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摘 要：“居者有其屋”——住房，對于中國廣大的城鎮(zhèn)居民而言，仍是頭等大事。本文通過對浙江安吉生態(tài)農(nóng)宅的調(diào)查分析，深入探討了將傳統(tǒng)建筑材料、建造工藝與現(xiàn)代化節(jié)能技術(shù)理念進行優(yōu)化整合的可行性，使之適應(yīng)今天的生活需求，為夏熱冬冷地區(qū)建造節(jié)能省地型住宅和新農(nóng)村建設(shè)提供了具有參考價值的可行性思路。 關(guān)鍵詞：生態(tài)農(nóng)宅；傳統(tǒng)建筑材料；現(xiàn)代化節(jié)能技術(shù)理念 Abstract:“Everyone should have their own houses.” Housing is always the dream for a peasant in China. This research started from the experiment of the ecotypic house in Anji County, Zhejiang province. The purpose is to find a road about integrating the traditional materials, technologies and modern energy-saving methods，and optimizing to adapt to the requirement of today, and offer some choices and models to build new country and new countryside residence in Hot Summer & Cold Winter Area. Keys: ecotypic house; traditional materials; modern energy-saving methods 近幾年，政府提出了抓好節(jié)能省地型住宅的建設(shè)，全國也掀起了一股新農(nóng)村建設(shè)的浪潮。如何在農(nóng)村建造節(jié)能省地型住宅，并為居民營造舒適的室內(nèi)熱環(huán)境，是時代向我們建筑工作者提出的一項巨大的挑戰(zhàn)。在這大背景下，聽聞?wù)憬布幸淮鄙鷳B(tài)實驗農(nóng)宅新近落成，是真正的“綠色”還是徒有虛名？為此，筆者帶著疑問與從業(yè)者挑剔的眼光走訪了它。 一、地理位置與環(huán)境
出于對綠色生態(tài)的考慮，生態(tài)節(jié)能屋采用的主要建筑材料為竹、木、泥土、石灰和石塊。具體建造方式如下： 地基：建房位置地表為礫石層，避免不均勻沉降。墻基就地取材，鋪礫石、鵝卵石，四周用φ10鋼筋做地圈梁，然后水泥砂漿抹平。墻角用鵝卵石干砌以防洪水浸泡和雨水沖刷。 結(jié)構(gòu)：穿斗式木框架結(jié)構(gòu)。外墻為330mm夯土墻，杉木柱梁，內(nèi)墻及二層南墻為240mm磚墻。當(dāng)?shù)赝临|(zhì)以砂土為主，加入部分黃泥、石灰以增加土墻粘結(jié)力，然后以板筑方式營造。
門窗：出于保溫及夯土墻結(jié)構(gòu)性能的考慮，除南向之外其余方向均開豎長性條窗，尺寸為1.5m×0.6m。二層南向磚墻開大窗，安裝雙層玻璃窗。遮陽方式靈活多變（見圖3-4）。 三、功能布局 生態(tài)屋建筑面積為220m2，平面方整緊湊，占地少而有效使用面積大，為封閉的內(nèi)向空間。雖方整而不呆板，緊湊而不局促。分為南北兩大部分，功能分區(qū)明確（見圖3-5）。 w
w 北向:主體建筑為兩層，一層為開敞的堂屋，并用一個寬度為一跨的半通透竹簾屏風(fēng)略加分隔，既增加了空間的趣味性，又有利于夏季室內(nèi)形成穿堂風(fēng)；二層包括兩間臥室和家庭活動室（可兼做主人書房），南向有一東西向通長玻璃頂走廊，并且局部天井上下貫通，以利一層的采光和房間的室內(nèi)通風(fēng)，一、二層之間用直跑木樓梯相連（見圖3-7）。
