鲁中地区传统村落的绿色设计理念探究——以朱家峪村为例

刘淑梅 | Liu Shumei刘志宏 | Liu Zhihong

传统村落是中华民族优秀物质文化遗产与非物质文化遗产的重要载体，具有朴素性的显著特征，最能够体现出人与自然和谐共生的关系[1]。现如今，由于城市化进程的加快，带来经济发展的同时，资源能源消耗严重。不仅使得城市出现很多难以处理和再利用的建筑垃圾，那些承载着优秀的物质文化和非物质文化的传统村落也在急剧消亡，我国传统村落的寿命急剧下降。自2013年起，国家高度重视传统村落的保护工作，连续7年的中央一号文件，都有涉及到传统村落保护的相关内容。2013年，中央1号文件首次提出对于地域特色传统村落要加强保护[2]。2018年，文件中重点指出要保护好文化遗产，2019年的中央一号文件强调在保护好历史文化的基础上，进一步发展村落[3]。2021年的中央一号文件提出加大农村地区传统文化保护力度，尤其是对于古树名木、传统村落和传统建筑等[4]。因此，对传统村落中所蕴含的绿色设计理念进行深入探究，优化传统村落的绿色设计是目前亟待解决的问题。

由于西方国家与我国发展进程不同，因此国外对于村落的研究主要在文化遗产保护方面，比如历史街区、文化遗产地等。我国传统村落的绿色设计研究相对于国外来说起步比较晚，因此我们可以学习国外较为成熟的绿色建筑理念，同时对于我国的绿色设计研究来说，具有较强的可操作性和实践性。通过对有效的文献进行整理发现，虽然年度文献发表呈增长趋势，但是对于朱家峪村的绿色设计理念研究少之又少。因此，我们对于传统村落的保护与发展要全面展开，不能将研究局限于基础的文化传承和建筑保护，融入绿色设计理念的保护与发展才更具有创新性。本文以朱家峪村为例，对于该传统村落的绿色设计理念探究具有一定的研究价值和创新性。

1 朱家峪村现状分析

1.1 朱家峪村的地理及气候环境分析

朱家峪村位于山东省章丘市官庄乡，三面环山，东、南、西三面主要以丘陵和矮山为主。东面是白虎岭，南面是文笔峰，西面是笔架山，北部为平原[5]。由于朱家峪村地势南高北低，地下水的流向顺应地势，自南向北，于章丘境内形成泉群，水资源丰富[6]。与平原地区的村庄布局不同，朱家峪村受到地形限制，因此其民居建筑并非全部正位布置，而是根据地形高低错落。

朱家峪村位于低纬度地区，加上地理环境以及大气环流的影响，因此朱家峪村属于暖温带季风区大陆性气候。由于朱家峪村三面环山，南高北低，因此相对于周边其他地区来说，这里的气候要更具有极端性。朱家峪村的平均降雨量要高于一般的北方城市，但是由于三面环山的特殊地理条件以及夏季暖湿气流的影响，该地区的热气和湿气难以扩散，使得朱家峪村夏季闷热异常[7]。

1.2 朱家峪村传统建筑的特征

（1）建筑单体基本形式

西周以来的“前堂后室、轴线对称、左右厢房”传统四合院规制为鲁中地区传统建筑的总体布局提供了依据，但是由于朱家峪村地形条件的限制，古村落的建筑并不是依据轴线对称布置。朱家峪民居大都采用了围合形式院落，平面结构布局以四合院、三合院或者散居为主，同时这也是北方地区房屋最基本的形制和模式[8]。具体特征包括：主次分明，长幼有序。正方居中，是由家中身份最为尊贵，年龄最长的长辈居住。两侧厢房左右分布，位置、朝向次要，体现了居住人的地位次要性。倒座相对，平面布局规整，整体严格按照封建社会礼教的尊卑观念。单体建筑只有朝向内院一侧开门窗，形成内聚空间。

（2）群体组合方式

朱家峪村的传统建筑同北方四合院的形制相似，都以院作为基本单位，并行排列或者纵向延着轴线拓展，能够进一步满足居住使用需求。朱家峪村的传统民居院落的组合方式大致可以分为两种，一种是横向排列，这种排列方式一般院落进深不会超过两进，为了能够更好地组织空间，可以沿着纵横向同时进行扩；另一种是纵向拓展，类似于典型的北京四合院的排列方式，沿着中轴线展开，可以形成两进或者三进院落[9]。

2 传统村落民居建筑的绿色经验技术探究

绿色建筑设计的过程始于了解和把控总体布局和周围环境的复杂性，而绿色设计是为了能够减少污染、改善生态、降低能耗的技术体系，绿色建筑技术包含五大设计要素。朱家峪传统民居建筑的设计策略和技术主要包含了以下几方面绿色建筑设计的元素。

