趙明焯，張鵬舉

（內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)建筑學(xué)院，內(nèi)蒙古 呼和浩特 010051）

0 引言

隨著后疫情時代的來臨，氣候惡化和市場供給不暢導(dǎo)致能源價格大漲，而建筑節(jié)能技術(shù)在鄉(xiāng)村地區(qū)的推廣在一定程度上降低了我國能源的消耗，減少了環(huán)境污染。位于呼和浩特市北部的紅山口村，響應(yīng)市政府的號召，以農(nóng)家樂為主題打造了一批以鄉(xiāng)村建筑改造為主的集居住與商業(yè)于一體的民居建筑群，在此區(qū)域形成了“民居＋商業(yè)”模式。

1 紅山口村現(xiàn)狀

1.1 紅山口村自然環(huán)境現(xiàn)狀

紅山口村依附于西北方向走勢的大青山山脈建立而成，東側(cè)緊鄰貫穿呼和浩特市區(qū)的扎達(dá)蓋河。

整個鄉(xiāng)村的綠化率極高，相對于呼和浩特市市區(qū)來說，空氣濕度較好，空氣質(zhì)量良好。位于山腳下的部分民居，其自然采光受到了局限，下午某一特定時段沒有直接自然采光照射屋內(nèi)，導(dǎo)致某些進(jìn)深較大的房間需要在白天開燈使用。紅山口村冬季漫長而寒冷、降雪較少，夏季短暫干熱、降水比較集中，晝夜溫差較大，四季分明，冷暖變化較為劇烈。因此，建筑節(jié)能技術(shù)應(yīng)用廣泛（見圖1）。

圖1 紅山口村現(xiàn)代民居（圖片來源：作者自攝）

1.2 紅山口村建筑現(xiàn)狀

紅山口村的建筑質(zhì)量與建筑形態(tài)參差不齊，主要原因是沒有進(jìn)行集中的設(shè)計(jì)規(guī)劃，村民各做各的農(nóng)家樂建筑。

1.2.1 農(nóng)家樂建筑群的建設(shè)誤區(qū)

舊有建筑經(jīng)過內(nèi)部改造，更新完善了作為農(nóng)家樂應(yīng)有的使用功能，保留了當(dāng)?shù)剜l(xiāng)村建筑固有的建筑外觀。但是新建的大部分建筑缺乏建筑審美指導(dǎo)，村民（即業(yè)主）的審美主導(dǎo)了紅山口村新建建筑群的意向。

有相當(dāng)部分的村民把原本自用的農(nóng)家院出租給商戶（為期一般為10～15年），改造成商用的農(nóng)家樂院落使用，租客在改造時并沒有考慮房屋未來的使用功能，即使現(xiàn)有的建筑節(jié)能技術(shù)足夠滿足相關(guān)節(jié)能指標(biāo)，也因經(jīng)濟(jì)條件的受限和落后的設(shè)計(jì)意識而使建筑達(dá)不到相應(yīng)的節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)。

1.2.2 熱舒適性不足

紅山口村傳統(tǒng)鄉(xiāng)村住宅冬季供暖方式主要以火炕為主，一日三餐的燒制提供了火炕余熱，但是火炕的溫差過大（最高時超過40℃），造成了室內(nèi)除火炕部分外，其他部位溫度很低，離火炕較遠(yuǎn)的墻角會出現(xiàn)冷凝現(xiàn)象，熱舒適性較差。現(xiàn)今的新建或改建的農(nóng)家樂建筑大部分仍然保留著燒火炕的傳統(tǒng)，同時，還采用集中供暖，暖氣提供了較為均勻的熱輻射，再加上火炕的不均勻余熱，形成一段時間中室內(nèi)溫度分布不均、整體偏熱的現(xiàn)象。

1.2.3 自然采光和通風(fēng)不足

為了追求更大面積的商業(yè)功能區(qū)域，很多新建或改建的建筑選擇進(jìn)深較大的平面區(qū)域，有的建筑沒有天窗采光，有的建筑只有南向墻有采光窗。這兩類建筑的室內(nèi)光線在晴天時都較暗，室內(nèi)通風(fēng)不暢，在以后的布局和使用中難免增加室內(nèi)隔墻，必將配備相應(yīng)的照明、通風(fēng)設(shè)備，增加能源消耗。

