淺談模塊化生態(tài)農(nóng)居設(shè)計(jì)

童珊 丁繼軍

摘 要：國(guó)家新型城鎮(zhèn)化戰(zhàn)略提出要把生態(tài)文明理念全面融入城鎮(zhèn)化進(jìn)程。但當(dāng)前大量的農(nóng)村建房造成地區(qū)環(huán)境污染加重，資源浪費(fèi)，原貌破壞，因此迫切需要提倡生態(tài)農(nóng)居。本設(shè)計(jì)將結(jié)合浙江省仙居縣田村調(diào)研分析，借鑒安吉生態(tài)屋的建造模式，以模塊化設(shè)計(jì)為研究重點(diǎn)，并結(jié)合雨水收集系統(tǒng)、太陽(yáng)能光伏板等生態(tài)技術(shù)，緩解建造污染，資源浪費(fèi)的問(wèn)題，突出傳統(tǒng)農(nóng)村住宅特色。

關(guān)鍵詞：模塊化；生態(tài)技術(shù)；農(nóng)村住宅

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中圖分類號(hào)：TU 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1008-2832（2016）07-0064-03

The Modular Design of Ecological Farming House

TONG Shan， DING JI-jun（ School of Art Design of Zhejiang Sci-Tech University， Hangzhou 310016，China ）

Abstract ：New national urbanization has put forward the concept of ecological civilization fully integrated into the process of urbanization. However， the current large number of rural housing areas caused by environmental pollution increase， waste of resources， destruction of the original， there is an urgent need to promote ecological farming house. The design will combine Xianju County， Zhejiang Province Sanyang Village Field research and analysis， drawing Anji ecological house construction mode， modular design research priorities， combined with rainwater harvesting systems， solar photovoltaic panels and other ecological technology， ease the construction of pollution， waste of resources the problem， highlighting the traditional rural residential character.

Key words ：modular； ecological technology； rural housing

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現(xiàn)階段，我國(guó)新農(nóng)村建設(shè)已經(jīng)取得一定的成果，但在開(kāi)展過(guò)程中，許多問(wèn)題也逐步顯現(xiàn)：農(nóng)村環(huán)境污染嚴(yán)重；自然資源損耗；建筑樣式趨同?；诖?，我們選擇浙江省仙居縣田垟村作為我們的設(shè)計(jì)基地，利用模塊化預(yù)制組裝特點(diǎn)，探索一種新的農(nóng)居建造模式。保護(hù)生態(tài)環(huán)境，利用鄉(xiāng)土材料，延續(xù)傳統(tǒng)建筑文化，加強(qiáng)民居特點(diǎn)。

一、市場(chǎng)調(diào)研

（一）浙江省仙居縣田垟村調(diào)研分析

主要對(duì)浙江省仙居縣田垟村的建筑空間布局、歷史資源、自然鄉(xiāng)土材料等方面進(jìn)行調(diào)研，了解基地現(xiàn)狀，以當(dāng)?shù)氐淖匀坏乩憝h(huán)境、風(fēng)俗習(xí)慣為依托，挖掘當(dāng)?shù)氐膫鹘y(tǒng)文化，為設(shè)計(jì)奠定基礎(chǔ)。

1.空間布局

為了順應(yīng)自然環(huán)境和地形特征，村莊住宅布局便會(huì)呈現(xiàn)出自由散亂的格局。目前村莊住宅布局主要分為兩個(gè)區(qū)域，一個(gè)區(qū)域是靠近山體的傳統(tǒng)住宅，建筑布局較集中，主要以木質(zhì)結(jié)構(gòu)和卵石、夯土墻為主。部分古建筑年久失修，沒(méi)有得到有效保護(hù)，導(dǎo)致該區(qū)域呈現(xiàn)一種雜亂無(wú)章的現(xiàn)狀。另一區(qū)域靠近233省道為新建房屋，該區(qū)域建筑以三層混凝土結(jié)構(gòu)為主，布局規(guī)劃整齊，建筑質(zhì)量較好，但在風(fēng)貌特色上缺乏自身特點(diǎn)。

2.豐富歷史資源和遺產(chǎn)

田垟村保存了大量的馬頭墻、古樹古木等具有傳統(tǒng)民居特色的物質(zhì)遺產(chǎn)，同時(shí)還保留著豐富的非物質(zhì)文化遺產(chǎn)，如耕種文化、宗族文化、風(fēng)土人情等。村莊四周被綠地包圍，樹木蔥郁，竹林較多，梯田優(yōu)美，具有豐富的綠色資源。