2.1 生态选址及规划理念

朱家峪村的生态选址主要体现在整个村落依山而建，顺应地势。由于受到技术和地形条件的影响，村落的建设发展也受到了限制，结合地貌形态，与平原村庄不同，朱家峪三面环山，依山而建，建筑也并非正位布置，街巷古道以石筑就，顺应山势蜿蜒盘旋。从建筑特色看，朱家峪民居建筑基本采用的是北方地区四合院的模式，但它又和北京四合院等其他典型的北方建筑的布局方式大不相同，它采用的是围合式院落，大多是坐北朝南，少数是坐西朝东。朱家峪村的生态规划理念体现在对土地的高效利用，土地利用率较高。民居建筑有时受到地形影响，会被等高线分为好几级。朱家峪村的建筑群布置错落有致，顺应地势，与自然环境相结合，做到了充分节约用地。同时，由于地势的原因，空气在平原和山体之间流动，加速了冷热空气的交换，保证空气能够循环流通[10]（图1）。

图1 朱家峪冷热空气对流示意图

2.2 院落空间的节能布局分析

传统村落民居因气候条件、风俗习惯及地形地貌等因素使其具有突出的地域文化特征[11]，朱家峪民居大多采用坐北朝南的平面布局，窗户位于东南、西南、东、西四个方位，有利于夏季盛行的东南季风进入。由于朱家峪山坡等高线的差异，民居依山就势，因此形制不同于北京四合院的方正、规整。古村院落形制不以轴线对称布置，主要以“一”字型、“U”字型、“口”字型散落布置[12]。院落的进深不大、面积较小，到了炎热的酷暑季节，风力较小，受到太阳辐射的作用，上部空间温度较高，下部空间温度较低，导致气流密度不同，发生流动。由于室内外存在温度差，冷空气下沉，热空气上升，产生空气对流，空气进行循环流通（图2）。

图2 院落空间生态布局

2.3 本土材料的生态性运用

一般而言，传统建筑常以土、木、石等材料进行建造，有些还会用到砖、瓦等人工材料。朱家峪所在地区多山多石，村落建筑的营建多就地取材，充分发挥了各种材料的特性，为当地居民大大节省了费用，同时具有极强的环保性[13]。在朱家峪村，人们以石块，木材为主要材料，以黄土烧制砖块为辅，充分利用当地的天然材料，建造方式低成本、低技术，大大地突出了环保型、生态性、节约性[14]。朱家峪村民居建筑的墙体材料分为几种，总结下来主要以石材和夯土为主，木材主要用于建筑的屋架、门、窗等构件（表1）。

表1 朱家峪村传统民居材料的运用

2.4 现状水系统分析

村落东部为白虎岭，西部为笔架山，南部为文笔峰。由于朱家峪村属于暖温带季风区大陆性气候，雨热同期，降水集中，同时拥有地下泉水，因此村落内拥有完善的排水系统，比如河道、沟渠，有利于雨水的收集和排泄[15]。在当时市政设施条件不完善、不便利的情况下，村民利用地形的高度差收集雨水或排走多余的雨水。村落的布局对于雨水收集和排水系统起着决定性的作用，一般对于水资源的处理方式是依据村落的原有地形走势去设计雨水的收集和排放方式。

3 传统村落绿色设计优化研究

通过对朱家峪古村落采用的传统绿色设计的探究可以发现，传统村落自身存在一定的生态性。但是，传统村落目前发展比较落后，还存在一些不足，比如院落空间防风、绿化问题，民居建筑的通风采光问题等。因此，我们需要将传统生态设计和现代设计理念相结合，实现传统村落的活化与利用。

3.1 传统村落院落空间的绿色设计优化

朱家峪古村的民居主要以散落布局的“一”字型、“U”字形和“口”字形为主，院落的违和感不强，这样的布局主要是受到地形的影响。由于朱家峪村地形为南、东、西三面高，北面低，因此目前的院落空间可以根据地形地势进行优化设计。同时，庭院绿化也是建筑设计的重要内容之一，它不仅可以起到改善室内环境的作用，同时也能够改善庭院的微气候，提高居民的居住品质（图3）。

图3 院落空间断面设计图

进行防风设计，有效改善院落内外空间的热环境。朱家峪属于季风气候，所以夏季吹东南风，冬季吹西北风，但由于北面是平原，地势低，所以冬季没有山地的阻挡，主要受到寒冷的北风侵袭，因此可以在建筑北侧设置绿化防风带，阻挡北风的吹入。通过院落的防风设计，能够从很大程度上改善冬季院落的热环境。

改造院内道路，有效改善路面环境。院落内道路一般为自制石板路，当雨雪天气时，院内道路湿滑、泥泞，条件恶劣，尤其是对于老人来说极其不便。为了改善这一情况，可以在村落的地面使用地面防滑剂。地面防滑剂高效地渗入石材的毛细孔内，这样地面的摩擦系数就会增大，从而减少路面湿滑。其次，将道路设计成中间高两边低的形式，这样雨水可以排到道路两侧，防止积水，这样不仅能够改善院落环境，有效划分院落空间，同时能够雨水收集，灌溉院落的植物，真正做到绿色可持续。

