村委主任杂志

严寒地区乡村建设中如何彰显建筑设计之美

时间:2024-10-12 14:33:37来源:长春工程学院 文字:丁品文

  乡村振兴战略为乡村发展注入了新动能。乡村建筑作为乡村生活的重要载体,其优化设计对于提升农民生活品质,推进宜居宜业和美乡村建设具有重要意义。文章分析了严寒地区乡村建筑设计研究的背景,提出了严寒地区乡村建筑设计原则和建筑设计策略,旨在为严寒地区的乡村建设提供有益参考。

  乡村兴,则国兴;乡村美,则国美。乡村是中国的根基,基于国情立足农情,全面实施乡村振兴战略,持续推进宜居宜业和美乡村建设,是补短板、促协同、惠民生的重要环节,是切实解决好“三农”问题的关键,是全面实现共同富裕的必然选择。我国的严寒地区气候条件恶劣,冬季寒冷而漫长,所以人们对房屋的保温性要求高。要想改善人居环境,提升乡村生活品质,实现建筑绿色低碳转型,必须重视对严寒地区乡村建筑的设计研究工作。

严寒地区乡村建筑设计研究的背景

  在2023年发布的《关于做好2023年全面推进乡村振兴重点工作的意见》中,提出“扎实推进宜居宜业和美乡村建设”,从加强村庄规划建设,推进农村人居环境整治,持续加强乡村基础设施建设以及提高公共服务能力四个方面对乡村建设提出新要求。乡村建筑包含住宅、公共建筑和生产性建筑,根据2020—2022中国城乡建设统计年鉴统计,我国乡村住宅、公共建筑和生产性建筑年末实有建筑面积逐年增长,我国村庄房屋人均住宅建筑面积逐年增加。反映了在政策的推动下,农村经济得到发展,农村居民生活水平提高,有更多的精力和资金用于改善居住环境。而在严寒地区,恶劣的气候条件对建筑的保暖性提出了更高要求,经调研发现我国严寒地区的乡村建筑存在以下问题。

缺乏整体规划设计

  由于对乡村整体规划的重要性认识不够深刻,且受限于经济条件、人才短缺等因素,乡村建筑缺乏统一的规划布局,建筑布局分散,没有从总体布局的角度规划建筑间距,出现建筑挡光、通风差、影响私密性等问题。乡村建筑分散的布局不仅导致基础设施建设成本的增加,而且建筑形式、风格、色彩等方面也没有形成区域特色,乡村整体风貌欠佳。由于受家族观念和生活习惯的影响,再加上环保节能意识薄弱,村民往往根据个人需求进行建筑选址,可能存在破坏水系、砍伐植被等破坏生态环境的行为。

建筑保暖性差,建筑能耗高

  经调研发现,严寒地区乡村建筑普遍存在室内热舒适水平低、用于采暖的能耗高等问题。造成建筑保温性能差、能耗高的原因是复杂的,包括规划设计、建筑技术条件、经济发展水平、围护结构性能等多方面因素。


图 严寒地区乡村建筑保温性能差的原因(图片来源:作者自制)

千村一面,地域特色淡薄

  我国严寒地区的乡村,大都有广阔的生存空间且民族众多,各民族在长期生活实践中积累了大量的建筑智慧,丰富多样的民居建筑是最好的代表。例如,屋顶作为建筑的第五立面,在不同的民族中就有不同的表现形式,朝鲜族的屋顶,多采用歇山式屋顶、四坡屋顶、囤顶、双坡屋顶;而满族民居多采用坡度较陡的双坡屋顶。不同民族独特的文化、风俗和传统,共同塑造了严寒地区丰富多彩的民居建筑。但随着建筑技术的发展,建筑材料与技术给予的趋同性使民居建筑失去原有的地域性和民族性,出现“千村一面”的现象。

严寒地区乡村建筑设计原则

在地性设计原则

  任何一幢建筑都处于一定的环境中,在地性设计原则强调建筑与特定地点的融合,是小范围内多维度的结合,强调建筑的地域特色和文化属性。在地性设计原则体现了对人的尊重与回应,关注不同背景下人们对生活、工作和娱乐等方面的需求。乡村建设不仅要塑形,更要铸魂,保护并延续历史文脉,对传统文化中优秀的元素进行提取、简化和转译,协调新建建筑与场所环境的关系,是守护乡村文化根脉、激活乡村建设的重要途径。分析场地的特点,结合自然条件,挖掘环境资源,协调乡村建筑与周围环境的关系,构成有机整体,表达了乡村建筑对环境场所的尊重与回应。

