高 明 （西南科技大學(xué)，四川 綿陽 621010）

0 前言

涼山彝族地區(qū)（以下簡稱彝區(qū)）的人民世代適應(yīng)并利用當(dāng)?shù)氐淖匀画h(huán)境，形成了依山傍水，獨具彝族特色的傳統(tǒng)村寨和民居建筑。但是，這些傳統(tǒng)民居中還存在著一些問題，諸如采光通風(fēng)不足、室內(nèi)昏暗、功能分區(qū)不明、高耗能等，這使得傳統(tǒng)民居的居住舒適性已經(jīng)無法滿足人民日益提高的生活水平需要。

新時代的彝族綠色農(nóng)房的設(shè)計及建造，應(yīng)當(dāng)以當(dāng)?shù)氐馁Y源與環(huán)境條件為依據(jù)，立足于彝族地區(qū)經(jīng)濟結(jié)構(gòu)單一、生態(tài)環(huán)境脆弱、建造技術(shù)不高的現(xiàn)實條件，在顯著提高農(nóng)村居住環(huán)境質(zhì)量的同時，兼顧資源節(jié)約與環(huán)境保護，追求在其全壽命周期內(nèi)技術(shù)經(jīng)濟的合理化和綜合效益的最大化。

1 涼山彝族及其分布與環(huán)境

涼山彝族是指分布于川南、滇東北、金沙江以北的大小涼山地區(qū)。其分布行政區(qū)域為涼山中部偏東北的甘洛、昭覺、越西、美姑、普格等縣區(qū)。區(qū)域內(nèi)有雅礱江、金沙江、大渡河及其支流流經(jīng)于山地和高原之中，從而形成了高山聳立、山川相間的川南高山峽谷地貌特征（如圖 1，2）。

涼山地區(qū)氣候?qū)儆趤啛釒Ъ撅L(fēng)氣候區(qū)，日溫差較大、年溫差較小，冬無嚴(yán)寒，夏無酷暑，干、雨季分明，立體氣候顯著。境內(nèi)7月最熱，1月最冷，年平均氣溫14～17℃，年降水量 600～2000mm，無霜期 230～306d。年日照時數(shù)2000～2400h，日照輻射總量500～630kJ/（cm2·a）。太陽能、風(fēng)能、水能等資源豐富。

圖1 涼山彝族在四川省區(qū)位圖

圖2 涼山彝族分布行政區(qū)域圖

2 彝族農(nóng)房的綠色設(shè)計策略

綠色建筑設(shè)計策略分為主動式與被動式設(shè)計，主動式設(shè)計是采用各種高效集成技術(shù)，以較少的耗費實現(xiàn)農(nóng)房的功能與舒適性；被動式設(shè)計是適應(yīng)和利用自然環(huán)境，通過設(shè)計的方法來控制農(nóng)房中的熱量、氣流、光等要素，既降低能耗又能獲得相對舒適的室內(nèi)環(huán)境，同時，主動式的高技術(shù)手段可以輔助彌補被動設(shè)計的不足之處。

因為生活和生產(chǎn)方式的不同，農(nóng)村住宅與城市住宅有一些差異。相比于城市環(huán)境，農(nóng)村人口密度低，基礎(chǔ)設(shè)施不完善，還要兼顧生產(chǎn)需要，這就導(dǎo)致綠色農(nóng)房設(shè)計的著重點與城市不一樣。需要對當(dāng)?shù)氐膶嶋H情況，如環(huán)境、氣候、生產(chǎn)類型、生活習(xí)俗等方面進行深入調(diào)查研究。

2.1 彝族農(nóng)房的場地規(guī)劃

從彝區(qū)所處的自然環(huán)境來看，以不方便建設(shè)的山地和生態(tài)比較脆弱的地帶為多。因此，充分利用自然現(xiàn)狀，道路等基礎(chǔ)設(shè)施和規(guī)劃建設(shè)應(yīng)依山就勢，盡可能減少對地形地貌的改造，地面材料應(yīng)盡可能使用草坪而少用瀝青或混凝土等硬質(zhì)材料，充分利用本土植被和材料，變廢為寶，節(jié)約資源，保護環(huán)境。

