网站原创【内容摘 要】黑龙江地处我国寒带地区,有着广阔的地域、四季分明的气候条件和丰富的物种资源,这也造就了诸多特色鲜明的小城镇群,尤以林都型、农垦型、人文型、自然风光型等小城镇为代表.文章试图以林都型小城镇群为例,以可持续性设计为理念,以提高人民居住建筑环境质量为目标,使黑龙江小城镇居住建筑环境建设走上低碳、环保、节能的可持续发展之路.
【关 键 词】小城镇建筑环境可持续性设计
一、提出的含义及范围
(一)提出可持续性设计理念的含义
可持续性设计,指的是一种设计和开发的方法,是当代设计原则中重要的组成部分和指导性设计理念.它侧重于以往未被重视的环境、社会和经济要素.可持续性设计解决方案力图改进我们赖以生存的诸多系统,包括高效运作资本和市场、高效利用的自然资源,对环境减少废物和毒素的排放,但同时又不伤害地球上的自然资源以及社会中的人类.
(二)黑龙江小城镇居住建筑环境的涉及范围
小城镇狭义上是指除城市以外的城镇及建制镇,广义上是指除了狭义概念中所指的县城和建制镇外还包括集镇的概念.小城镇建筑环境设计不但包含小城镇中的建筑及园林设计,还包括小城镇中的区域设计,如居住区设计、旅游风景区设计、商业区设计及各种公共设施设计等.
二、黑龙江小城镇现状调查研究及用能分析
(一)黑龙江小城镇居住建筑环境调查研究
黑龙江是我国位置最北、纬度最高的省份,现辖13个地市,共有66个县市,1211个乡（镇）,自然资源十分丰富.由于黑龙江省以煤炭、林业开发为主导产业的资源型小城镇居多,因曾过度追求经济效益,忽视环境保护,带来许多影响其可持续性发展的建设问题,其中以与人类息息相关的居住建筑环境为代表.具体归纳如下：
1.小城镇建筑建设多分散,公共基础设施建设层次低,农村住宅多以平房为主.
2.由于经济及技术的原因,小城镇居住建筑现代科技含量低,且建筑绝热性差、耗能多、占地面积大.
3.由于价值观及经济可承受力的限制,小城镇建筑环境建设过程中,包括景观设施,从设计理念、施工建设,到后期维护,缺少科学合理的节能减排设计,符合生态与可持续发展的理念及应用技术所含科技含量少,使得许多小城镇成为消耗型的城镇.
(二)黑龙江小城镇生活用能情况分析
由于受季节性气候和经济技术的影响,黑龙江小城镇居住建筑（平房建筑）多为自筹自建,因此使得有效节能技术利用率低,以冬季采暖为例,因其冬季严寒且漫长,在采暖期内,如果燃烧不合理或不充分,则使得85%以上的热能浪费于空气中.
另外,据粗略统计,居住建筑在建设过程中,从建筑材料及建筑配件的选用、异地运输、现场建设以及使用期耗能上计算,都占全省总耗能的30%左右,因此这也是小城镇生活耗能的大户之一,极不利于小城镇建设的可持续发展.
三、黑龙江小城镇居住建筑环境的可持续性设计策略
通过以上分析,针对黑龙江小城镇的特点,笔者参阅相关资料,以能源的可持续循环利用为宗旨,为小城镇营造一个可持续发展的居住建筑环境,做出一些资源利用的总结：
（一）积极开发利用太阳能,尽快减少或取代现在正在使用的煤、柴、秸秆等污染性能源,争取做到居住建筑室内自然空调、日常炊事、热水洗浴、绿化生态都可取自太阳能.
(二)利用先进技术,将相应建筑构件转化为太阳能供水、供气、供电、供绿化等,使一些建筑物构件可以成为能量形式转化器.
（三）根据小城镇的自然生态环境,对其加以保护与利用.发挥绿色植物的根茎叶及土壤的调温、调湿、防尘、防噪、调节和改善空气质量的自然空调作用,合理进行立体绿化,使建筑及其环境尽可能扩大绿化面积,做到不因建房增多而减少绿化面积,保持建筑环境的可持续性发展.
(四)从人文角度上,努力提高小城镇居民的文化素质、科学素质及社会公德.
四、森工区域居住建筑环境可持续性设计案例分析
案例情况：基地选在黑龙江省鹤岗市林业局境内的细鳞河林场,这里春迟夏短,秋早冬长,年平均气温2.8摄氏度,最高37.7摄氏度,最低-32.5摄氏度,这里生态环境优良.总人数185人,现有职工104人,厂区内建有“细鳞河民俗风情园”.林区人民生活较为富裕,具有一定的文化素质.因此,新的居住建筑建成后,能满足林区人民生产、生活的可持续性发展.
