦类、豆类、薯类以及高粱、小米等;场地土壤以红壤和水稻土为主。

（三）场地现状分析

设计场地总面积约551平方米，其中包括会客厅室内面积181平方米，室外面积370平方米。由于该处地理位置较高，雨水易流失，水资源利用率不高。

设计场地夏季高温，冬春寒潮，四季分明，室内没有安装空凋等设备，基础设施不完善，没有游览价值。

建筑房屋屋顶有塌陷，需要进行修缮，室内采光通风并不好，作为一个交流空间，采光通风显得尤为重要。

但是会客厅也有着得天独厚的地理位置，给丰富的水、太阳、沼气、风等自然能源未来开发提供了良好的准备。

二、设计理念

（一）因地制宜，科技生态

生态设计是本次设计的中心思想，本案例从生态科技在乡村会客厅的运用出发，对场地原有的房屋进行改造，使之良性循环发展、可持续性发展，营造一个生态与科技并存的乡村会客空间，提高乡村的生态化与科技化水平。科技设计内容主要包括太阳能、风能、地热能、雨水收集、雨水花园、污水处理技术。

（二）内外结合，和谐生态

内外结合即充分利用场地，室内室外进行设计，划分为室内会客和室外景观和后庭院。利用了生态中的科技技术，使得生态会客厅具有一种柳暗花明又一村的效果，形成整体的会客格局，包括听雨轩、浅云居、清雅舍、文廊、茶谷、藏书阁、衍青、逸园。通过对场地的土壤、植物、水源等进行详细的勘察记录，采用茅草、玉米殼、笋皮、素竹、卵石、生土等地域材料，将生态理念贯穿其中，使生态系统更为健康。

（三）通风采光，自然生态

现代建筑中，大多会采用空调等设备，但是空调排放的气体会损害大气环境。我们需要回归自然、回归生态，恢复自然通风采光，形成让居民和游客舒服的体感温度。

（四）雨水收集，持续利用

水，滋养生命，寓刚于柔，乃生命之源。庭院、水景、自然与涓涓细流融在一起，诗意无限。竹筒、砚池、水流一起形成文化生态。

本方案充分分析场地，发现该地水资源流失严重，所以水资源的收集显得尤为重要，充分利用地形、技术使雨水得以充分利用，将其用于日常用水和灌溉，使水资源得到充分利用，产生良性循环，从而实现水资源的可持续性发展。

（五）污水处理，生态菜园

乡村的污水处理非常重要，要充分利用化粪池作为生活污水的预处理设施。该设备利用了厌氧发酵和静置分离的原理，在重力作用下，生活污水中的大颗粒物质沉降或上浮，同时通过厌氧发酵作用将有机物进行部分降解，进而实现污水的初步处理，满足简易排水要求，便于后续排水及污水处理。运用处理过的肥水灌溉农田，使农田茁壮成长，形成生态菜园。

三、设计中解决的关键技术问题

（一）太阳能技术

1.逸园休息区亭子顶面设计

太阳能是取之不尽，用之不竭，清洁无污染并可再生的绿色环保能源。在逸园遮阳棚上利用太阳能发电，可以提供足够的蓄电量。利用太阳能电池板在白天将太阳能辐射转换成电能，然后经过智能控制将电能储存在蓄电池中。

2.路灯、地灯设计

在院子的路灯部分也采用太阳能发电技术，供日常使用，自产自足，节约能源。太阳能路灯主要是由太阳能电池板组件、智能控制器、蓄电池组、光源、灯杆及支架组成。蓄电池在有太阳的白天可以蓄电。当夜晚来临时，太阳光照强度逐渐降低，当智能控制区检测到光照减弱到一定程度之后，就控制蓄电池组给光源负载提供电力，因此在天黑之后，路灯就会自动亮起。地灯部分进行了图案设计，在夜晚可以映出设计的图案，增加趣味性。

（二）雨水收集技术

1.屋檐过滤装置设计

屋檐雨水收集到的雨水杂质、泥沙及其他污染物少，方便处理利用。屋顶屋檐部分设计过滤层，过滤树叶等杂质，随后雨水顺着竹管流下。这样屋顶相对干净的雨水经过简单的过滤排入蓄水系统，一部分用于生态墙中的植物灌溉，进行水补给;另一部分通过过滤管道进行过滤、沉淀、消毒等处理后运用到生活中。