2.1.1 獨立式和聯(lián)排式農(nóng)房

獨立式的通風(fēng)采光及私密性均好，但不利于節(jié)地，只有在自然條件不宜建設(shè)聯(lián)排住宅的地區(qū)（如山區(qū)）為合理。聯(lián)排式是兩戶、多戶并排相聯(lián)布置，因減少了山墻和山墻間的空地而節(jié)地、節(jié)能、節(jié)材，一般容積率在0.6～0.8，聯(lián)排式較適合村鎮(zhèn)住宅的布局模式。

2.1.2 農(nóng)房間距

農(nóng)房間距應(yīng)綜合考慮場地、日照、道路、管線、防火防災(zāi)、視線等因素。正面間距主要是依據(jù)規(guī)范控制的日照間距，一般應(yīng)大于南側(cè)建筑高度的1.0～2.0倍。如果住宅排列不是正南北向，而是南偏東、西向，或錯位布置，均有助于縮小日照間距而節(jié)地。側(cè)面間距應(yīng)滿足防火、防震等要求。農(nóng)房的防火間距不宜小于4m；由數(shù)棟農(nóng)宅組成的住區(qū)，宜根據(jù)建筑高度適當(dāng)加大，依據(jù)防火規(guī)范規(guī)定農(nóng)房的高度超過15m時，側(cè)面防火間距不應(yīng)小于6m。

建筑朝向宜正南北向或南略偏東、西向有利節(jié)能；東西向不利節(jié)能，且考慮遮陽措施。方形的建筑體型系數(shù)較小，有利節(jié)能，長寬比大的體型因外墻面積大而能耗大。

2.1.3 院落空間

代農(nóng)房，為適應(yīng)現(xiàn)代城鎮(zhèn)化的需要，應(yīng)有院落功能空間：養(yǎng)殖空間（豬圈和雞舍等家庭養(yǎng)殖業(yè)，特別是鄉(xiāng)村型）；農(nóng)產(chǎn)品的加工、存放空間（例如水果的初級包裝），農(nóng)具、車輛存放空間等，院落空間進深不小于6.0m，便于農(nóng)用車、家庭轎車進出。

2.2 彝族農(nóng)房的單體設(shè)計

建筑的平面布局和外觀體型都將直接影響建筑物的耗能大小。平面節(jié)能設(shè)計應(yīng)根據(jù)氣候特點進行合理的功能分區(qū)。

2.2.1 彝族農(nóng)房的戶型及居家特點

農(nóng)房的設(shè)計與生產(chǎn)、生活方式密切相關(guān)。隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展，彝區(qū)從單一農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)向農(nóng)業(yè)、旅游服務(wù)業(yè)、手工業(yè)、加工業(yè)、運輸業(yè)、商業(yè)等副業(yè)并存。

農(nóng)房的戶型設(shè)計取決于農(nóng)戶規(guī)模、人口結(jié)構(gòu)等要素。彝民家庭結(jié)構(gòu)多為多代同居一戶，人口規(guī)模多為4～6人。各戶人家的家庭生活隨著其生產(chǎn)方式、受教育程度、收人水平等不同而千差萬別。常見的戶型特征有農(nóng)牧業(yè)戶、工商業(yè)戶、職工戶等。

農(nóng)房平面布置的主要問題是生產(chǎn)與生活功能混雜，相互易受影響，未能按照生活行為規(guī)律分區(qū)組合。因此，應(yīng)依據(jù)農(nóng)村家居生活功能進行設(shè)計。

2.2.2 彝族農(nóng)房的功能空間與平面設(shè)計

農(nóng)房的功能空間按照生活、生產(chǎn)功能及之間關(guān)系，可分為三部分內(nèi)容：

①居住功能空間

有起居室、餐廳、臥室、活動室、書房。堂屋即客廳（起居室），為起居功能兼有供奉祖先等儀禮功能，是室內(nèi)外過渡空間和上下樓交通聯(lián)系空間。老人臥室設(shè)在一層以便于與廳堂聯(lián)系。與客臥分開布置，保證私密性。餐廳除用餐空間外還需考慮食物的進出、準(zhǔn)備、餐儲等功能。并與廚房、客廳聯(lián)系便捷?？蛷d不同于城市住宅，家庭人口多、功能多樣，其開間尺寸不宜小于3.9m，使用面積宜為 25～35m2。