低碳可持续性原则

  低碳可持续性原则贯穿建筑全生命周期,在规划设计阶段要充分了解周围环境条件,尊重生态环境,利用自然资源,降低对场地的开发强度。严寒地区的乡村建筑对保温性能要求较高,在设计和建设阶段,可以采用被动式建筑、装配式建筑等新建筑方式,提高围护结构保温性能。采用高效率供暖方式,鼓励采用太阳能、生物质能、地热能等清洁能源,减少碳排放。全面深化健康智能、绿色节能、安全舒适的理念,坚持完善严寒地区乡村建筑节能改造全过程的管理细节,聚焦绿色低碳高性能建筑材料,乡村建筑拆除后建筑材料可回收再利用,降低建筑的维护成本和建筑垃圾的产生以创新促发展,坚持以科学的方法降碳节能。

低影响设计原则

  规划设计过程中要顺应环境,避免建造过程中大规模挖填土方,不仅要保护耕地还要保护植被。因地制宜推进生活污水、垃圾治理和农村厕改,健全乡村生活垃圾分类收运处置体系,完善乡村再生资源回收利用网络,协同推进乡村有机生活垃圾、粪污、农业生产有机废弃物资源化处理利用。

严寒地区乡村建筑设计策略

规划设计与室内布局

  1.多方合作的规划与设计模式

  多方通力协作完成严寒地区乡村的规划与设计,实现跨领域合作。政府要发挥在规划引导、政策支持、组织保障等方面作用;建筑师和规划师应运用在建筑设计与乡村规划方面的专业能力;农民群众应通过多种方式参与项目建设,以方便农村居民生活为标准,积极参与乡村的规划与设计。

  2.低影响设计策略

  根据地区的气候和地理条件进行组团规划,保证乡村建筑间距,统筹规划布局,避免建筑挡光和影响通风。优化乡村建筑的朝向,充分利用太阳能资源,获取冬季的温暖,同时采取必要的遮阳措施,避免夏季的烈日,造成室内过热。强化乡村空间设计和风貌管控,形成具有和美风貌和地域文化感知的格局,注意生态环境与寒地聚落景观的协调融合,采用本土建筑材料,如木材、石材等,尽可能避免产业趋同带来的商业化和人工化的影响。

采暖系统选择与热环境设计

  选择适宜的采暖系统对严寒地区乡村建筑进行热环境设计,是提升严寒地区乡村建筑品质的重要步骤。

  1.火炕与火炉采暖系统

  火炕与火炉是传统的供暖方式。火炕是家庭聚集交流的场所,不仅具有社交功能,同时也是重要的取暖设施,冬季漫长而寒冷,火炕通过烧煤、烧柴和烧秸秆等方式,使炕面受热,为人们营造了温暖舒适的休息环境。但是火炕和火炉采暖温度不够均匀,热量供应有限,特别是室内房间比较大的情况下,不能有效保证室内温度。

  2.锅炉采暖系统

  锅炉是以当地常用的资源做燃料,例如秸秆,木材,煤炭等。通过燃烧燃料产生热能,将水加热生成热水或蒸汽,通过管道输送到终端,在室内进行散热。常见的散热方式包括:暖气片和地热盘管。暖气片通过对流的方式散热,形成空气循环来提升室内温度。暖气片安装位置较为灵活,可根据需要选择明装或者暗装。暖气片安装会占用一定的室内空间,靠近暖气片周围的温度会高一些,室内温度不均衡。另一种锅炉散热的方式是将加热的水或蒸汽通过管道送到地暖盘管中,主要以辐射的方式均匀地向室内散发热量,室内温度均衡,舒适度更好。

  3.太阳能与辅助热源结合的采暖系统

  太阳能与辅助热源结合的采暖系统,工作原理是:在光照条件好的情况下,太阳能集热器将收集的太阳能转化为热能,热交换器加热循环水,通过管道把热水输送到终端,散热方式包括暖气片和地暖盘管。随着技术的发展,绿色低碳理念深入人心,为采暖方式提供了更多的选择,如电采暖系统、地热能采暖系统等,采暖系统的选择需要结合所在地区资源条件、经济水平、人口结构、风俗习惯等方面内容具体分析选择。