還有的新建建筑不顧場地局限做成了東西朝向。一般建筑的朝向都是坐北朝南，這樣可以與冬季的主風(fēng)向分離，且與夏季主風(fēng)向之間的角度不超過45°。建筑的朝向與其夏季獲得自然通風(fēng)和冬季接受太陽輻射的關(guān)系極其密切，由于鄉(xiāng)村空氣污染遠(yuǎn)小于城市，因此，紅山口村的太陽輻射強(qiáng)度大于呼和浩特市的太陽輻射強(qiáng)度，如果冬季不能爭取到最優(yōu)的自然采光，也就意味著為了維持冬季室內(nèi)穩(wěn)定的熱舒適度要消耗更多的能源。再加上附近西北方向山勢高聳和綠茵的遮擋，建筑朝向應(yīng)該盡量背山朝南。

1.2.4 窗地比失衡

從當(dāng)?shù)氐囊恍┙ㄖ⒚嫔峡梢钥闯鲆环N設(shè)計(jì)趨勢：南北立面開窗面積相比室內(nèi)地面面積大，有的建筑整面南墻與北墻都做成了玻璃采光窗戶。雖然有些空間為了營造氣氛可以采用大落地窗，但是大面積、建筑群式地采取這種失衡窗則增加了門窗與外墻保溫的造價，加大了冬季室內(nèi)的熱能流失和夏季室內(nèi)太陽輻射面積，從建筑節(jié)能的角度看，這樣的建筑群設(shè)計(jì)并不環(huán)保。

2 建筑節(jié)能技術(shù)的相關(guān)討論

根據(jù)實(shí)際場地和建筑的調(diào)研觀察以及與業(yè)主的溝通，針對較為突出的建筑節(jié)能相關(guān)問題進(jìn)行討論，涉及太陽直射光照強(qiáng)度、墻體保溫隔熱、傳統(tǒng)火炕的更新、門窗優(yōu)化、屋蓋通光等。

2.1 利用自然與人文環(huán)境進(jìn)行建筑節(jié)能設(shè)計(jì)

在進(jìn)行場地設(shè)計(jì)時，了解當(dāng)?shù)氐臍夂颦h(huán)境與人文地理特征至關(guān)重要，關(guān)系到合理確定建筑室外環(huán)境布局、建筑朝向、建筑高度、建筑間距、綠化、水體等建筑節(jié)能的方方面面。紅山口村有著良好的綠化與適宜的建筑間距，但是個別建筑的朝向?yàn)闁|西向，個別舊建筑（如小型倉庫、車間）進(jìn)深較大，使得這類建筑在改造為農(nóng)家樂建筑時減少了冬季太陽輻射熱量以及夏季利用自然通風(fēng)的散熱量。因此，在規(guī)劃設(shè)計(jì)時不應(yīng)過分追求商業(yè)利益而忽視建筑節(jié)能的重要性。

紅山口村的太陽輻射較強(qiáng)，冬季有效地利用太陽能是北方寒冷地區(qū)建筑節(jié)能的特點(diǎn)，搭建被動式陽光房是冬季保溫的不錯選擇，還能擴(kuò)展室內(nèi)面積。紅山口村的夏季較為炎熱干燥，可利用水體與樹蔭營造舒適的室內(nèi)外微空間，提升濕度，盡可能利用自然條件降低室內(nèi)外溫度。而到了冬季，排空水池中的水，樹葉掉落后，直射室內(nèi)的陽光也不會被遮擋。

2.2 建筑單體節(jié)能設(shè)計(jì)

現(xiàn)今的紅山口村農(nóng)家樂建筑，集中式供暖逐漸取代了傳統(tǒng)的火炕取暖和燒煤爐取暖方式，再考慮到商業(yè)模式的加入與當(dāng)?shù)厝司幼∩盍?xí)慣的改變，有必要提供一些行之有效、具有長遠(yuǎn)規(guī)劃的建筑節(jié)能方案。

