摘要：在乡村振兴有序推进的当下，农村面貌与农民生活迎来崭新变化。在此背景下，推广农村沼气厕所的设计建造技术意义重大。文章采用走访调研的方法，以湖北省恩施土家族苗族自治州来凤县百福司镇荆竹堡村尹家的沼气厕所为调研对象，通过深入的现状分析与用户访谈，梳理出诸多如厕痛点。文章提出运用整体建筑功能分区设计、沼气池改造设计、如厕空间改造设计以及住宅及周边景观生态设计等方法，对尹家沼气厕所及相关设施展开一系列改造设计工作。旨在改善尹家以及荆竹堡村村民的如厕环境与居住环境。当下，开展农村沼气厕所的设计应用探讨，是助力绿色农业发展、保护农村生态环境的典型举措。

荆竹堡村尹家沼气厕所现状分析

　　荆竹堡村位于湖北省恩施土家族苗族自治州来凤县百福司镇，占地面积8.24km2，村里共有400多户人家，人口约1 700人。村庄地形以山地为主，油茶产量丰富。

　　村里有一户尹家，由四口人组成，长辈是父亲、母亲，小辈为儿子和女儿。尹姓家人世代在此居住(下文简称为“尹家”)。尹家住宅建造在一处山坡上，坐北朝南，是该村为数不多使用沼气厕所的家庭之一。沼气池已使用10多年，因缺少必要设施而存在安全隐患，亟待改造维护。此外，尹家的住房也因年久失修，急需养护维修。2024年2月，研究人员通过走访调研、用户访谈以及查阅相关文献，对尹家的沼气厕所进行了现状分析，为后续农村沼气厕所设计方法的研究提供了有效借鉴。

走访调研

　　研究人员通过实地走访、用户访谈以及与荆竹堡村村委会交流，对尹家沼气厕所进行了现状分析。尹家入口处设有陡峭的台阶，通行不便，主屋也因年代久远而显得陈旧。尹家沼气池上方仅用几块预制板简单封盖，旁边是被废弃的猪圈与人厕。沼气输出管采用小软管，通过绳子系住，吊在屋檐下用于输气。在尹家厨房内，装有除臭和显示压力的脱硫箱，以及用于煮饭炒菜的沼气炉。

用户访谈

　　研究人员针对尹家沼气厕所，对尹家家庭成员4人、尹家邻居、尹家爷爷奶奶以及村委会工作人员展开访谈，收集他们对当前尹家沼气厕所的使用感受和意见。

　　尹家男主人介绍在2010年前后，为响应乡镇及村委会的号召，将家庭厕所改造成沼气厕所。由于沼气厕所能够为厨房提供能源、降低生活成本，所以一直在使用。男主人希望改造现有沼气池，让除渣更便捷，同时消除安全隐患。

　　尹家女主人介绍自己每天炒菜、烧水、煮饭都使用沼气炉，确实能够为生活提供便利，并希望给沼气池安装排气管，改善家中的空气质量。

　　尹家儿子经常帮父母在家种地、养猪，希望对废弃的猪圈和人厕进行改造，优化家庭空间布局。

　　尹家女儿认为使用沼气节能、环保，希望在家里用热水洗澡时也能使用沼气，还希望翻新家里的卫生间，改善如厕环境。

　　邻居希望尹家能对院落进行维护翻新，使其符合乡村振兴背景下新型农村民宅的样式。

　　尹家爷爷奶奶指出尹家厕所不卫生，厕所内部没有洗手池。尹家入口台阶陡峭、缺少栏杆扶手，通行不便，他们希望能安装洗手池和坐便器。

　　村委会工作人员提到尹家沼气池的沼气输出管暴露在外，存在安全隐患。同时，希望将尹家的沼气厕所改造升级后，在村里进一步推广，以改善村庄整体生态环境。

尹家沼气厕所改造设计方法

　　尹家沼气厕所改造设计方法包括整体建筑的功能分区设计、沼气池改造设计、如厕空间改造设计、住宅及周边景观的生态设计。

整体建筑的功能分区设计

　　尹家整体院落建筑较为老旧，为契合乡村振兴背景下的新型农村民宅样式，亟须维护翻新。尹家庭院中存在废弃的猪圈和人厕，白白占据了家中空间，尹家期望能利用沼气满足家中用热水洗澡的需求。鉴于此，科研人员对尹家整体建筑展开重新设计，以猪圈为核心，对四周建筑进行围合布置，从而突出猪圈，将猪圈下方的沼气池作为中心。在围合建筑布局中，包含多个功能区域。有大门入口，设有1个对外的公共厕所(内设蹲便器)，1个仓库，1个餐厅，2个书房，2个小卧室，1个大卧室，1个对内私家厕所(内设坐便器)，1个浴室，1个厨房，1个工具室，2个植物走廊(如图1所示)。

