基于生态建筑节能技术的村镇住宅节能设计研究

陈圆圆

（中大设计集团有限公司，甘肃兰州 730030）

0 前言

人们的环保意识随着社会与教育的发展在不断增强，而在此教育背景下，其主要就是为了能够以此教育内容，实现我国能源与社会经济的高速、稳定与可持续发展。在现有的村镇住宅中，虽然也使用了一些节能生态技术，并且基于一定区域的形成取得了一定的效果，但是现有村镇居民本身的节能意识还有待进一步提升，加上大部分村镇技术、经济和设备不足与落后的严重情况，这也在一定程度上阻碍了生态环保建筑和相关技术在其区域中的高速发展。以此如何使用生态建筑节能技术来减少村镇住宅的能源消耗，是目前我国全社会都需要重点关注的重要问题，也必须要引起我们足够的重视。

1 生态建筑的概念与特点

1.1 生态建筑概念的提出

生态建筑最初在20 世纪中期，被美国的建筑师保罗·索勒瑞所提出，英译：Arology。该建筑师将生态学和建筑学进行拆解分组得到生态建筑的概念。生态建筑重点关注于对建筑物与人、生物和自然环境之间关系进行的协调，主要目的在于能够以生态的建筑与有效环境协调来改善人们现有的居住环境，以此来最大化的创造环境、社会与经济的综合效益。

1.2 生态建筑的特点

（1）系统性。其实整个生态建筑的建设也属于生态系统建设中的重要部分，其主要的任务就是为人类创造良好的群居环境，以此来为人们遮风挡雨，为人们生活与工作提供一处温馨的区域。且在目前建设生态建筑的过程中，重点需要突出建筑与自然的融合，尽量使用原有区域中的环境和地貌特征来实现建筑的建设，这样方可与周围环境有效的融合在一起。并且在材料的选择上，需要尽量利用到绿色无污染的建筑材料，以当地建材为主。且建设完毕后需及时清理当地的垃圾，尽量以类别的差异来实现垃圾回收工作，对当地环境不造成任何污染，以此才能够不破坏整个生态系统的完整性[1]。这样即使当地规划时需要拆除这些建筑，也能够利用和回收拆除后的废弃物，做到真正的资源循环利用。

（2）节能性。生态建筑本身的建材与其外部条件选择上，都具备节能性的特征。

在建材的选择上，如秸秆砌块，其选择大麦或者小麦等制作成的大、中、小三种秸秆砌块，可以结合实际建筑需求来选择适合的砌块类型。大部分砌块如果使用秸秆制作，其消耗的能量大约都是14MJ/m3，这样相比较羊毛而言，其要少消耗70 多倍的能量。因此目前该类型的建筑材料在村镇中的1-2 层建筑中比较常用。

而在自然条件的选择上，需要选择距离沟谷等地带较远的区域，防止建筑出现“霜洞”的效应；为了得到足够的阳光照射，需要将建筑建设在向阳的区域，且还需注意到日照时间的需求和影响。另外还需注意到建筑避风的问题，做好防风措施来保障内部的温度稳定。而基于一些夏热冬暖的区域，可以将其建设在高地或者有高大建筑的区域，且要与夏季主导风向相互平行的位置，这样不仅可以充分利用人造风，同时也能够防止冬季风的影响[2]。

2 生态建筑的分类分析

2.1 本土生态建筑

该建筑类型就是对当地的自然环境和本土建材以及住宅形式进行充分利用，保障建筑住宅能够达到要求的自然通风和采光等条件，提升建筑的保温与隔热性能，尽量减少电器等设备的使用，以此来减少资源的消耗。比较典型的有广西西关民居、广东佛山东华里民居以及窑洞等建筑形式。

例如窑洞，窑洞在我国中西部地区比较常见，而根据窑洞建筑使用的材料不同，可以将其分为四种窑洞形式，其中接口窑在这四种窑中最为坚固，且可根据人们的需求来完善其外形特征，目前在陕西等地区十分常见。

2.2 技术生态建筑

技术生态建筑所注重的是生态学理念的应用，其将生态建筑作为一个整体建设，以全生命周期理论的内容，考虑其整体能源的获取和废弃物回收与利用等内容，在满足人们居住需求的背景下实现节能设计。而技术生态建筑比较典型的代表有杨经文的自宅和柏林国会大厦。

以柏林国会大厦为例，其属于高级生态建筑节能技术的代表，生态摩天大楼，其是根据对废弃物回收和利用、与自然环境有机结合所实现的建筑设计形式，满足人们居住舒适性的要求。该大厦的穹顶利用透明的材料设计，这样整个会议大厅都会受到阳光的直射，同时结合玻璃椎体的反射来实现大厅照明。另外为了避免阳光直射的问题，上部特意装置遮阳板，可结合阳光强度实现遮阳板的自由移动。

3 生态建筑节能技术在村镇住宅的实际应用

3.1 项目背景

本文所研究的B村位于我国A市东北山区，该村镇住宅多数为1-2 层的砖混结构，在山南建设，且环绕湖面而建设。B村的住宅在选择围护的材料上，占据70%的比例居民都采取240 砖墙，占据25%的比例居民采取370 砖墙，只有5%的比例居民使用石墙，该类住宅材料使用的居民基本都没有做外墙的保温处理。门窗多数采取的是单玻璃的钢门窗与木窗进行设计，只有少数建筑使用的单玻璃门窗和双层塑钢门窗。且建筑的屋顶一般是利用麦草泥所制作，少数居民利用钢筋混凝土制作。对B 村本身在供暖方面的研究发现，土暖气的使用率为60%，煤炉的使用率为30%，10%的居民使用吊炕。

3.2 生态建筑节能技术的应用

3.2.1 建筑材料的选择

现阶段B 村建筑在保温方面利用的是混凝土夹芯体系，外墙利用190mm 的混凝土砌块承重，外叶墙为90mm，利用过梁结构加以支撑。且为了保障整个内外部叶墙的稳定性，在施工期间利用拉接钢筋网片来固定墙体。随后考虑到保温性和价格的因素，B村选择了塑钢门窗和普通双层中空玻璃，屋盖选择PVC 吊顶，以此来与屋面之间形成气体缓冲层，具有良好的保温隔热效果[3]。

3.2.2 建筑设计

（1）整体设计。在对B 村设计与规划期间，主要基础出发点为两个方面，一方面是在冬季可以对太阳能进行充分利用，保障村落整体的保暖效果；在夏季，可利用自然通风效果和阴影效果来对建筑物的温度进行降低。另一方面是利用沼气等技术来实现废物利用的目的。

（2）建筑设计。B村住宅的南立面朝向是正南向及南偏东30°以内的最佳朝向范围，面积较大，主要的目的是用来利用太阳能。结合当地人们作息时间、光照和温度等因素来分布房间，有着良好的节能效果。卧室一般布置在向阳面，减少空调等设备的使用；储物间和厕所等不需要阳光的地方可以布置在阴暗面，所以靠背面的这些位置设计形成“温度缓冲区”，为南面的客厅和卧室的温度等方面提供了充足的保障。

4 结语

综上所述，基于人们生活水平的提升，需要更加注重节能减排等方面的工作，在利用生态建筑技术的同时来改善人们生活环境，为人们提供一种低能耗、高质量、高度舒适的建筑环境，也为节约型社会的构建打下坚实的基础。