临沂大学土木工程与建筑学院临沂270000
摘要：十九大报告中提出“乡村振兴战略”，从以往的“新农村建设”到如今的“乡村振兴战略”不仅仅是社会主义新农村建设的全面升华，更是人民生活水平的全面提高。其中乡村振兴战略更是首次提出“生态宜居”建设，这就意味着农村民居建筑未来会朝着生态、宜居方向发展。
关键词：民居建筑；适宜性改造；生态节能；技术模拟；建材
一、发展过程及时代背景
近年来，我国对农村危房改造、异地扶贫搬迁持续关注，致力于提升农村生活、人文和居住空间环境品质，农村居住建筑的生态节能改造迫在眉睫。农村居住环境俨然已经得到国家和社会的广泛关注。从大多数乡村居住建筑的调研结果来看，现阶段大多数居住建筑存在着的建筑结构粗糙，建筑质量差，采光，通风和保温性能差等众多现实问题。
二、鲁南地区当代乡村居住建筑宜居性研究分析
1、我国新农村建设步伐越来越快，部分村庄开始重新规划建楼，然而大部分农村地区仍为低层住楼，平房瓦房石头房。面临的都是同样的问题：居住质量低、居住环境差、占地多，建造技术水平低，缺乏科学性，甚至是忽视最基本的建筑热工性能和舒适性要求，能源利用率低，导致其建筑土地利用率低，保温隔热性能差，能耗大，舒适度低。建筑师刘昆朋认为目前乡村建设中由政府主导的自上而下的风貌改造和乡村旅游带动的使用者为游客的乡村建筑较多。而以村民自住为导向、从个体出发改善乡村面貌和居住质量的研究较少。中国传统建筑村落都是没有建筑师的建筑，是在社会发展过程中经年累月生长而成，具有一定的相似度，又随着位置和使用者的不同而呈现出局部的差异。因此，村民自住用房建筑单体的研究对改善乡村风貌，提高居住建筑的空间品质有积极的影响。
2、随着生活水平的提高和生产资料的多样化，人们对生活环境的需求越来越高。根据调查分析农村居民几乎每家都安装空调，安装一部空调的费用可能不多，但是后续的电费却成了居民头疼的问题。我们曾在鲁南地区调研了四百多户农村居民，发现其中58.54%的居民表示自家用电能耗占总能耗的比例最大。其中耗电量最多的就是使用空调，因为早期建造房屋的材料、结构形式、施工工艺都直接影响房屋的密闭性和保温隔热能力，出现不经济不环保的问题。当然这只是一方面，更多的乡村建筑在建设时，本身就存在着一些方便或弊端。因此，当代农村建筑在节能、保温、隔热等舒适性需求亟待解决。
3、此前对鲁南地区较有代表性的地域进行过实地调研与网络调研两种形式，分别整理综合了包括临沂兰山、河东、沂南、蒙阴、兰陵、临沭、费县及周边乡镇、潍坊昌乐，寿光、济宁周边约数十个地区的乡村民居建筑，对鲁南地区比较有代表性的地域进行综合的研究，其中居民对生态节能领域的认识和理解与是否愿意追求空间适宜性成为此次调研的关键项目，经数据整合41%的居民关注生态节能领域，并有78.13%的人愿意追求空间适宜性。
愿意追求空间适宜性就意味着可以接受改造。经调查分析，有72.92%的居民愿意进行居住建筑生态节能上的改造。因此，在可以接受生态节能改造基础上，减少能耗，增加舒适性成为人们首选的方面，这就说明“生态宜居”不仅仅是一句口号，也是乡村人民切切实实的想法，更是国家对乡村建设恳切的期盼。
三、鲁南地区当代农村居住建筑适宜性生态节能改造策略
1、ECOTECT模拟分析应用
