祁连山牧区生态宜居住房营建探索＊

史亚南，商选平

（青海文旅投资有限公司，青海 西宁 810008）

1 祁连山地理位置及气候条件

祁连山脉位于青海省东北部与甘肃省西部边境，是中国境内主要山脉之一，素有“万宝山”之称。祁连山区气候冷湿，有利于牧草生长，在海拔2 800m以上的地带分布有大片草原，为发展牧业提供了良好场所。

祁连县隶属青海省海北藏族自治州，因地处祁连山中段腹地而得名，北邻古丝绸之路的首要通道甘肃河西走廊，故有青海“北大门”之称。境内平均海拔3 169m，年平均气温1℃，气温年差较大，年平均降水量在420mm左右，属典型的高原大陆性气候。祁连县丰富的历史积淀、独特的人文内涵和壮美的自然景观赋予这片沃土得天独厚的资源。

2 传统住房的现状问题

广大牧区群众长期以来都是按照逐水草而居的习惯而生活，有冬、夏窝子之分，夏日居于帐篷，曰“夏窝子”（见图1）；冬日居于原始的土坯房，以土和水做黏合剂，曰“冬窝子”（见图2）。随着经济社会的发展，部分“冬窝子”改建为廉价的普通砖混结构房屋，房屋多为群众自行建造，亦未根据实际地质条件考虑地基基础的安全性设计，在承载能力和正常使用方面均存在不足，存在多方面的安全隐患。民居住房生活设施仍然很落后，无防震保障，取暖仍然以火炉和火炕为主，多以牛羊粪为燃料；墙体无保温措施，围护结构热工性能差；绝大多数牧民住房缺乏厕所设施或厕所设施简陋原始，冬季结冰，夏季臭气熏天，如厕环境相当恶劣。

图1 夏窝子（帐篷）

图2 冬窝子（土坯房）

传统住房在空间使用方面功能单一，仅能满足简单的起居需求，空间功能分区不清晰，交通流线杂乱，生活设施不足，已不能满足人们对现代生活的需求，不利于当前生活与生产活动的展开，这与牧民不断提升的生活需求存在很大差距，营建地域适应性的生态宜居住房迫在眉睫。

3 生态宜居住房营建

3.1 营建策略

根据新型草原生产、生活、经济模式，协调牧区现代牧业发展与新型民居需求，以科技创新的理念，结合生态系统和人居环境科学理论，依托场地建设条件，在充分发挥太阳能自然资源优势的基础上，利用新型建筑材料，选择院落布置、空间组织、建筑形式、围护结构等被动式营建技术，引进先进生活设施，充分利用项目区太阳能等可再生资源，改善高海拔寒冷牧区游牧民居住生活设施，促进可持续发展，为高寒牧区乡村振兴提供样板。

3.2 营建方法

“农民传统庭院比西式洋房好，要记得住乡愁”，通过现场实地踏勘，结合建设用地实际情况，如地块尺寸、朝向以及当地高寒气候条件等，从住房环保、安全与舒适等方面出发，结合生态宜居视角、生态系统理论和人居环境理论，充分考虑农牧民住房面积大小需求以及宅基地尺寸，精心准备设计方案，并经过多轮比较，听取和征求各方意见，优化建筑空间、平面布局和构造设计，形成可示范、可复制、可推广的适合地域气候条件的规划和建筑方案，使地域生态宜居建筑给人以归属感、幸福感。

3.2.1 规划选址

本着节约、集约、高效利用土地的原则，充分落实“山水林田湖草是生命共同体”的整体系统观，以打造舒适、安全、卫生、便捷的居住环境为目标，以保护的姿态建设农牧民住房，同时不破坏场地原有的生态环境。项目选址为祁连县黑河源头所在地野牛沟乡政府边麻村，村庄西段S215省道北侧闲置的一处宅基地，建设两套示范民居（110.00m2和145.00m2）、一套生态环保厕所98.12m2（含阳光庭院32.06m2），积极盘活旧村庄存量土地资源，优化土地利用结构，推进厕所革命，改善牧民居住生活设施（见图3，4）。

图3 示范民居1套型平面

图4 示范民居2套型平面

结合现状地形地貌进行场地设计，与右侧托茂风情园统一考虑，平面布局形体规整，两套示范民居南北分列布局，沿街面整体高低起伏有致，丰富界面形象，提升镇区街道风貌。建筑单体南北向布局，靠山朝阳，既有利于抵挡冬季的寒风，也有利于获得最佳的日照采光效果。

3.2.2 建筑设计

民居设计充分考虑当地气候条件、牧民生活习俗和文化传承，基于祁连当地地域建筑，提取和抽象能够代表祁连地域文化的特色外在形态传递体系，转换至现代建筑设计手法，整体设计与周边自然环境相协调，设计出生态宜居、安全舒适的住房，为地域建筑文化的现代传承提供良好的范例（见图5，6）。