3.自然鄉(xiāng)土材料

田垟村存在著大量的可利用材料。如卵石、木材、磚瓦、夯土等自然鄉(xiāng)土材料具有低成本、無(wú)污染、可循環(huán)、就地取材等優(yōu)點(diǎn)，被用于建筑材料具有很好的保溫隔熱效果。（表1）

（二）安吉?jiǎng)ι缴鷳B(tài)屋調(diào)研分析

民間生態(tài)建筑師任衛(wèi)中在安吉?jiǎng)ι酱逶O(shè)計(jì)并親自建造了5棟生態(tài)小屋。這5棟建筑采用卵石、夯土、木材、磚瓦等自然鄉(xiāng)土材料，這些材料在建造過(guò)程中很少產(chǎn)生污染，在很大程度上可循環(huán)利用。夯土制成的墻體能夠在下雨時(shí)收集雨水并在晴天釋放出水分，產(chǎn)生冬暖夏涼的效果，從而減少空調(diào)的使用，降低能源的消耗。同時(shí)自然鄉(xiāng)土材料使建筑外表皮產(chǎn)生一種鄉(xiāng)村特有的肌理與質(zhì)感，樸實(shí)而親切，增強(qiáng)地域特征。

（三）市場(chǎng)調(diào)研分析小結(jié)

通過(guò)對(duì)仙居縣田垟村和安吉生態(tài)屋進(jìn)行考察調(diào)研及分析，筆者得出以下結(jié)論：1.借鑒傳統(tǒng)鄉(xiāng)村營(yíng)造技術(shù)在很大程度上可緩解農(nóng)村住宅建造所造成的污染；2.將鄉(xiāng)土材料作為建筑材料可緩解對(duì)不可再生資源的需求；3.針對(duì)新農(nóng)村建設(shè)千篇一律，在農(nóng)村住宅設(shè)計(jì)中應(yīng)延續(xù)傳統(tǒng)建筑文化，加強(qiáng)地域特征。

二、文獻(xiàn)研究

（一）理論研究狀態(tài)

目前以新農(nóng)村建設(shè)為研究題材的專著和論文正不斷的涌現(xiàn)，囊括了農(nóng)村規(guī)劃、農(nóng)宅設(shè)計(jì)、農(nóng)居建造等各個(gè)方面，具有普遍的指導(dǎo)和借鑒意義。國(guó)內(nèi)的生態(tài)住宅設(shè)計(jì)正處于起步階段，也大都偏向于課題研究，雖然國(guó)家進(jìn)行了部分農(nóng)村生態(tài)住宅試點(diǎn)建設(shè)，取得了一定的成果 ，但仍存在著一些不足。

（二）生態(tài)建筑技術(shù)理念的核心

約翰·托德對(duì)生態(tài)建筑技術(shù)原則的觀念可總結(jié)為以下3點(diǎn)：1、生態(tài)建筑應(yīng)盡量多選用當(dāng)?shù)夭牧希虻刂埔?，減少不可再生資源的消耗；2、注意在施工過(guò)程中，減少對(duì)環(huán)境的破壞，保持當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)平衡；3、尊重使用者，不僅僅只關(guān)注他們的物質(zhì)需求，還應(yīng)關(guān)注他們的心理需求及文化需求。

（三）可持續(xù)的農(nóng)村住宅設(shè)計(jì)

徐婭、楊豪中在《新農(nóng)村可持續(xù)建筑模式研究——關(guān)中地區(qū)新農(nóng)村住宅設(shè)計(jì)》一文中把現(xiàn)代農(nóng)村住宅需求和當(dāng)?shù)貍鹘y(tǒng)住宅的優(yōu)勢(shì)結(jié)合在一起，創(chuàng)造出新的三種農(nóng)村住宅建造模式，使其具有節(jié)能、節(jié)地、節(jié)水的優(yōu)勢(shì)，同時(shí)減緩建筑材料對(duì)環(huán)境的污染。

（四）文獻(xiàn)研究對(duì)設(shè)計(jì)的指導(dǎo)意義

針對(duì)當(dāng)前的農(nóng)村住宅建設(shè)所帶來(lái)的一些問(wèn)題，通過(guò)對(duì)文獻(xiàn)的研究，總結(jié)出目前對(duì)生態(tài)農(nóng)村住宅設(shè)計(jì)的原則和模式：1、因地致宜選用當(dāng)?shù)夭牧希?、借鑒傳統(tǒng)農(nóng)村住宅優(yōu)勢(shì)。對(duì)本次綠色農(nóng)居的設(shè)計(jì)提供理論指導(dǎo)意義。