生態(tài)屋建筑面積為220 m2，包括后期裝修在內(nèi)，整體造價僅為10萬元。經(jīng)戶主估算江南地區(qū)農(nóng)民自建此類住房成本約6～7萬元，單位面積造價比磚混結(jié)構(gòu)降低30 %。 w 地基造價：人工4000元，回收材料礫石500元 w 外圍墻體：人工8000元，材料2000元 w 木結(jié)構(gòu)：人工15000元，木料25000元 w 屋頂：人工加材料5300元 w 東西廂房加天井：磚混結(jié)構(gòu)總造價15000元 w 其它：簡單裝修加衛(wèi)生間15000元 w 間接費用約10000元 這幢農(nóng)宅的建造初衷就是從生態(tài)的角度出發(fā)，將現(xiàn)代設(shè)計手法融入到傳統(tǒng)建造工藝中，令傳統(tǒng)住宅建筑在經(jīng)濟發(fā)展的新時代重獲新生，全屋上下無時無刻不在滲透著生態(tài)節(jié)能的思想。聯(lián)合國環(huán)境規(guī)劃署亞太地區(qū)辦事處總代表史任達實地考察后，豎起了大拇指：“這幢民居結(jié)合古代傳統(tǒng)的建造方法與現(xiàn)代元素，充分考慮到人與環(huán)境的友好相處和可持續(xù)發(fā)展的因素，其建造理念和建筑模式可在全球大力推廣。” （一） 房屋選址在一片礫石地，不占用耕地。平面設(shè)計緊湊合理，一改隨意圈地圍院的常用做法，將院落由室外移至室內(nèi)，并與房間有機結(jié)合。附近農(nóng)宅的院落里常有一大片水泥地用作稻谷的曬場，使用率很低，十分浪費土地面積。該區(qū)域的土地因被厚厚的水泥層覆蓋而無法呼吸，影響了地表的生態(tài)環(huán)境。同時，夏季地面所受到的輻射熱約兩倍于東西墻面所受到的輻射熱，從室外地面反射到外墻和窗戶上的熱量是非常大的。生態(tài)農(nóng)宅將曬場由樓下移至樓上，結(jié)合寬敞的屋頂平臺而做，巧妙的節(jié)約了土地。 （二）
生態(tài)屋的外圍護墻體全部采用三合土夯實而成，即將黃土、白灰、砂子加水拌和夯筑，以增強其堅硬程度，厚330mm。夯土技術(shù)自古有之，因為其低廉的成本，簡單的工藝，以及高效的室內(nèi)溫控，在歷史上曾被廣泛使用。后來由于新的、大量性的生產(chǎn)材料的出現(xiàn)而被數(shù)代人遺忘?，F(xiàn)在再次提起，看似轉(zhuǎn)了一圈又退回到原點，實則是一個螺旋上升的過程（見圖3-8）。夯土墻本身還具有獨特的濕度智能調(diào)節(jié)功能，有研究表明，其平衡濕容量遠遠大于實心磚和空心磚，高出一個數(shù)量級，說明夯土的儲濕能力大大優(yōu)于磚。[1]當(dāng)室內(nèi)濕度較大時，夯土墻可吸附一定量的水蒸氣，降低室內(nèi)濕度；反之，室內(nèi)較干燥時，又釋放一部分水蒸氣，提高室內(nèi)濕度，從而使之維持在一個較為穩(wěn)定的水平。同時，穩(wěn)定性良好，這種方式做成的墻體十分結(jié)實，有的土房住了20多年，生土夯成的墻還是剛夯成的樣子。而且夯土墻并不改變土的性質(zhì)，百年之后，塵歸塵土歸土，不會產(chǎn)生像現(xiàn)代磚石或混凝土房屋那樣產(chǎn)生大量的建筑垃圾，完全是一種生態(tài)的循環(huán)。用生土做成的墻，年數(shù)多了以后，就是一種很好的肥料，當(dāng)?shù)厝私小袄蠅ν痢?。勤勞的人家，過一些年，就把屋里的老墻換一遍，把換下來的墻送到田里去，這也是積肥的一種方式。 （三） 木結(jié)構(gòu)： 自古以來，中國傳統(tǒng)建筑一直以木框架結(jié)構(gòu)為主，因為木框架的節(jié)點多用榫卯方式連接，屬柔性結(jié)構(gòu)，具有出色的抗震性能，而且取材方便，易于加工，所以在歷朝歷代得到廣泛應(yīng)用。