特色田园乡村低碳设计创新实践——以南京九华特色田园乡村为例

■ 江苏龙腾工程设计股份有限公司 潘龙 张瑞斌

东南大学建筑学院 徐小东

党的二十大报告提出，“统筹乡村基础设施和公共服务布局，建设宜居宜业和美乡村”。2023年3月，《中共中央国务院关于做好二〇二三年全面推进乡村振兴重点工作的意见》提出，扎实推进乡村发展、乡村建设、乡村治理等重点工作，建设宜居宜业和美乡村。随着我国城镇化建设步伐的加快，乡村建设紧随其后，但长期城乡发展的不平衡导致我国农村地区基础设施普遍较差、供水供电能力相对不足、经济发展水平和施工技术较为落后[1]，推进农村低碳生态建设刻不容缓。在乡村建筑改建时，需要注重通过绿色设计，减少乡村建筑的能耗，降低施工成本，从设计、选材、施工等环节全面推进绿色低碳乡村的发展，积极推进农村生态环境建设[2]。此外，乡村拥有得天独厚的自然景观，在保护环境的基础上，处理好建筑与自然的关系，使建筑更具有人文景观特色[3]。本文分析探讨江苏省南京市九华特色田园乡村提升项目绿色建筑设计相关情况，以期为乡村绿色低碳设计提供参考。

项目概况

九华特色田园乡村提升项目，位于江苏省南京市浦口区石王线九华茶坊。九华茶坊是一个位于浦口区西南苏皖交界处的村庄，隶属于南京市浦口区石桥镇。九华特色田园乡村提升工程规划总面积约 642.2万平方米，核心设计区面积约117.53万平方米，新建建筑面积2000平方米，改建建筑面积约7000平方米。该项目将打造茶旅一体化模式，创建茶旅经济生态链。茶旅一体化模式瞄准旅游市场，注重游客体验，依托茶资源，打造茶基地，打造“茶”旅游品牌；围绕茶工艺、茶产品、茶景观、茶文化、茶研学等天然要素，延伸产业链，创新拓展“茶旅”思维，打造茶旅文化，推动茶产业和旅游业的融合新发展。该项目绿色建筑方案设计主要包括节地设计、节能设计、节水设计、节材设计和室内环境设计。

节地设计

场地交通设计通过统筹规划，采取优化路网、设置人行横道、调整路宽、修整路面、合理布局出入口位置等措施，同时适当增设自行车专用道，为区域内车行、人行合理规划路线，提供日常出行便利，满足交通和消防需求。对于项目场地内未设置无障碍设施的区域，根据《无障碍设计规范》（GB 50763-2012）的要求进行改造，满足规范要求。

地面景观建设，在保护和修复原有植被的前提下，结合项目所在地的气候水文特征，种植本地生长良好的植物。以乔木、灌木、草结合的复层绿化为主，辅以屋顶绿化、垂直绿化设计对场地内绿化景观进行改造，小面积绿地尽可能整合成集中公共绿地。在高硬质铺装地面中，大多采用透水铺装结构，提高地面透水性能，缓解硬质路面的径流压力。

建筑改造中，需尽可能减少原有光污染。该项目主要采取以下措施限制光污染：一是选用夜景照明设施时，将朝居室方向的发光强度限制在规范标准要求范围内；二是项目内部道路选用非道路照明设施时，对机动车驾驶员产生的眩光阈值增量控制在15%以内；三是照明设备在居住建筑窗户产生的垂直面照度小于规定值，在建筑立面和标识面产生的平均亮度小于规定值[4]；四是灯具上射光通比最大值小于规定值；五是通过合理选型设计，项目区域内的夜景照明装置尽可能减少对非机动车和行人造成眩光影响，眩光值满足相关规定。通过采取以上举措，能够使得玻璃幕墙可见光反射比小于0.2，且户外夜景照明所产生的光污染范围符合现行行业标准。

节能设计

综合考虑防火、安全、防水等因素，对围护结构进行改造。项目建设区域内根据建筑的使用功能、外形特征、围护结构等现有条件进行保温、隔热处理，特别注意外幕墙的热桥部位，必要时加强保温隔热措施。对外门窗进行改造时，选用节能门窗，在墙体与门窗框之间加强保温密封构造。

屋面改造过程中，将平屋面改造成坡屋面，选用反射隔热涂料进行涂刷，通风架空屋面、种植屋面等设置保温隔热基层，以在达到防水及结构安全性标准的同时，确保保温隔热效果。设置遮阳装置时，综合考虑各方面因素，在保证抗风性能和耐久性能的前提下，使其对建筑立面效果、通风、采光的影响最小。对原有的建筑群进行绿色改造时，采用遮阴面积大的行道树，设置乔木、花架等遮阴设施。为了降低建筑室外环境的热岛效应，路面采用反射隔热涂料。