三、設(shè)計(jì)實(shí)踐

針對(duì)目前農(nóng)村環(huán)境污染嚴(yán)重，施工方式資源消耗大，住宅特色缺失嚴(yán)重等問(wèn)題，本次生態(tài)農(nóng)居設(shè)計(jì)的定位為生態(tài)型可持續(xù)和經(jīng)濟(jì)型預(yù)制化。將生態(tài)住宅的觀念引入農(nóng)村住宅中，提倡生態(tài)建筑技術(shù)；用鄉(xiāng)土材料代替高檔建材，在節(jié)省建造資金的同時(shí)創(chuàng)造出宜人的人居環(huán)境；同時(shí)借鑒浙江傳統(tǒng)農(nóng)村住宅特色，來(lái)突出本次農(nóng)居設(shè)計(jì)的個(gè)性化特征。

（一）設(shè)計(jì)思路

本次設(shè)計(jì)針對(duì)市場(chǎng)調(diào)研提出的關(guān)于環(huán)境污染、資源浪費(fèi)和特色喪失的3個(gè)問(wèn)題，根據(jù)文獻(xiàn)研究得出的經(jīng)驗(yàn)，探討采用模塊化的方法來(lái)解決問(wèn)題與需求。模塊化生態(tài)農(nóng)居設(shè)計(jì)包含了方案推敲、建筑構(gòu)件分析和生態(tài)技術(shù)分析3方面。模塊化建筑是用事先預(yù)制好的基本構(gòu)件組裝搭建成的建筑，具有施工簡(jiǎn)單，組裝靈活、抗震性能高等特點(diǎn)。根據(jù)農(nóng)村住宅的基本需求和滿足這些需求的空間尺寸標(biāo)準(zhǔn)，本次設(shè)計(jì)將農(nóng)村住宅空間歸納出幾個(gè)標(biāo)準(zhǔn)單元，如臥室、書房的標(biāo)準(zhǔn)單元，堂屋、客廳的標(biāo)準(zhǔn)單元，廚房、餐廳的標(biāo)準(zhǔn)單元等。產(chǎn)生的基本模數(shù)有利于標(biāo)準(zhǔn)單元之間的組合拼接，方便建筑基本構(gòu)件的預(yù)制生產(chǎn)和搭建運(yùn)輸，降低造價(jià)，減少能源消耗。（表2）

將這幾種標(biāo)準(zhǔn)單元與庭院、天井等互相組合成三種不同的戶型，同時(shí)結(jié)合鄉(xiāng)土材料和傳統(tǒng)農(nóng)村住宅特點(diǎn)設(shè)計(jì)出兩種不同外立面材質(zhì)的建筑，來(lái)滿足不同人群的不同需求，形成一定的多樣性，避免建筑同質(zhì)化現(xiàn)象。

（二）方案推敲

1.平面推敲

借鑒浙江傳統(tǒng)農(nóng)村住宅特色，提煉出天井和庭院的形式，結(jié)合當(dāng)?shù)貍鹘y(tǒng)住宅布局和建筑面積與體形系數(shù)的因素，本次設(shè)計(jì)推敲出外圍結(jié)構(gòu)較規(guī)整，內(nèi)部空間多變、利用率高，布局較合理的三種戶型。

2.立面推敲

浙江省以丘陵山地地形為主，本次設(shè)計(jì)便提取自然風(fēng)貌中山峰高低起伏的形式來(lái)豐富建筑立面形態(tài)，同時(shí)坡屋頂?shù)男螒B(tài)可以更大面積的接受光照，收集雨水，提高太陽(yáng)能的利用率。

3.體塊推敲

利用廊、間、庭院、天井等基本空間元素進(jìn)行不同的組合排列，使其產(chǎn)生一系列黑、白、灰的不同空間層次。在豐富建筑空間組織靈活性的同時(shí)加強(qiáng)人們?cè)诮ㄖ械目臻g感受，保證院落的整體性和與建筑內(nèi)部空間的聯(lián)系，增加建筑舒適度。