案例分析：现有厂区内总体规划为三部分,最为旅游观光区,中间部分为居民居住区,最里侧为山林保护区.其中居民居住建筑以5户为一单位,平均每户住宅使用面积47平方米左右,一个单位计250平方米左右.林场内共有85户住宅,共计17个单位,每3个单位并列排成一排.每排宅基地前后相距至少100米,这样的布置是为防止在春秋干燥季节,一旦发生火情,造成火烧连营.在保证不破坏现有厂区内自然环境的基础上,以可持续设计理念,改善居民住宅环境是本案的重点所在.
根据上述条件及文中所提可持续性设计策略,林场内居住建筑环境可持续性设计具有如下特点：
(一)太阳能充分利用
太阳能具有低碳、环保之特性,属于可再生资源的一种.因此合理利用太阳能,通过转化装置,将其转化为电能、热能,对于居住建筑环境的可持续性设计,潜能无限.根据这里的纬度特点,为合理充分利用太阳能,建议住户安装太阳能集热板,为达到理想的使用效果,可将集热器以半固定式安装于建筑屋顶,冬季坡面角调整为62～67度,春、夏、秋季坡面角调整为37度.
(二)设置毗连日光间
毗连日光间的原理是建筑构件坡面角（玻璃与地面之间夹角）近45°这样冬季太阳高度较低,日光间可获得较多太阳辐射热,日光间内也有适当的活动空间,玻璃内侧有夹空气层的涂铝简织品半透明可动绝热层,用做夏季白天隔热,冬季夜间降温.日光间顶部装有可控上悬式防雨通风窗.这样不仅使得建筑室内冬天更暖和,而且夏天更有利于通风,且毗连日光间的设置还可以丰富建筑形式,形成林区建筑特色.（三）立体绿化设计
1.屋顶绿化
屋面绿化不仅能增强冬保温、夏避热的效果,还能保持生态环境的正效应.据此借鉴相关资料,因细鳞河冬季寒冷,建议在建筑的承重层上设置蛭石、锯末等轻质种植层,厚度约为15厘米.据相关实验表明,这种轻质种植层浇水后,每平方米增重仅30～35公斤,这样既保证不过多增加建筑顶层的自重,同时又起到隔热保温之作用.夏季还可在屋顶种植诸如太阳花之类、不需收种次年还能再生的花草,既减少了建筑耗能,又美化了建筑屋面.
2.墙面绿化
墙面绿化是利用攀藤植物的特点,利用其气根的吸盘功能,可以在建筑表面的砖墙、檐底表面等处依附攀藤而形成建筑立面景观.
3.散水绿化
从建筑外观形式上看,散水绿化与屋面绿化上下呼应,形成整体绿化之美感.另外该设计也是根据细鳞河夏季特点而设.这里是林区,进入夏季后蚊虫很多,遇上特殊年份,即使纱窗也阻挡不了细小蚊虫飞入室内.因此笔者提出散水绿化,即在传统散水面上加填30厘米左右土层作为种植层,另在土层上铺2厘米厚豆石层,此种做法是在植物种植初期,为避免雨水冲淋致使土层表面泥泞而设.然后再种植上像驱蚊香草等既耐寒又具有驱蚊作用的植物.夏季里,一方面减少蚊虫骚扰,另一方面又美化了庭院,同时散水绿化基本靠自然雨水浇灌即可,既节约了水资源,又节省了人工培育的时间.
4.防风林种植
细鳞河的地理位置决定了其一年四季中,有三季属于大风力区,而冷风则是导致其冬季室内热损耗的一个主要原因.据研究表明,当风速减少到一半时,建筑由冷风渗透引起的热损失减少到原来的25%,一个高密度单排的防风林在距建筑高度4倍处,可以使风速降低90%,减少被遮挡建筑60%的冷风渗透量,而防风林背后最低风速出现在距防风林高度的4～5倍处.由此可知现有林场内住宅高度4.5米,则应在距离住宅18米左右处种植高密度防风林,而防风林高度以3.6～5.1米为宜,见图1.
5.街道规划
林厂居住区内街道宽为6米左右,两侧设有排水沟,可在道路两侧种植季青树,做到夏季浓叶遮阳,冬季落叶取暖,同时也为环境增添了景色.
厂区内居住人口少,日常生活中的不可循环利用垃圾可通过设置垃圾箱集中处理,而对于像人、畜粪便等可循环利用垃圾,则由居民自行收存以用于蔬菜的种植浇灌,做到资源的回收再利用.
结语
黑龙江小城镇居住建筑环境可持续性设计,要求设计师能在尊重地域特色,本着可持续发展的设计理念,从对再生资源的利用、建筑平面的节能设计到建筑环境的整体绿化,从建筑技术的选用到居住成本的计算等方面,周全考虑,创造一个宜人居住,又具地域特色,既保障了当代人的生活环境,又不损害子孙后代的利益,可持续性发展的居住建筑环境.
（注：本文系2012年黑龙江省文化厅重点课题,《黑龙江地区小城镇建筑环境可持续性设计研究》阶段成果之一,课题编号：12A005.）