②輔助功能空間

農(nóng)村廚房受氣候條件、炊事習(xí)慣、燃料類型的影響大，其平面及設(shè)備布局與城市住宅差別很大。廚房主要燃料目前仍以柴火為主，隨著條件的改善，傳統(tǒng)柴灶與沼氣或天然氣灶共存。

傳統(tǒng)農(nóng)房一般習(xí)慣與住宅主體分開設(shè)置。隨著水沖廁所的普及，也為了節(jié)地和住宅平面的緊湊方便，應(yīng)將衛(wèi)生間納人住宅主體中。對于家庭養(yǎng)殖產(chǎn)沼氣的農(nóng)戶廁所應(yīng)具備收集、儲存及初步處理糞便污水的功能。底層的衛(wèi)生間面積應(yīng)大，與院落接近，上述問題都方便處理。

③農(nóng)業(yè)生產(chǎn)空間

除了滿足居住功能外，根據(jù)用戶要求，彝族農(nóng)房中還要包括一些生產(chǎn)性房間以滿足農(nóng)副業(yè)生產(chǎn)的需要，如農(nóng)用車庫、農(nóng)機具的存放空間、農(nóng)作物和種子的儲存房間、飼養(yǎng)家禽家畜的圈欄等，這部分空間應(yīng)結(jié)合院落、晾曬場進行布置以方便生產(chǎn)。

2.3 圍護結(jié)構(gòu)的節(jié)能設(shè)計

農(nóng)房內(nèi)部的熱量主要是通過外圍護結(jié)構(gòu)獲取或散失，因此，提高圍護結(jié)構(gòu)的保溫隔熱性能是降低能耗的關(guān)鍵。為此應(yīng)選擇適宜的墻體、屋面、門窗材料，并進行適當(dāng)?shù)臉?gòu)造設(shè)計，使其熱工性能滿足節(jié)能要求。

2.3.1 墻體節(jié)能設(shè)計

墻體節(jié)能設(shè)計分為單一材料墻體節(jié)能與復(fù)合材料墻體節(jié)能。

①單一材料墻體

是指墻體材料自身具有一定的熱工性能及結(jié)構(gòu)力學(xué)性能，不需要再外加其他材料，構(gòu)造簡單，施工方便。其節(jié)能措施是通過改進材料本身的熱工性能如降低導(dǎo)熱系數(shù)、增加熱穩(wěn)定性來提升節(jié)能效果，目前常用的墻體材料有空洞率高的多孔磚或空心砌塊、加氣混凝土等等。

②復(fù)合材料墻體

單一材料一般難以達到綠色建筑的節(jié)能指標(biāo)，因此需要把墻體的承重結(jié)構(gòu)與保溫材料（如聚苯板、巖棉板等）結(jié)合起來形成既能承重結(jié)構(gòu)也具有很好熱工性能的復(fù)合墻體。根據(jù)保溫層位置的不同分為外墻內(nèi)保溫、外墻外保溫及夾芯保溫，其中外墻外保溫做法是將保溫材料復(fù)合在墻體靠外一側(cè)，其保溫隔熱性能較其他兩種為優(yōu)且施工操作簡單，是比較適合用于彝區(qū)的節(jié)能墻體。

3 常見的復(fù)合材料墻體保溫隔熱構(gòu)造做法

3.1 膠粉聚苯顆粒砂漿保溫構(gòu)造

是以聚苯乙烯泡沫顆粒為輕骨料，附加抗裂纖維及添加劑的干拌砂漿，在現(xiàn)場攪拌后涂抹在外墻上。其干密度約220kg/m，導(dǎo)熱系數(shù)約0.058W/（m·K），附著力強、變形小、耐凍融、不易開裂?，F(xiàn)場抹灰，操作簡單，適宜農(nóng)房使用。

3.2 膨脹聚苯板薄抹灰外墻外保溫構(gòu)造

是采用聚苯乙烯泡沫板（以下簡稱苯板）保溫材料，用專用粘結(jié)砂漿把苯板粘貼在外墻上，用塑脹螺釘錨固特殊部位，在板表面壓入玻纖網(wǎng)格布抗裂層，抹聚合物水泥砂漿，再涂料裝飾面層或粘貼面磚。其導(dǎo)熱系數(shù)小，約在 0.038～0.041W/（m·K）間，厚度30～40mm可滿足墻體保溫的要求，保溫隔熱性好，防水抗風(fēng)、抗沖擊、施工方便、性價比高。