（三）建筑構(gòu)件分析

相比于傳統(tǒng)房屋的磚混結(jié)構(gòu)，輕鋼結(jié)構(gòu)房屋具有較好的抗震性、便于拆裝、重量輕、成本低等優(yōu)勢(shì)，同時(shí)它也是一種綠色的可循環(huán)利用建筑。輕鋼結(jié)構(gòu)建筑中大約90%的原材料都還能進(jìn)行回收循環(huán)使用，可減少大量建筑垃圾和環(huán)境污染。

經(jīng)過(guò)實(shí)踐認(rèn)證秸稈材料具有保溫隔熱、可回收利用的綠色環(huán)保功效。浙江農(nóng)村存在大量的秸稈，因地制宜將秸稈材料經(jīng)過(guò)工廠加工制作成秸稈模塊作為建筑墻板，使建筑成為保溫隔熱、節(jié)能低碳的生態(tài)農(nóng)居，可減少環(huán)境污染，緩解建筑材料對(duì)不可再生資源的需求。

（四）生態(tài)技術(shù)分析

1.水環(huán)境系統(tǒng)

浙江省雨量充沛，雨水降落后沿著坡屋頂匯入屋頂兩側(cè)的集水渠，通過(guò)雨水收集系統(tǒng)將雨水傳送至屋架的下方的蓄水器中，經(jīng)過(guò)凈化過(guò)濾器，產(chǎn)生的中水就可以作為衛(wèi)生間沖洗用水、洗車用水以及植物澆灌用水等，有助于減少水資源的消耗。（圖1）

2.能源環(huán)境系統(tǒng)

為使建筑屋頂最大程度的接受太陽(yáng)光照，根據(jù)浙江省當(dāng)?shù)鼐暥群吞?yáng)高度角，本次設(shè)計(jì)將屋面板傾斜角度設(shè)置為28度左右。將太陽(yáng)能光伏板與屋頂模塊相結(jié)合，充分接受太陽(yáng)光照，為建筑提供電能，實(shí)現(xiàn)家中用電直給，減少溫室效應(yīng)，家中的熱水、燈照和電車等都來(lái)自暖暖的陽(yáng)光。（圖2）

3.通風(fēng)環(huán)境系統(tǒng)

良好的室外風(fēng)環(huán)境影響著室內(nèi)通風(fēng)，本次設(shè)計(jì)將建筑南北開(kāi)窗，保持室內(nèi)自然通風(fēng)，為人們營(yíng)造出一個(gè)舒適宜人的居住環(huán)境。同時(shí)庭院、天井的設(shè)置改善了建筑通風(fēng)和采光效果，創(chuàng)造出舒適宜人的景觀環(huán)境。（圖3）

（五）結(jié)論與展望

通過(guò)設(shè)計(jì)實(shí)踐，筆者從設(shè)計(jì)思路、方案推敲、建筑構(gòu)件分析、生態(tài)技術(shù)分析4個(gè)方面對(duì)本次設(shè)計(jì)進(jìn)行簡(jiǎn)要分析，得出以下3個(gè)結(jié)論：

1.把雨水收集系統(tǒng)、太陽(yáng)能光伏板等成熟的生態(tài)技術(shù)運(yùn)用在住宅建設(shè)中，能夠使住宅達(dá)到節(jié)能減排的作用，有利于農(nóng)村生態(tài)環(huán)境的保護(hù)；

2.將模塊化預(yù)制的特點(diǎn)與秸稈等鄉(xiāng)土自然材料相結(jié)合，緩解建材對(duì)不可再生資源的需求；

3.住宅外立面造型和空間結(jié)構(gòu)借鑒浙江傳統(tǒng)農(nóng)村住宅特色，有助于傳承地域文化，突出農(nóng)居特色。

建筑與人們的生活息息相關(guān)，在當(dāng)前環(huán)境問(wèn)題日益嚴(yán)重的情況下，生態(tài)農(nóng)居的設(shè)計(jì)必將會(huì)成為緩解環(huán)境問(wèn)題的一個(gè)重大舉措。本次模塊化生態(tài)農(nóng)居設(shè)計(jì)以浙江省仙居縣田垟村為例，力求探索一種新的農(nóng)村住宅居住方式和發(fā)展模式。但模塊化的普適性特點(diǎn)導(dǎo)致農(nóng)居設(shè)計(jì)并沒(méi)有很好的與田垟村當(dāng)?shù)厝宋奶厣嘟Y(jié)合，在這一方面需要我們不斷的研究探索。

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