沿建筑设置沟渠，进行水循环的利用。虽然朱家峪村集水系统和排水系统比较发达，但是对于院落内的水循环利用还存在一定的不足。围绕院落设置沟渠，同时设置蓄水池和排水口，可以在院落内形成一个水循环系统。雨雪天气，屋面水沿屋檐落入沟渠，地面雨水顺地形流入沟渠，沟渠与沟渠之间互相连通，最终汇入蓄水池，可以满足灌溉植物的用水需求。当蓄水池的用水过满时，可以将其排入出水口，最终流入村内排水渠。

3.2 绿色设计理念在传统村落民居建筑中的实际应用

（1）民居功能空间的优化

朱家峪村主要是将旅游业作为发展的重点，但是从使用功能上看，原有的民居空间不仅不能够满足现代人的生活需求，而且也不符合村落的产业发展需求。因此需要对传统民居的功能进行拓展，使其更符合现代人的生活需求和现代发展模式。本文以典型的“口”字型四合院单体为例，立足传统民居现有的生态经验，对其功能进行改造。为了更好地适应产业发展需求，将传统民居改建成民宿的形式。首先，在正房的卧室中增设卫生间，方便居民的生活需求。其次将东西厢房改造成两间客房，以供游客居住。最后，将倒座改造为厨房以及接待用房（图4）。

图4 民居功能空间优化平面图

（2）太阳能的利用

朱家峪村目前使用的主要能源是电能，但是居民缺乏可再生能源利用的意识。因此在进行传统村落的优化设计过程中，应该增强村民对于丰富的可再生能源的利用，在保护环境和传统风貌的基础上开发利用新能源，改善人居环境。由于朱家峪村地处山区，民居都是按照地形进行分布，前后民居没有阴影的遮挡，因此更加有利于太阳能资源的利用。

民居建筑的外表，比如屋顶和外立面，可以采用光伏发电材料。首先，由于民居大都坐北朝南，因此考虑将光伏与屋面相结合，在屋顶平行设置太阳能集热板，增加屋顶的受光面积，接受更多太阳辐射，使得太阳能转化为电能，满足居民的用电需求。其次，将光伏与传统民居的外立面相结合，将原来的中空玻璃替换为薄膜发电幕墙，增加围护结构的保温、隔热、降噪功能。最后，将光伏与遮阳相结合。在传统民居的外立面增设薄膜发电遮阳板，在遮阳的同时又能够提供电力（图5）。

图5 光伏建筑一体化

（3）现代绿色通风和采光设计

朱家峪传统民居对外面一般不开窗，面向庭院一侧只开小窗，一方面是由于传统观念的影响，保证私密性；另一方面是为了保证墙体的稳定性。但是，这种做法带来了一些弊端，比如不利于室内的夏季通风，自然采光程度不够，从一定程度上来说降低了居民的居住的舒适度。因此可以在建筑的墙面合理增加开窗面积，将冬季室内热损失降到最小，增加气密性，又不会影响夏季的通风。在窗户外侧增设推拉式挡板，夏季在庭院绿化一侧形成低窗，冷空气顺势进入，降低室内温度。室内热空气上升，通过另一侧的高窗排出（图6）。

图6 通风优化设计示意图

（4）现代材料和生土材料的结合

朱家峪村民居的建筑材料一般为石材、生土和砖块，将这些材料的热惰性进行对比发现，其中生土的保温蓄热性能最佳。而在朱家峪传统民居中，土坯墙应用最为普遍，但是这种墙体抗拉性能较差，经过岁月的沉淀，这种墙体会遭到破坏。从绿色设计优化的角度考虑，在保护传统村落原始风貌的基础上，应尽量使得墙体的蓄热大于散热，使其吸收更多太阳辐射（图7），同时墙体要坚固耐用，因此需要对墙体进行节能改造。墙体保留传统材料夯土加碎石，在外墙面增加保温系统构造，其构造由里至外依次为谷泥壳饰面、混合砂浆、碎石生土墙、水泥砂浆找平层、胶粘剂、EPS板、抗裂砂浆耐碱玻纤网格布、谷泥壳饰面。

图7 墙体的优化设计

结语

本文通过分析朱家峪村选址及规划理念、院落的空间布局、建筑材料、节能、节水等方面所蕴含的绿色设计理念，以解决朱家峪传统村落院落空间布局和传统民居建筑的不足为目的。针对这些问题提出了将绿色技术和传统村落的保护相结合的优化策略和改造方式。研究成果既可以为全国传统村落的绿色优化设计提供指导，又能够为传统村落的修缮和发展方向提供借鉴意义。本文的研究结果主要分析了朱家峪村所蕴含的绿色设计理念的基本信息，以体系化的方法进行优化研究，提出了传统村落在院落空间和民居建筑方面的绿色优化策略，解决了目前朱家峪村院落空间的防风、路面环境差、可再生能源的利用和建筑空间布局不合理等问题。虽然本文在针对这些问题提出的绿色优化策略在实际的运用实施中还有待进一步完善和改进，但是能够为美丽乡村建设背景下中国传统村落的保护与更新提供一种创新研究思路。

资料来源：

图1，表1：根据参考文献[10]自绘；

图2：根据参考文献[8]自绘；

文中其余图表均为作者自绘。