2.2.1 老舊建筑外墻保溫

室內(nèi)熱環(huán)境能不能得到改善，關(guān)鍵在于兩個方面：建筑材料的選取和施工構(gòu)造方式。舊有建筑的外墻多為240mm厚的實(shí)心黏土磚抹灰墻，加上傳統(tǒng)火炕對室內(nèi)空氣加熱不均勻，保證不了室內(nèi)良好的熱舒適性，少量的老舊建筑出租重新裝修時，新業(yè)主一般不會對外墻進(jìn)行保溫處理，建議房屋的戶主采用復(fù)合保溫墻體，墻體適當(dāng)加厚，以保障保溫效果。保溫材料建議使用膨脹聚苯乙烯泡沫塑料板（EPS保溫板）和擠塑性泡沫塑料板（XPS保溫板）。5種常見保溫材料的保溫性能：STP超薄絕熱板＞聚氨酯泡沫塑料＞擠塑板（XPS）＞聚苯板（EPS）＞巖棉板。

2.2.2 開窗大小、窗洞位置和數(shù)量的選擇

呼和浩特市冬季漫長寒冷，設(shè)計(jì)時應(yīng)減少不必要的開窗數(shù)量，選用具有良好節(jié)能指標(biāo)的窗戶，這是降低室內(nèi)熱散的關(guān)鍵。紅山口村農(nóng)家樂建筑大部分開窗方向、數(shù)量都比較合理，少部分建筑在改造時需要增加北立面的窗洞，因?yàn)檫M(jìn)深較深，室內(nèi)北側(cè)的自然光照度較小，建議大空間采用屋頂天窗照明或北側(cè)墻體開適當(dāng)大小與數(shù)量的窗戶。

南立面的窗戶可以適當(dāng)增大面積，以增加冬日室內(nèi)的太陽輻射量。窗框材料選擇多樣，考慮到村民經(jīng)濟(jì)方面的壓力，建議使用塑鋼單框雙層玻璃窗，造價較低，實(shí)際保溫效果優(yōu)于現(xiàn)在的鐵框單層玻璃窗。

2.2.3 屋檐的伸出尺寸

屋檐的功能是房屋屋頂排雨與夏季遮陽，由于屋檐的伸出尺寸固定不變，導(dǎo)致一些住宅的室內(nèi)光照條件不佳，通常表現(xiàn)為南側(cè)明亮、北側(cè)昏暗或室內(nèi)整體偏暗。

建筑屋檐如果采用不透光材質(zhì)，不宜出挑過大，以免遮擋陽光，導(dǎo)致冬季室內(nèi)陰冷、夏季照度條件差。在實(shí)際調(diào)研中發(fā)現(xiàn)，紅山口村建筑屋檐出挑較大，夏季室內(nèi)的照度整體較小，房間陰冷，整體感覺較差。

2.3 普及相關(guān)建筑節(jié)能知識

為村民和商鋪?zhàn)鈶羝占跋嚓P(guān)建筑節(jié)能知識，引導(dǎo)其接觸基本的建筑藝術(shù)，以提高其節(jié)能意識。通過業(yè)主、設(shè)計(jì)師和施工方的合作，讓業(yè)主體會到前期的投入和后期長期回報之間的良性關(guān)系，為這一地區(qū)的建筑節(jié)能打下良好的基礎(chǔ)。

3 改造項(xiàng)目淺談

在進(jìn)行相關(guān)思考后，筆者與甲方溝通了有關(guān)建筑節(jié)能的問題以及功能排布。完成初步的室內(nèi)設(shè)計(jì)并選取其中單體建筑的平面進(jìn)行簡要說明。

所選改造建筑為廢舊倉庫，室內(nèi)高度約6m，平面尺寸如圖2所示，主要用途為甲方半自用半對外營業(yè)型農(nóng)家樂。原建筑南側(cè)5個窗洞，南北各1個門洞。改造后的農(nóng)家樂適當(dāng)增加了北向開窗，應(yīng)甲方要求增加了東西各1個門洞，作為廚房和車庫使用。廚房開灶生火時連接兩個串聯(lián)的火炕，提升熱源的使用率。散座區(qū)頂部適當(dāng)開天窗，使室內(nèi)自然光照度均勻分布。門廳處設(shè)置水池，盡可能為室內(nèi)提供濕度。

圖2 紅山口村改造民居（圖片來源：作者自繪）

4 結(jié)語

本次參與紅山口村的項(xiàng)目只是一個小小的縮影，在能源短缺、氣候惡化的今天，如何把握建筑節(jié)能技術(shù)的運(yùn)用，需要思建筑設(shè)計(jì)人員深入考與實(shí)踐。