图1 整体建筑的功能分区设计图(图片来源：作者自绘)

沼气池改造设计

　　尹家反映当时建沼气池时，由于受到经济条件的限制，没有安装沼气池检查井，仅在地面安装了几块预制板，同时沼气输出管暴露在外，因此后院存在安全隐患，且影响人员出行。此外，也没有安装沼气池排气管，导致沼气池气味通过其他途径排放，家中气味有时难闻。

　　针对上述问题，科研人员对尹家开展了一系列的沼气池改造设计。第一，将沼气池放在猪圈的正下方，方便家禽的粪便和秸秆的收集。第二，将沼气池布置在尹家院落正中间的核心区域，方便管理维护。第三，将沼气池埋在地下1米处，提升沼气池的密封性。第四，将沼气池空间扩大，加大沼气发酵空间，提升沼气供气量，并将沼气池设计成倒扣的半圆形密封形体。第五，增设清渣池和蓄粪池，方便沼气池的清理和粪便回收。第六，将沼气池正上方的猪圈顶棚改造成太阳能电池板，并设置1台风力发电机，方便在冬季或寒冷低温时为沼气池提供智能温度控制系统，稳定沼气发酵环境。第七，在沼气池内设置智能搅拌系统，全面提升沼气发酵功率。第八，在沼气池与清渣池、蓄粪池之间设置粪便传送带，有利于粪便的运输以及沼气池的清理。第九，将猪圈左右两侧的人厕排粪管连接到沼气池，方便人厕排便。第十，将沼气管布置到植物走廊中，分别连接厨房、浴室，为其提供能源(如图2、3所示)。

图2 沼气池结构正立面图(图片来源：作者自绘)

图3 沼气池结构侧立面图(图片来源：作者自绘)

如厕空间改造设计

　　针对尹家厕所不卫生、厕所内部未设洗手池、老年人如厕不便等问题，科研人员对尹家正在使用的和被废弃的2处厕所进行了改造。一个为尹家的户厕，对内使用，设有智能坐便器、垃圾桶、洗手台、化妆镜、手纸盒、马桶刷座、百叶窗、防滑地砖、洁白墙砖、木门等。另一个为尹家的公共厕所，对外使用，内设蹲便器，其他设施与私用厕所相同。为保护尹家的私密性，将公共厕所入口开在尹家大门左侧，方便尹家管理该公厕。

住宅及周边景观的生态设计

　　针对尹家入口台阶太陡、缺少栏杆扶手、尹家建筑院落略显老旧等问题，科研人员对尹家入口台阶进行了缓度处理，并在台阶两侧增设扶手，方便老年人使用。同时，对尹家建筑院落进行翻新，将尹家院落四周围合起来修建成一个大庭院，保障尹家的居住安全。将建筑屋顶设置成圆弧形，并在每个屋顶种植大量灌木，一方面达到美化建筑的效果，另一方面屋顶植物可以隔温隔热，让建筑室内冬暖夏凉。在尹家宅门旁设置厕所标识牌，方便附近村民、游客前来使用。

尹家沼气厕所改造设计意义

改变固有观念，正确认识沼气的价值

　　在农村开展沼气厕所改造工程，具有多方面显著优势。从经济角度看，沼气可替代煤炭，有效削减家庭开支。农村沼气原料来源广泛，秸秆、粪便、生活垃圾都能用于发酵。这些原料经发酵产生沼气，不仅减少了环境污染，发酵剩余物还能作为优质肥料用于农业生产。然而，在实际运用中，沼气的利用效果却不尽如人意。经深入农村调研发现，主要存在以下制约因素，一是原料供应难以满足农户自身需求;二是季节变化对沼气出气量影响较大;三是沼气池的定期维护与清理工作较为烦琐。以尹家的设计案例为例，人们要改变落后的观念，正确认识沼气的价值。沼气是一种具有竞争力的能源，具有很强的可持续性。通过合理设计与科学管理，充分发挥沼气在农村生活中的作用，有助于推动农村在能源利用和生活环境改善等方面实现更好发展。