現(xiàn)今，全球掀起的綠色建筑運動，評估建筑活動對地球環(huán)境的影響因素時，首先考慮CO2排放量，并將排放的其它溫室氣體的影響折算為CO2的等價量，由此對于建筑物全生命周期進行評估。木材在生長期內(nèi)不斷地與陽光發(fā)生光合作用，吸收CO2釋放O2，等于將CO2保留在體內(nèi)，起到固碳的作用，是一種環(huán)保生態(tài)的建筑材料。生態(tài)屋的內(nèi)部支撐結(jié)構(gòu)采用了當(dāng)?shù)貍鹘y(tǒng)的穿斗式框架系統(tǒng)，木柱下方做石柱礎(chǔ)，木梁上放置杉木樓板，繼承和發(fā)揚了傳統(tǒng)工藝（見圖3-9）。 （四）
氣流穿過建筑的原因是其兩邊存在的壓力差，壓力差源于兩個方面：溫度梯度引起的熱壓和外部風(fēng)的作用引起的風(fēng)壓。
（五）
房屋的建造“負陰抱陽”以取得充沛的日照，生態(tài)屋前低后高以防止阻擋陽光。冬天的日照可以使建筑內(nèi)部空氣溫暖，也可以殺死有害細菌，從而提高居住質(zhì)量。二層南向側(cè)墻幾乎全為玻璃覆蓋，晶瑩剔透，窗洞開口很大，加上高窗，玻璃走廊頂，室內(nèi)光線充足，冬季可作為陽光間（見圖3-14）。夏季，玻璃頂將被遮蔽起來，以阻擋頂部陽光進入室內(nèi)。同時，因為夏季太陽高度角較高，向外出挑的屋檐將起到窗口遮陽的作用。走廊盡端的小天井，連通上下空間，將光線引入相對封閉的一層堂屋，大大改善了房間進深中部的采光問題（見圖3-15，16）。 （六） 屋頂構(gòu)造： 生態(tài)屋設(shè)計了通風(fēng)屋頂和隔熱保溫兩種屋頂。 通風(fēng)屋頂?shù)脑硎窃谖蓓斣O(shè)置通風(fēng)夾層，一方面利用通風(fēng)層的外層遮擋陽光，使屋頂變成兩次傳熱，避免太陽輻射熱直接作用在圍護結(jié)構(gòu)上；另一方面，利用屋頂吸收太陽輻射加熱空氣形成熱壓通風(fēng)降溫，以及夏季主導(dǎo)風(fēng)向的風(fēng)壓，使自然通風(fēng)帶走夾層中吸收的太陽輻射熱，從而減少室外熱作用對內(nèi)表面的影響。[4]在雙層木板中間，增加了280mm的空氣通風(fēng)防潮層，而且面層在檐口處向外挑出一段，能起到兜風(fēng)的作用，夏季有助于引入微風(fēng)，提高間層通風(fēng)效果。 隔熱保溫屋頂，是指在間層中添加隔熱材料，以增加屋頂?shù)目偀嶙?，從而是屋頂?nèi)表面溫度及溫度波動范圍降低。二層?xùn)|臥室屋頂部分在間層中填入280mm厚的茅草層（這種茅草取自于宅前屋后，當(dāng)?shù)厥a(chǎn)，據(jù)介紹耐腐性較好），有利于提高房間抵抗外界氣溫變化的能力，減小溫度波動振幅，避免忽高忽低。 （七）
傳統(tǒng)住宅中常會布置大大小小的天井庭院，連接著入口大門、左右廚衛(wèi)廂房和堂屋，是平面里最積極最活躍的構(gòu)成因素。其作用是： 1．加強了日照和通風(fēng)，使封閉的空間找到采光、通風(fēng)、排水等功能要求的出路。 2．是一個起聯(lián)系、導(dǎo)向作用的樞紐空間。它是由大門進入宅內(nèi)的過渡；是通向建筑兩側(cè)廚衛(wèi)的地帶；是連接農(nóng)宅南、北兩區(qū)的結(jié)合部。 3．天井延伸了堂屋的空間，使半開敞的堂屋擴大了活動范圍和視覺感受。[5] 4．有助于調(diào)節(jié)室內(nèi)的溫、濕度，起到削峰填谷的作用，從而改善室內(nèi)外熱舒適環(huán)境。 生態(tài)屋的天井小而方，作為大門入口與房間的過渡空間，進行了巧妙的設(shè)計。居中為一方形水院，中央有井，上覆木橋，兼做井蓋。西側(cè)種有一叢翠竹，自一層各房間均可以看到，賞心悅目的同時，還可調(diào)節(jié)天井內(nèi)的微氣候，形成一個天然“氧吧”（見圖3-17）。夏季白天用物遮擋，以避烈日，吸納陰涼，夜間打開，熱氣盡散，通風(fēng)順暢；而冬季與之相反，白天開敞頂部，引入陽光，增加蓄熱，夜間用薄膜覆蓋，防止熱量流失，以利保溫。