根据暖通空调设备改造诊断结果，并结合改造后的实际使用需求，保留部分原有机电系统和设备，进行再利用。按照现行国家标准《公共建筑节能设计标准》 （GB 50189-2015）要求，新增符合能效指标冷的热源机组，运行效率满足现行国家标准《空气调节系统经济运行》（GB/T 17981-2007）的规定。同时，家用燃气热水炉、房间空气调节器等家用设备需要满足能耗要求，达到节能标准。对于区域内生活热水、空调冷热量的需求，采取合理增设空气源热泵机组、可再生能源利用系统等措施，并且注意增设设备未对周围建筑的日照情况产生影响。

夜景照明改造中，结合当地可再生能源等自然资源，选取合适的照明装置电源，该项目中可再生能源装机容量与照明设备安装容量之比均高于4%。

节水设计

对于存在生活热水需求的建筑，进行生活热水系统改造或加装，当热水需求量较小且用水点较为分散时，选择局部热水供应系统；当热水需求量较大、用水点较为密集时，选择集中热水供应系统，并设置完善的热水循环系统[5]。该项目严格参照《节水型产品通用技术条件》（GB/T 18870-2011）要求，更换节水器具，45%以上选用用水效率等级为2级及以上的节水器具。

在绿化灌溉工程建设中，整体采用节水灌溉体系，通过雨水智能感应器、土壤湿度感应器等装置减少水量消耗。同时，使用市政再生水、雨水等非传统水源进行绿化、景观补给、道路浇洒、洗车、冲厕等生活用水环节。该项目结合项目场地情况，对既有雨水排水系统进行改造，使屋面和地面雨水就近排入绿地、雨水湿地等设施，缓解径流压力，同时根据场地雨水径流量情况，在海绵生态系统以及道路中设置雨水溢流排放设施。

节材设计

建筑绿色改造过程中，合理采用高强度结构材料，新增混凝土构件纵向受力钢筋采用不低于400MPa的热轧带肋钢筋或预应力筋，在满足刚度及构造要求的前提下，选用高强钢材、耐候结构钢、高耐久性混凝土等建材，确保结构的耐久性。在进行建筑外立面改造时，注重建筑形式与周边建筑风格相协调，排除无实际功能的纯装饰性构件。

为节约资源能耗，该项目在建设过程中充分利用以废弃物为原材料生产的建筑材料。目前，市场上常用的绿色建筑节能型材料有玻璃、木材等可回收节能材料，对其进行回收后，还可以进行二次利用；提炼绿色植物元素所研发出的建筑节能新型材料，兼具环保和绿色成效，有效提升建筑材料的使用时间以及柔韧性；通过将碳素纤维与树脂进行有效融合制成的绿色建筑节能型材料，不仅提升建筑动工材料的耐高温性以及耐腐蚀性，还能促使建筑动工材料具有优良的力学特性。该项目中，将脱硫石膏、磷石膏等工业副产品石膏制作成工业副产品石膏砌块，作为建筑内隔墙材料；使用脱水处理的脱硫石膏、磷石膏等替代天然石膏生产水泥，将固硫灰渣、油母页岩灰渣等固体废弃物与火山灰、粉煤灰进行混合，用作水泥的混合材料。

九华茶坊地标

木材装饰

太阳能光伏板

生活热水供应

高强钢梁文化长廊

室内环境设计

在优化建筑空间建设过程中，该项目对茶舍、茶博物馆等进行平面布局和构造设计，主要功能房间的采光系数满足现行国家标准《建筑采光设计标准》（GB 50033-2013）的要求，同时确保各建筑空间的自然通风效果。在道路两边种植银杏、广玉兰等乔木，有效减小室外交通噪声对周边建筑主要功能房间的影响，降低室内背景噪声。

太阳能利用

太阳能是一种可再生能源。将太阳辐射收集起来，通过物质间的相互作用，转化为热能供使用，不仅能为热水器提供能源，还可以用于建筑采暖。将太阳能与建筑节能技术相结合，可以降低能源消耗，避免环境污染，是绿色建筑的重要途径。该项目中，将太阳能干燥器、太阳灶应用于茶叶生产过程中，利用太阳热能加热茶叶，以提高能源利用率。

太阳能光伏系统能够将太阳能转化为直流电能，自太阳能电池发明以来，其使用材料和技术一直在不断优化，光伏系统应用成本逐渐降低，带动了光伏产业的迅速发展，积极推动了可再生能源的应用。该项目中，在茶园建筑物和部分农村自建房屋的房顶和外墙上安装光伏板、太阳能电池板，选用多晶硅材质，形成光伏建筑一体化，提升太阳能的利用率。

结语

“十四五”时期是乡村振兴、传统农房更新换代为现代建筑的关键时期，也是绿色建筑在农村普及的窗口期[6]。本文阐述了乡村提升工程中的设计内容，节地设计充分利用和保护土地资源，节能设计合理控制能源消耗，节水设计实现雨污水循环利用，节材设计加强对废弃材料的回收与再利用，室内环境设计与周围环境融为一体，使绿色建筑达到了“四节一环保”要求。