推进智能家用沼气系统的应用

　　在前文尹家的设计案例中，在沼气池内安装智能搅拌系统，通过智能搅拌对人畜粪便、秸秆、生活垃圾进行高效搅拌，全面提升沼气发酵功率。在沼气池内安装智能温度控制系统，便于在冬季等低温天气，对沼气池进行加热，稳定沼气发酵环境。在沼气池与清渣池、蓄粪池之间设置粪便传送带，有利于粪便的运输以及沼气池的清理。同时，将沼气池、猪圈、太阳能电池板、风力发电机紧密结合，为沼气池提供源源不断的能量。为了实现沼气输出能量的提升，可设置智能家用沼气系统。将智能家用沼气系统引入沼气厕所，可以较好地提升沼气厕所的档次和持续性使用能力。

改善农村生态环境，促进乡村生态振兴

　　长期以来，农村对生态环境保护缺乏重视，人畜粪便乱排、污水溢流等问题经常发生，给农村带来巨大的卫生危机。根据2017年国家旅游局发布的《厕所革命推进报告》，农村地区80%的传染病是由厕所粪便污染和饮用水不卫生引起的。因此，开展沼气厕所改造设计，不仅顺应了生态趋势和绿色发展规律，还可以更好地为农民服务。在来凤县推广沼气厕所技术，不仅可以解决该地区人畜粪便乱排的问题，还能为农民带来烧火做饭等日常所需能源的供给。沼气因其特性和潜力，不仅可以减少温室气体的排放，而且可以降低对标准能源的依赖，在经济稳定方面发挥着重要作用。

推进乡村建设，助力乡村振兴

　　沼气具有显著的经济效益，它作为一种可再生能源，可广泛应用于供暖、发电以及各类需要清洁燃料的场景，不仅有助于农业废物管理，还能降低处置成本。此外，将多余的沼气或副产品泥浆作为有机肥料出售，能够创造额外收入，活跃农村经济，为农民和农村带来更好的经济前景。在农村地区，实施沼气项目还能在沼气池建设与维护、原料及副产品供应链等环节中创造就业机会，增加农村就业岗位，缓解失业问题，有力推动农村可持续发展。荆竹堡村可借鉴尹家沼气厕所改造设计，归纳总结其优点与缺点，取长补短后在全村进行建设应用推广。

国外先进设计案例的学习借鉴

　　德国的沼气技术在世界处于领先地位，德国科学家能够从沼气中提炼出甲烷和一氧化碳，并开发出了两种沼气加工技术。一种是将沼气转化成可燃烧的能量，为大众提供热能;另一种是利用燃料箱，产生很高的电功率，为大众提供电能。法国的沼气生产也比较稳定，其沼气大部分来源于废弃物存储中心基地、生活垃圾沼气基地、养殖场沼气基地、畜禽粪便沼气基地、市政污水处理沼气基地、工业废水处理沼气基地等。在欧洲，沼气在助力实现欧盟未来能源政策目标进程中扮演着重要角色。预计到2030年，欧盟各成员国将开发出可持续性原料，为该地区沼气事业的持续发展提供坚实保障。对国外先进案例进行深入剖析及学习借鉴，有助于进一步推动我国农村沼气事业的蓬勃发展。

　　乡村振兴背景下的农村厕所革命，不仅可以改善乡村生活环境，还能够提升社会文明程度。通过对来凤县荆竹堡村尹家的沼气厕所进行改造设计，运用沼气厕所技术的相关知识及原理，展开农村厕所绿色设计，有利于改善农民的如厕环境，为农民提供生活所需，进一步改善农村的生态环境，为全面扎实推进农村人居环境整治、统筹推进农村厕所革命、持续改善村容村貌提供有益借鉴。

　　教育部人文社会科学研究规划基金项目“乡村振兴背景下的农村公共厕所设计研究”(23YJA760059);教育部第三期供需对接就业育人项目“顾家集团有限公司定向人才培养培训项目”(2024011834332)。

　　终审：魏文源

　　监审：乔星琦

　　编校：王莹珠

　　网络：吴飞飞