3.3 無機防火保溫板外墻構(gòu)造

類型有泡沫混凝土、發(fā)泡水泥、發(fā)泡陶瓷、發(fā)泡玻璃等保溫板、珍珠巖、巖棉保溫板等，是以水泥、粉煤灰為主要原料，經(jīng)高溫?zé)Y(jié)發(fā)泡成型。板容重在150～180kg/m3之間，導(dǎo)熱系數(shù)小于0.065W/（m·K），耐火度在1000℃以上，安全不燃，吸水性低。還是一種良好的隔聲材料和安全環(huán)保節(jié)能材料。

根據(jù)“四川省建筑節(jié)能設(shè)計氣候分區(qū)圖”，涼山彝區(qū)的絕大部分處于“溫和地區(qū)B，其外墻的平均傳熱系數(shù)K限值要求為低于1.5W/（m2·K）或2.0W/（m2·K），少數(shù)地區(qū)處于“夏熱冬冷地區(qū)”，其外墻的平均傳熱系數(shù)K限值要求在0.8～1.5W/（m2·K）之間。上述的外墻保溫構(gòu)造做法都可以滿足要求。

2.3.2 門窗節(jié)能設(shè)計

門窗的玻璃材料的保溫隔熱性差，是墻體節(jié)能的最薄弱環(huán)節(jié)。因此，在保證日照、采光、通風(fēng)的前提下應(yīng)控制窗墻的比，開窗不能過大。根據(jù)《四川省居住建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定，溫和地區(qū)的外窗平均傳熱系數(shù)K的限值為2.2～2.5W/（m2·K）之間，夏熱冬冷地區(qū)的外窗的平均傳熱系數(shù)K的限值為4.0～5.0W/（（m2·K）之間。

應(yīng)采用多層玻璃及節(jié)能玻璃（如中空玻璃、熱反射玻璃）等以降低門窗的傳熱系數(shù)；對需要阻擋太陽輻射熱的門窗宜采用吸熱玻璃、鍍膜玻璃；在寒冷地區(qū)或北向的門窗宜采用中空玻璃、多層中空玻璃等增加保溫；采用節(jié)能型窗框如隔熱斷橋鋁合金窗框，其利用增強尼龍隔條阻隔熱傳導(dǎo)；外門窗應(yīng)盡量密封各種縫隙，在開啟扇周邊、門窗洞口與墻體交接處采用彈性密封條和保溫材料。

此外，在夏季日照強烈的東西向墻面上，應(yīng)合理布置挑檐、陽臺、外廊、遮陽板、活動式遮陽等遮陽構(gòu)造措施，以減少太陽熱輻射以降低夏季空調(diào)能耗。

2.3.3 屋面節(jié)能設(shè)計

①保溫屋面。采用輕質(zhì)、導(dǎo)熱系數(shù)小、蓄熱性大的材料改善屋面的保溫隔熱性能，阻止屋面的熱量傳遞?？刹捎帽貙釉诜浪畬由厦娴摹暗怪檬轿菝妗保浔貙訉ν饨绲臏囟茸兓幸欢ǖ木彌_，避免水汽進人防水層后凝結(jié)、蒸發(fā)而破壞防水層，延長防水層使用年限。

②架空通風(fēng)屋面。在防水層及其保護層上設(shè)置一定高度的通風(fēng)層形成通風(fēng)道。通風(fēng)層上部的混凝土板擋住太陽輻射；利用風(fēng)壓和熱壓促進自然通風(fēng)，可將屋面吸收的太陽輻射熱帶走一部分。構(gòu)造簡單、易維修、造價低，很適合彝族農(nóng)房平屋頂?shù)母魺峤禍亍?/p>

③其他屋面。種植屋面，在屋頂上種植物，利用植物的光合、蒸騰作用阻止太陽輻射熱。蓄水屋面，即在剛性防水屋面上蓄一層水，水的蒸騰作用帶走熱量。

2.4 可再生能源利用

彝區(qū)主要能源為水力發(fā)電的清潔能源，也有豐富的太陽能資源可以利用。本地居民也多從事家庭養(yǎng)殖等生產(chǎn)，所以沼氣的利用也有利于節(jié)能?？稍偕茉蠢梅绞接刑柲苋鐭崴⒐岵膳?、太陽房以及生物質(zhì)能如戶用沼氣池等。拆除的原有材料應(yīng)當(dāng)盡量回收利用。