  4.热缓冲空间

  为了保证室内的热舒适性,需要设置热缓冲空间。热缓冲空间是指设置具有缓冲作用的空间减少室内外热量交换,保证室内热舒适性。热缓冲空间的围护结构需要有较好的保温隔热性能,缓冲空间的规模要根据实际情况合理设计,避免空间过大造成浪费,空间太小起不到好的缓冲效果,建立缓冲空间与室内空间有效的热传递通道,固定式的热缓冲空间需要注意通风与遮阳,特别是在炎热的夏季。

严寒地区乡村建筑的围护结构节能改造

  对既有乡村建筑围护结构进行节能改造,可以提升建筑整体性能,兼具经济性和高效性。

外墙节能改造

  经调研发现,严寒地区的乡村既有建筑,多数存在外墙没有做保温或保温层厚度不够的问题。常用的保温材料包括聚苯乙烯泡沫板、挤塑聚苯乙烯泡面板、岩棉板等,根据保温材料位置的不同,外墙保温分为外墙外保温和外墙内保温。外墙外保温是指在建筑外墙外侧设置保温层,外墙内保温是指在外墙结构的内表面做保温层,外墙外保温是目前应用最广泛的外墙节能改造方式。

门窗节能改造

  门窗是建筑围护结构保温的薄弱环节,对门窗进行节能改造需要重点关注传热系数和气密性。对门窗的缝隙进行密缝处理,天气寒冷时可以减少冷空气的渗入。此外,还可以根据门窗的使用情况采用适宜的改造方案。当原有外窗变形严重、保温性能极差,没有修复利用价值时,可以考虑更换节能型外窗。若原有外窗现状保持完好,可以在原窗户外增设一层窗,提升窗户整体性能,使建筑外窗旧貌换新颜。

屋顶节能改造

  保温工程与防水工程是屋面节能改造的重点,保温与防水彼此影响。屋面保温问题表现在屋面结构导热系数大、防护效果不佳、穿屋面结构和女儿墙泛水处易出现热桥等。屋面防水问题集中体现在防水层出现不同程度的老化、泛水处开裂渗水等。当原屋面存在使用年限久、保温性能差、漏水严重等严重影响正常生产生活使用的情况时,应清除原有屋面保护层、保温层及防水层,铺设新屋面。当原屋面使用年限较短,承载力和安全性均符合要求,防水层保持较好,这种情况就不需要大拆大改,仅需对局部屋面采取修漏补缝的方式改造维护即可。

围护结构改造的地域性建设

  在乡村建筑围护结构改造的建设中,因地制宜是至关重要的原则。为了避免出现“千村一面”和地域特色的淡薄现象,我们应当深入挖掘每个村庄独特的历史文脉、自然环境和社会经济条件。在设计时应充分考虑各个乡村的气候特点,采用适合当地气候条件的建筑材料和技术。例如,在多雨地区重视屋顶和排水系统的设计,在寒冷地区则加强墙体的保温性能。同时,应尊重并融入地方传统建筑风格,利用当地特有的建筑材料和建造方法,这样不仅能减少建设成本,还有助于保持乡村建筑的独特风貌。此外,应鼓励村民参与到改造过程中来,利用他们对村庄的理解和情感,让改造项目更贴合村民的实际需求和期望。通过这些措施,可以使乡村建筑改造既满足现代生活的需求,又能保留和弘扬各自地域的文化特色,从而避免同质化。

  文章以乡村振兴最新要求为指导,分析了严寒地区乡村建筑的现状及存在的问题,结合严寒地区气候特点,提出了在地性设计原则、低碳可持续性原则和低影响设计原则,并从规划设计与室内布局、采暖系统选择与热环境设计和围护结构节能改造三个方面探讨了严寒地区乡村建筑的设计策略,以期助力严寒地区美丽乡村建设。


《村委主任》杂志 李惠琴摄

  编校:郭欢

  网络:柳绣华

  监审:牛勇雯

  终审:魏文源

联系我们|网站介绍|组织机构|欢迎投稿|杂志订阅|网站声明|
主管:山西省农业科学院 主办:山西省农业科学院现代农业研究中心 版权所有:村委主任杂志社
地址:山西省太原市杏花岭区 东大盛世华庭商务大厦A1座4层 邮编:030000 投诉电话:(0351)6071962
期刊出版许可证丨 国内刊号:CN14-1355/S 丨国际刊号:ISSN1674-7437丨邮发代号:22-120
晋ICP备2023018114号-1
主管:山西省农业科学院 主办:山西省农业科学院现代农业研究中心
期刊出版许可证丨 国内刊号:CN14-1355/S 丨国际刊号:ISSN1674-7437丨邮发代号:22-120
晋ICP备2023018114号-1