适宜新型农村社区建设的绿色建筑设计决策研究

郎丁

（济南润华市政工程有限公司， 山东 济南 250000）

2022 年3 月住房和城乡建设部颁布了《 “十四五” 建筑节能与绿色建筑发展规划》， 《规划》 中明确指出“2025 年实现城镇新建建筑全部为绿色建筑，并力建设绿色建筑城市群”。 开展农村新型社区建设是农村城市化建设进程中的重要里程碑， 也是单体建筑绿色建筑设计向绿色建筑城镇建设过渡的新起点。

1 新型农村社区建设中绿色建筑设计决策的内涵

绿色建筑就是“四节一环保” 建筑， 即建筑在选址规划、 设计构思、 施工建造、 运维管理全生命周期内做到节地、 节材、 节水、 节能和环境友好。 绿色建筑设计决策， 则是实现这些要求所采用的设计策略和相关设计内容选择。 依据《绿色建筑评价标准》 （GB 50378—2019）， 设计师需要在建筑安全耐久、 健康舒适、 生活便利、 资源节约、 环境宜居五类性能标准中， 选择适合设计建筑的内容予以实现。 因此， 找到自身优势评价选项、 实现建筑设计、 施工、 运行的低成本和低能耗。 这也是绿色建筑决策的工程实践内容。 而新型促农社区建设的绿色建筑设计决策更应凸显以下两点。

1.1 控制建设成本， 实现设计适应性

鉴于农村地区经济发展水平的制约， 新农村社区的建设首要问题就是控制建设成本。 在绿色建筑设计规划安排上， 发挥该地区建设资源优势， 找到最为简单且容易实现的设计措施。 简单言之就是花最少的钱， 办最多的事。 结合场地所在地区的地理风貌和生态现状， 属于地区的优势资源有： 风能、 太阳能、 地热、 矿产和废料回收材料等。 这些材料可以做到地取材、 搬运加工， 省时省力降低成本， 施工过程环境影响小， 体现出优异的设计适应性。

1.2 运用设计手法， 提高人居舒适性

2019 年版《绿色建筑评价标准》 的颁布， 标志着我国绿色建筑评价已经由达标评价向数值量化评价推进。 运用计算机模拟技术（三维可视模型）， 建筑师可以在设计初期就对建筑形体和空间关系、 风环境、 单体节能水平、 房间视觉干扰、 形体与能耗、 室内噪声的决策进行量化评价， 从而调整绿色建筑设计决策内容。 运用一些设计手法， 例如调整建筑外形、开窗尺寸、 调整围护结构构造层次， 就完全能达到绿色建筑评价相关标准。

2 适宜新型农村社区的绿色建筑设计决策应用分析——以山东地区某农村社区为例

2.1 项目介绍

该项目位于山东省济南市西部县城。 场地内气候四季分明， 年平均气温为19℃， 最高温度为7 月平均26℃， 最低气温为1 月平均-1.5℃。 场地内部南高北低， 高差6.8m， 且高侧临街。 响应国家“加快改善人居环境、 提高农民素质” 该农计划将管域内的村民统筹管理， 建立符合农民生活的高层住宅小区。 项目一期为高层住宅4 座以及配套的沿街住宅。 单体住宅地上11 层， 建筑面积6800m， 地下2 层， 开发建筑面积为2300m。 项目中4 座单体住宅楼和一层沿街商业， 均按照绿色建筑一星级标识设计。

2.2 项目绿色建筑设计决策内容

为了达到绿色建筑一星标准， 设计师在绿色建筑设计策略中， 尤其展开了对保温系统选择、 建筑形体系数控制、 选材成本控制和单个户型声、 光、 热等物理性能优化等四个方面绿色建筑设计构思， 最终圆满达到绿色建筑一星评分标准。

2.2.1 保温系统

该项目以挤塑聚苯板（XPS） 为主要外保温材料。 XPS 保温板有材料价廉、 易施工且防火性能优越的特性。 具体的施工做法为： 基层磨平两边、 贴板、挂网、 第一二面外墙涂料。 局部外墙面饰采用保温装饰一体化成品外墙， 构造为（由外向内）： 氟碳装饰涂层金属板， 板内锚固50 厚挤塑保温板， 并最终整体锚固于基层墙体之上， 整体构造燃烧等级可以达到A级。 墙面实现了防火能力的提升， 减少了施工的工序且缩短了工期。

2.2.2 形体控制

项目住宅主楼建筑形体系数为0.27， 在保证面宽适度而节地的基础上， 做到了户型和单体拼接的规整。 最终单体热工性能提升了5%， 获得了5 分的优化分数。 其次， 建筑单体应因势利导、 借助济南地区特有的南高北低的地势特征， 地下空间有效设计利用， 除去公共商业空间部分， 地下2 层空间面积与地上建筑总面积比Rr为8%， 在地下空间利用评价中获得了5 分的优化分数。