另外，冰涼的井水在夏季可以作為儲藏食物的天然冷庫。 六、室內(nèi)熱舒適度測量 筆者于2006年3月3日~5日和3月24日~27日，對于安吉生態(tài)屋進行了全天候室內(nèi)熱舒適度測量。測試設(shè)備采用Agilent 34970A型建筑熱工溫度及熱流巡回檢測儀。通過測試可以看出： 1、一層堂屋：室內(nèi)溫度一直偏低，而且波動不大，十分穩(wěn)定。正午時間，人身處其中，也覺得比較陰涼。 2、二層活動廳：因為大面積開窗，自太陽升起后室內(nèi)溫度迅速攀升，在中午13：15左右達到峰值，與相鄰的東、西臥室氣溫相差明顯，與一層堂屋室內(nèi)氣溫差值更加顯著，樓上樓下儼然兩個季節(jié)。晚間23：00后，因大面積開窗且為單層玻璃，降溫速度快，夜里02：00左右已超過一層堂屋成為全屋中最冷的區(qū)域。 3、東、西臥室：溫度變化比較類似，但仍存在一定的差異。屋頂添加茅草層的東臥室室內(nèi)熱環(huán)境更為舒適。
5、二層北向外墻采用三合土夯制而成，其上開小方窗。內(nèi)、外表面溫差顯著，保溫、隔熱性良好，內(nèi)表面溫度變化幅度小。 同時，我們還對天井水院的調(diào)溫效果和茅草屋頂?shù)谋馗魺嵝阅苓M行了針對性測量。結(jié)果如下： 1、 將天井封閉并注滿水池后，夜間溫度下降明顯緩慢，整體溫度一直較高，室內(nèi)外溫差十分明顯，其“削峰添谷”的效果得到進一步證明（見圖3-18）。 2、 屋頂添加茅草層后，保溫隔熱性能均有所提升，溫度變化幅度減弱。 七、村民們的評價 生態(tài)屋在最初建造的時候，吸引了周圍村民的廣泛關(guān)注，并熱情地出謀劃策，傳授當(dāng)?shù)貍鹘y(tǒng)的建造方法，生態(tài)屋的順利建成可以說是群策群力的結(jié)果。但當(dāng)我們問及對這座房子的看法以及今后是否也會造一幢相似房子的時候，村民們的態(tài)度褒貶不一，讓我們聽聽來他們的聲音。 支持者： 經(jīng)濟方面：我如果造一幢一樣的房子，屋里可以不用那么多的木材，還是挺經(jīng)濟劃算的。 隔熱保溫方面：住過土房的人都知道，還是土房住起來舒服，冬暖夏涼的。 返潮方面：梅雨季節(jié)，這種夯土墻不會返潮，不會像磚墻表面總要冒一層“汗”。 采光方面：屋里真亮堂，光線足，這樣住著才舒服。 生態(tài)方面：國家大力宣傳生態(tài)環(huán)保，這個房子這方面做的挺好，響應(yīng)國家號召。 外觀方面：這房子模樣設(shè)計得挺漂亮的，不像現(xiàn)在的方塊塊。 反對者： 觀念方面：我從小就住這土房子，再也不想住了。而且住了也會被別人看不起，說你家沒錢。 風(fēng)俗方面：堂屋后墻開窗，是有利房間通風(fēng)，但財氣也跑了，不吉利。 隔聲方面：樓板就一層木板，隔聲不好。（注：內(nèi)墻為石膏板＋木板，隔聲效果有所改善） 防火方面：木材用的太多，怕防火不安全。 設(shè)計方面：堂屋層高矮了，不敞亮，而且一層也沒有臥室，上年紀的住著不方便。 清潔方面：土墻上如果有灰的話不容易擦洗。 通過建造方式、功能布局、建筑造價、生態(tài)理念以及村民們的評價等多視角詳細介紹了安吉生態(tài)屋的現(xiàn)狀情況，實地測試并分析比較使用生態(tài)節(jié)能措施前后的室內(nèi)熱舒適狀況，從而以科學(xué)的角度驗證了生態(tài)措施對于農(nóng)宅設(shè)計的實際效果。 作為一個實驗性的生態(tài)農(nóng)宅，生態(tài)屋的建造雖力求完備，但不可能做到盡善盡美，反對者的聲音可以為今后的建造提供改善的依據(jù)。而觀念和風(fēng)俗方面，則需要政府的大力宣傳與正確引導(dǎo)，讓農(nóng)民兄弟們解放思想、轉(zhuǎn)變觀念，將生態(tài)節(jié)能的理念貫穿到新農(nóng)村建設(shè)之中。 |
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