2.生态池设计

会客厅的逸园是一个生态和科技相结合的雨水收集装置，它是自然形成地势和人工挖掘的梯级植物净化生态池，梯级植物通过植物、沙土的综合作用形成生态水池。这是一种生态可持续控制与利用雨水的生态和科技结合的技术。一级净化选用植物风车草，风车草可以除去水中的氮磷元素;在第二层阶梯种植再力花，再力花可以有效去除水中的有机污染物，这是二级净化;三级净化种植菖蒲，菖蒲可以吸附重金属污染物。这个设计建造几乎趋于原生态，成本较低，维护与管理也十分简单。

3.生态墙设计

利用模块化构建种植植物形成生态幕墙，其结构层次包括钢结构支架、植物种植基盘、种植基质、植物、自动滴灌系统。模块式墙面绿化可以在模块中按植物和图案的要求，形成各种形状。

4.砚池竹筒流水设计

君子如竹，在渡渎村这个文化氛围浓厚的环境里，除了环境的生态，还要维护文化生态。渡渎村的砚台石资源丰富，所以，在逸园中，对于砚池进行竹筒流水设计。对于竹管进行晒干、防裂、防霉处理，以保证竹筒的使用年限。

流水形成之后，落到砚池里。砚池形状很像铜钱，中间凹进去的部分储存水流，平时可作为一个室外的洗手池。因为水池是用砚台雕刻的，还可以在上边砚磨。砚台是中国古代文人必备的四宝之一，不仅仅是用来研墨的文房工具，更是承载着坚固不朽特性的文化象征。渡渎村又有着考神故里之称，文化底蕴十分雄厚，这使得生态科技会客厅旁的砚台池，更加体现出当地悠久的历史文化。

（三）通风采光设计

对原有塌陷的屋顶进行修缮，改成可升降式天窗，增強二楼室内采光及通风，将会客厅原有的三进三出的空间加上窗与隔墙以及敞开式的玻璃移门，再将里面隔墙打通形成文廊，文廊与主入口和侧出口相贯通。这样有利于空气流通，夏季通风散热与冬季保暖。在会客厅的清雅舍和浅云居都增加窗户，当窗户打开时，整个空间都会形成更流畅的通风线，窗户关闭时，会增加其保暖性。

（四）地热能运用

在会客厅建筑的下方深度小于200米的位置应用浅层地热能的技术，浅层地热能以地心热量或者太阳辐射来源为主，冬季利用热泵可以把地下的热能“抽”出来，供给室内;夏季把室内的热能“取”出来，排放到地下储存起来。这样不会破坏建筑的原有外观，使南方地区也可以冬暖夏凉。

（五）污水处理、沼气发电技术

将粪便污水通过厌氧发酵作用将有机物进行部分降解，进而实现污水的初步处理，满足简易排水要求。污水进入装置后，自动根据轻重进行上浮或者沉降，形成泥渣层、中间层和浮渣层。中间层基本可以直接排放，泥渣层和浮渣层需要定时清理，并且可以跟沼气发电相互合作，将厌氧发酵处理产生的沼气用于发电机，以产生电能和热能，产出的肥水还能用于生态菜园当做肥料。

四、生态材料

（一）墙面

生态科技会客厅在技术上运用的是世界上先进的技术，利用雨水收集后的智能化灌溉系统，实现定时、定量、循环用水。会客厅中的生态墙也是稻草泥制作而成，适用于室内墙体。生态墙是利用模块化构建种植植物形成的，是利用植物的根系对生长环境的超强自适应能力，使自然界中生长于平地的植物生长在垂直的建筑墙面，为建筑设计和建筑装饰提供一种新型生态材料和一种不一样的视觉体验。

（二）陈设用品

在渡渎会客厅中坚持生态装修原则，要求避免使用有害的材料，因而在装修过程中使用的都是绿色环保材料，且尽量就近取材。其中包括家具的购买和饰品配置等诸多环节都要达到无害、无污染的标准，使会客厅从里到外，从上到下都显得生态、环保。

五、结语

整个会客厅的建立与设计都是以生态科技理论为基础。设计遵循自然的规律，尊重自然、改造自然、利用自然。设计的主旨为保留，设计的手段为改造。因此，应利用自然资源和生态科技技术构建因地制宜、自然和谐、文化生态的乡村生态科技会客厅，充分发挥会客厅的功能。

作者单位：

湖州师范学院艺术学院

指导老师：

章萍芳、刘佳妮