2.2.3 户型推敲

《山东省新型社区和农村发展规2014—2030》 中明确指出， 新型农村社区的建设应该尊重农民意愿，尊重他们的生活使用诉求。 该项目的户型方案采用了村名评议征集意见的方式， 最终社区委员会在设计单位给出的诸多户型设计中， 选择了套型经济、 南向卧室（三间） 北向客厅的户型。 该户型交通面积少， 房间使用效率高， 户型面宽窄节地， 可以最大限度做到空间使用上舒适与效率的兼得。

户型敲定后， 建筑师需要面对绿色建筑决策的问题。 ①户型进深大而面宽窄， 为了满足室内采光， 则需要调整南北向开窗尺寸。 而窗口面积过大， 导致节能设计中窗户保温性能降低， 单体能耗会进入权衡判定阶段； ②分户墙两边的卧室， 由于平面“凹口” 过于狭窄， 导致该南向卧室存在通风量和采光量不足的问题， 且凹口处开窗会导致屋内的涡旋风， 让该房间的使用体验不佳。 此时设计进入绿色建筑决策阶段，通过软件模型建立和数据分析， 设计视可以轻松选择容易实现成本低的、 使用感受体验佳的策略。

2.2.4 成本设计

新型农村社区建设就是改变既有农村生活模式，将城市化设施引入农民生活。 利用现有资源和场地设施、 控制新建建筑材料使用量， 是项目成本控制设计重要的两点内容。 ①现有资源利用： 在本项目中， 场地内景观绿化选择了济南乡镇特有的种植玫瑰、 木槿等草本花卉， 既保持乡村的原生态面貌， 凸显本地特色玫瑰种植产业特色， 又节约了绿化成本。 （获得优化评分10 分）； ②新建建筑成本控制： 项目选用了保温装饰一体化墙体构造， 做到施工中保温和外墙两道工序的合并施工， 工期缩短了1/3 左右， 且后期维护和维修成本也较低， 核算总造价比传统施工工艺低。

2.3 项目绿色建筑设计决策结果

根据《绿色建筑评价标准GB 50378—2019》 中的绿色建筑星级标识评分公式： Q=（Q0 +Q1 +Q2 +Q3 +Q4 +Q5 +QA） /10， 项目的评分为65 分， 达到绿色建筑一星标准。 农村社区城市化水平低， 现实条件中周边交通、 服务型商业的设施项目较少， 因此农村住宅社区的“智慧出行” 和“物业管理” 等评分优化项目中， 可选择的得分项目较少。 项目绿色建筑决策中尽量选取设计手法， 在其他项目多得分数。 而对当前不具备条件、 未来可能逐步完善的建设内容，例如物业信息化管理等内容， 项目出具设计建议， 真正做到绿色建筑设计策略的成本低、 好实现和可持续。

3 适宜新型农村社区的绿色建筑设计决策优化的建议

3.1 低成本： 利用既有生态景观， 推进节能、 选材、地下开发一体化

3.1.1 节能选材的一体化

农村社区的绿色建筑设计方法使用， 首先应利用农村现有资源， 尤其是生态自然景观和天然能源。 建筑师对于当地的特有建筑材料的制作、 搬运和施工全过程的造价应有所了解。 最大可能使用这些“乡土”材料， 它们不仅取材简单且质地充满地域特点， 且对周边环境（温度、 湿度、 气候等等） 适应性更好， 建成的农村社区保持了原有的乡土情怀和文脉特征， 也更加耐用。 以山东为例， 鲁西南地区农村地下拥有较为丰富的优质灰岩的矿藏， 可以用来制作建筑水泥和砌块； 鲁西北地区丰富的浅表地热资源可以用作生活热水的热源， 黄河沿岸疏通河道遗留的黄河淤泥可以制作各种建筑砖料， 造价便宜又环保。

选用施工装修一体化设计在绿色建筑评价中可以有8 分加分， 而50%以上的建材为绿色建材则可以获得3 分的加分。 拥有相关资源条件的农村社区在绿色建筑评价决策中， 可以选择相关项。

3.1.2 地下空间开发利用

“十三五” 期间， 我国逐步完善城市地下空间的开发建设的体系， 地下交通、 文娱、 商业设施建设如火如荼。 农村生活中地下空间必不可少， 以往的粮食蔬菜的存储、 闲置农具的收纳都是在地窖中进行的。合理的地下空间开发， 有利于保持农村生活原生态。农村住宅中合理设计地下一层（地下室、 半地下室），对于多层住宅或者18 层以下的高层住宅单体， 能满足Rr=地下建筑面积/地上建筑面积＞5%的标准， 根据绿色建筑评价标准就可以获得5 分以上的优化分数。

3.2 易实现： 合理控制建筑形体， 统筹节地、 采光、风环境优化设计

3.2.1 节地、 形体控制

建筑的形体控制与最终单体保温性能有关， 适宜的建筑形体让建筑拥有较好的保温能力。 在方案初步阶段， 建筑师就应该有意识加以控制， 对不规则的外围护结构如外墙、 屋面等， 在方案设计阶段就应开展简单的模型测算。 同时， 不规则围护结构外墙保温施工步骤繁琐， 施工周期延长成本增加， 这对于农村社区建设是不提倡的。 达到绿色建筑设计标准， 需满足建筑外围护热工性能比现行标准提升5%， 外窗传热系数K提升5%的要求。 建筑师可以对不同方案开展测评， 在满足以上条件基础上， 选择空间舒适、 成本低廉或施工好实现的方案。