2.4.1 太陽能利用

涼山彝族自治州各地的太陽能資源都較為豐富，利用太陽能有很好的基礎(chǔ)。目前，在彝族農(nóng)房建設(shè)中可用到的太陽能利用方式有太陽能熱水器、太陽房、太陽灶、太陽能光伏發(fā)電技術(shù)等，其中太陽能熱水器是最簡單方便且高效的節(jié)能技術(shù)。

①太陽能熱水器

彝區(qū)多為山地，天燃?xì)夤艿仁姓O(shè)施不完善，相比燃?xì)?、電熱水器，太陽能真空玻璃管熱水器因價格低，熱效率高，技術(shù)成熟，已廣泛使用。屋頂設(shè)計應(yīng)預(yù)留太陽能熱水器安裝空間及管線洞槽、設(shè)備基礎(chǔ)等，結(jié)合太陽能熱水器統(tǒng)一設(shè)計屋頂立面保證良好風(fēng)貌。集熱器安裝傾角應(yīng)近似當(dāng)?shù)鼐暥冉?，適用于冬季的，集熱器傾角應(yīng)等于當(dāng)?shù)鼐暥冉羌?0。。

②太陽房與附加式陽光間

彝區(qū)的太陽輻射量大，日照時數(shù)長，采用太陽房與附加式陽光間，可以充分利用太陽能。其最好朝向為正南，在無法取正南朝向時，適宜布置在南偏東或南偏西15以內(nèi)，最大不宜超過南偏東或南偏西30。為保證南墻面接受陽光直射，在大寒日或冬至日的晴天，集熱面的陽光直射時間應(yīng)有6～8h，應(yīng)避開周邊高大建構(gòu)筑物，或留足夠的間距，以免遮擋日照。還應(yīng)設(shè)置防風(fēng)墻、板和防風(fēng)林帶等擋風(fēng)設(shè)施，避開西北向冷氣流的影響。

2.4.2 戶式沼氣利用

農(nóng)村的生物質(zhì)能來源廣泛，如種養(yǎng)植業(yè)等產(chǎn)生的大量植物秸稈、樹葉、谷殼木屑、畜禽糞便等有機物。將這些原料經(jīng)過厭氧空間密閉，依靠微生物的發(fā)酵產(chǎn)生出如乙醇、甲烷等燃料。已在農(nóng)村廣泛應(yīng)用。農(nóng)村沼氣池發(fā)酵原料為人和動物糞便，采用水壓式、半連續(xù)沼氣發(fā)酵工藝，可兼顧生產(chǎn)沼氣、有機肥和農(nóng)業(yè)種植肥，綜合經(jīng)濟效益好。

2.4.3 生物質(zhì)能利用

生物質(zhì)能是以生物為載體的能量，農(nóng)村廢棄的各種農(nóng)作物如秸稈、柴禾、稻草、樹枝、樹葉、玉米芯、谷殼、雜草、牲畜糞便等均可作為燃料，就地取材，在農(nóng)村取之不盡，用之不竭的資源，實現(xiàn)了農(nóng)村廢棄物的資源化利用。采用生物質(zhì)爐可供農(nóng)家燒水、做飯、保溫、取暖等多種用途。因其產(chǎn)煙量小可直排到室外，解決了農(nóng)村燒大灶、高污染、高排放、高耗能的問題，是高效的節(jié)能環(huán)保爐具。

3 結(jié)語

新時代的彝族綠色農(nóng)房的設(shè)計建造應(yīng)當(dāng)立足于當(dāng)?shù)氐馁Y源與環(huán)境條件，尊重當(dāng)?shù)赜凭玫拿褡逦幕?，在顯著提高農(nóng)村居住環(huán)境質(zhì)量的同時，兼顧資源節(jié)約與環(huán)境保護，并應(yīng)立足于涼山彝族地區(qū)經(jīng)濟結(jié)構(gòu)單一、生態(tài)環(huán)境脆弱、建造技術(shù)不高的現(xiàn)實條件，追求在其全壽命周期內(nèi)技術(shù)經(jīng)濟的合理化和綜合效益的最大化。