图5 示范民居1建成效果

图6 示范民居2建成效果

1）平面设计 示范民居1建筑面积110.00m2，采用温馨型设计手法。充分考虑住房的舒适性，各功能房间布局紧凑，空间利用合理，两室一厅一厨两卫一廊的户型布局，南侧东西两端布置阳光卧房，中段阳光暖廊结合堂屋布局，视线通透，采光效果极佳。将卫生间（水厕）结合居住单元布置于主体建筑内，便捷实用。各功能空间通过中心岛阳光暖廊组织，满足一家三口的居住需求。示范民居1配套建设配电室及安全饮水点，保证居民饮水、用电安全。

示范民居2建筑面积145.00m2，采用舒适性的设计手法。各功能房间布局舒展，三室一厅一厨两卫一廊的户型布局，南侧东西两端布置阳光卧房，西北角房间为多功能房间，可灵活使用为卧室、书房、健身房等。将卫生间（水厕）集合居住单元布置于主体建筑内，便捷实用。结合堂屋布局较大尺度阳光暖廊形成阳光中庭，提供活动空间，同时组织建筑各功能空间，使农牧民生活便捷、安全与卫生，满足一家五口的居住需求。

2）立面设计 结合当地文化底蕴，展示当地建筑文化，留住乡村的风俗风貌，示范建筑外墙装饰采用雪山白砂石漆。外门窗采用深灰色防盗门、断桥三玻中空门、铝塑三玻中空窗；南向开采光大窗，北侧开通风小窗，既满足立面美观需求，也满足采光、通风要求。建筑第五立面采用当地传统坡屋顶的形式，以解决屋面排水问题，局部做玻璃装饰。阳光暖廊采用“钢骨架+阳光玻璃”的形式，增强采光效果。建筑风貌整体淡雅、肃静。

3.2.3 结构设计

示范建筑采用新型复合保温墙体钢结构体系，承重结构为钢结构体系，安装方便，施工时间短，围护墙板采用新型复合保温墙体。新型复合保温墙体是采用斜插筋、钢丝网片、聚苯板和聚合物3D打印油墨组合形成的苯板三明治墙体，是一种高性能喷筑墙体，满足保温、隔声、防火等要求，具备普适性和多样性。墙体构件预先在工厂进行预制化加工，减少现场施工时间，极大节省施工周期，减少对生态环境的扰动。

3.2.4 安全饮水

饮用水与人类身体健康息息相关，针对高原牧区水源保证率低、水质差等现状问题，根据祁连山牧区饮用水质状况、饮水对象和水源形式开展集中型饮用水过滤净化技术示范工程。本项目采用超滤技术净化饮用水。超滤技术适应原水能力强、净化程度高、成本低、能耗小，超滤膜不仅能够有效隔离胶体物质或者肉眼可见物，还能够去除微生物、藻类、病毒等有害物质，以最自然、最安全的方式净化饮用水，保障示范民居及所在边麻村居民的饮水安全。

3.2.5 污水处理

为有效节约用水，减少环境污染，生活污水采用一体化污水处理设备，污水经处理后，出水满足相关标准要求，可用于绿化、灌溉等，达到节水及零排放。无二次污染，系统产生的剩余污泥不需外派，经化粪池厌氧发酵，可以作为肥料还草。污水处理设备埋入冻土以下，不占用地上面积，不需要采暖保温，无异味。主要功能区采用模块化装置，运输便捷，安装、施工周期短。一体化污水处理设备内配备的耗能设备较少，维护费用较低，可有效解决分散式污水处理对于运行费用承受能力低的问题。

3.2.6 可再生能源技术集成

基于青海祁连农牧区气候与现有能源供应特征，通过太阳能综合利用技术，实现自发自用为主，节能降费，减少生态污染。根据农户热负荷需求，本项目重点研究基于太阳能的主动式热电联供技术方案。该系统利用碳纤维地热为冬季主要供暖热源，采用电动空气源热泵作为采暖辅助热源，两种供暖方式的电能来源均为光伏发电，实现清洁供能。该供暖模式可以有效降低碳纤维地热和热泵的安装容量，避免容量冗余。

光伏发电系统采用自发自用余电上网模式，即光伏发电最大比例满足本身供能和生活用电能耗，剩余部分送入电网，缓解电力供应紧张局面。当发电量低于整个建筑电力需求时，由市电提供不足部分。夏季温度不高，利用通风手段即可满足室内供冷需求，不需要采用机械制冷设备。整个系统高效环保，有利于保护祁连农牧区脆弱的生态环境。

4 结语

青海最大的价值在生态，最大的责任在生态，最大的潜力也在生态。祁连山是我国西部重要的生态安全保障、黄河重要的水源地和生物多样性保护的有限区域。生态宜居住房的营建探索，以改善民生打造游牧民生态宜居示范区，营建可示范、可复制、可推广的地域性建筑为目标。通过本项目的实施，有效提升农牧民的总体居住水平，通过采取有效的节能措施，实现住宅能源的高度自给，与当地传统住宅相比，可以大大减少煤炭、柴薪用量，避免破坏植被和燃烧牛羊粪，减轻环境负担，降低环境污染，切实维护并改善高原地区的生态环境。同时解决饮水安全和生活污水污染问题，为高寒牧区乡村振兴提供样板。