节地设计需要三个指标控制， 人均住宅用地指标A、 公共建筑容积率R和地下空间开发面积比R。 这部分是土地利用里比较容易拿到分数的评分项目， 通过建筑是的方案调整就可以得到总分20 分中的75%～100%， 对于农村住宅社区建设来说这是必须要争取的。 同时， 场地应尽可能设计停车位， 让停车场可以对开开放和使用， 这设计措施可以让项目获得15 ～20 的加分。

3.2.2 采光和风环境

室外物理环境测评中， 风环境测试是建筑方案和扩初阶段需要完成的。 需要完成的测试有： ①前排楼的表面风值； ②建筑环境（行人道） 的风速； ③涡旋风和无风区检查。 这些在方案初步阶段就可以进行模型的测试， 而建筑师也可以根据当地风条件， 对设计方案进行预估。 以鲁西南地区为例， 城市城镇风向以夏季偏南风， 冬季偏北风为主， 全年平均风速为4m/s， 春季风速偏大， 会出现极强7 ～8 级风。 因此在方案初步设计阶段， 既要保证建筑自然通风的条件， 又要避免建筑在冬季迎风面风压过大， 降低自身保温和空气气密性， 合适的风环境设计可以让项目拥有3 ～10 分的加分。

3.3 推广性： 推敲经典住宅户型， 关注隔声、 节水、眩光控制等细节

除了完成《绿色建筑评价标准》 中的控制项， 农村住宅绿色建筑设计， 首先应该通过设计手法完成评分项中容易达标的条款， 主要包括“健康舒适” 中的室内空气质量、 声光环境控制、 水质达标检测等方面， 这些均是建筑师在设计阶段比较容易把控的细节。

3.3.1 噪声降低

选择外面装饰保温一体化的材料， 除了施工锚固便捷外， 夹层构造也便于建筑室内隔声要求。 农村住宅社区受到的车辆交通等外在声污染较少、 声环境质量较高， 因此在保温构造的材料选择中， 选择适宜的保温材料， 就基本可以完成住宅人居环境的隔声要求。 以锚固50 厚保温挤塑板为例， 配以合理的外墙施工， 外墙计权隔声量可以达到48db 以上， 达到了民用建筑构造隔声量标准； 加上隔声门窗的使用， 建筑可以实现评价标准中的室内声环境的优化使用标准， 此处有3 ～5 分的室内声环境优化加分。

3.3.2 眩光控制

眩光控制是室内光环境比较好控制的、 容易达标的一个绿色建筑设计项目（优化得分3 分）， 尤其适合没有地下空间开发、 或地下空间采光条件的建筑。设计中不需要进行复杂的设计和预判计算， 只需要选取柔和色调的墙面颜色、 避免使用水晶灯、 金属灯（尤其镀层金属） 等可能引起局部光环境突变的灯具，基本可以实现对眩光控制。 而直接使用自备遮光板等具有防眩光装备的灯源， 可以直接避免眩光的产生。当前市面上具有该构造的防眩光灯管品牌很多， 造价比普通灯泡高10%左右， 价格尚在可接受范围之内。

3.3.3 节水管理

在场地选址规划阶段， 建筑师就应该将节水设计进行系统划分， 将降低室内用水和管理室外用水相结合， 室内使用节水器具； 而室外减少生活用水设施配备， 尽可能实现雨水的管理和收集， 室外采用透水地面和蓄水景观水池， 既节省资金又可以很便利达到上面的设计诉求。

1） 室内水管理： 室内用水器具， 如马桶坐便器、淋浴器、 洗手盆和净水机等产品， 需要拥有国家水效标识中的节水产品标准。 这些器具被未达到标识的用水器具， 虽然价格高10%～30%左右， 但大多是城市家庭生活必备的用水设备， 在农村社区中是比较容易推广的。 达到当前绿色建筑一星标准， 选取3 级能效节水器具即可满足。

2） 室外水管理： 对室外生活用水， 需要与室内用水分量控制， 单独设置水表以实现量化控制。 植被选择不需经常灌溉、 少灌溉的植物为佳。 同时应注意找到灌溉水的可适用的自然水源， 比如河流湖泊等，这些既是农村特有的自然景观， 也是优良的设施用水的替代水源。

4 结语

总之， 绿色建筑设计做不到面面俱到， 把所有的评价准则都做到的设计， 也未必就是好的绿色建筑。没有条件实现的绿色建筑策略不必要选择， 白白增加建设成本， 是农村社区建设方无法承受的。 通过建筑设计的手法， 凸显农村资源优势， 实现设计精细化、以低成本设计出符合农村现有条件的绿色建筑， 是“十四五” 期间全面建设绿色建筑城镇群目标下， 所有绿色建筑从业者需要面临的问题。 建筑师需要不断熟悉绿色建筑评价体系及其实践应用， 不断提高对设计决策的驾驭能力， 找到农村社区建设的绿色建筑设计普适策略。