通过EcotectAnalysis模拟分析建筑整体与各个区域的逐月采暖空调的能耗与全年采暖/制冷的最大负荷，这些数据可以通过柱状图与数据列表的形式呈现。应用EcotectAnalysis模拟统计分析各区域的室内温度分布，若其围护结构保温性能好，过低和过高的温度比例较低，则改方案的舒适温度比例就相对较高，从温度分布的模拟，也可以判定建筑围护结构设计的优劣。
2、基于ECOTECT模拟对建筑保温隔热性能做出改造策略
2.1墙体保温隔热改造
外墙在围护结构中所占面积最大，因此做好外墙体的保温对降低能耗最为重要。衡量建筑保温隔热性能最好的办法就是进行实际情况下墙体传热系数与节能标准下传热系数的对比。
目前农村居住建筑最普遍的墙体材料大多是实心粘土砖抹灰，根据ECOTECT软件模拟出现行的民居建筑墙体传热系数为1.808W/（m*℃），这自然满足不了节能保温要求。按照现行的建筑节能设计标准的要求，居住建筑的墙面要具有比较高的热阻值。鲁南地区属于寒冷地区，其传热系数达到0.6~1.0W/（m*℃），这就意味着传统的墙体必须被改造后的具备保温节能的墙体所替代。
为此我们进行了几种不同材料，不同构造方式结合，经过大量试验，得到有最节能、经济，最佳的传热系数值的保温隔热墙体的构造方式。
采用保温材料与构造处理相结合的方式得到一个全新的保温隔热墙体，与改造前的墙体相比，改造后的墙体增加了三层最重要的结构，那就是起着决定性作用的保温层，两层10mm厚的纤维保温层包裹着20mm厚的空气层，直接使传热系数降低到0.488W/（m*℃），极大的增加了改造后墙体的热阻值，使房屋的隔热保温性能明显提高
2.2屋顶保温隔热改造
屋顶保温隔热改造就是在屋面上设置架空通风间层，使其上层表面遮挡太阳辐射，同时利用风压和热压作用将间层中的热空气不断带走，使通过屋面板传入室内的热量大为减少，从而达到隔热降温的目的。在屋面上做架空通风隔热间层。架空通风隔热间层设于屋面防水层上，架空层内的空气可以自由流通。
图1架空预制板图
架空通风层通常用砖、瓦、混凝土等材料及制品制作，如图1所示，即砖墩架空混凝土板(或大阶砖)通风层。
通过ECOTECT模拟，我们得出最原始的屋顶的传热系数是0.195W/（m*℃）。而加入空气层后，屋顶的传热系数骤然降到0.054W/（m*℃），所以仅仅是简单的构造方面的改变都能极大的改变屋顶的保温性能。
3.对建筑通风采光性能作出改造策略
鲁南地区处在我国东部沿海，西靠广大的大陆，东临辽阔的太平洋，春夏海陆温差显著，风向随时间的变化十分明显。所以在农村建筑的绿色节能设计上，如何使得建筑内部自然通风也就显得十分重要，通过自然风的流动可以有效降低居室在夏季时产生的高温，带来足够的舒适度，减少被动式降温能耗。所以我们选择在户型设计中合理布置门窗朝向以便引入穿堂风。如图2所示：
图2
通过模拟及实验数据我们发现引入穿堂风之后居室在夏季高温炎热的环境下通过多组门窗之间的空气流动可以有效的降低室内温度并带给人足够的舒适度。
不仅仅是窗户能通风采光，利用顶棚与屋面间的空间作为通风层效果也尤其明显，以下是四种常用的顶棚通风屋面示意图3。
图3
设置通风口是鲁南地区农村居住建筑常用的通风方式，同时为了防止雨水飘进，应设百叶窗片挡雨。
对于农村民居建筑的适宜性、生态节能改造，我们可以从选材，结构布置方式、利用软件模拟技术，对问题进行多方面多维度剖析，为农村的适宜性节能改造提供策略上的支持。
四、结语
通过对减耗建材的选择、对软件模拟技术的应用，农村适应性生态节能的改造已不是难题，完成对农村民居建筑的适应性、生态节能改造已提上日程，需要我们建筑行业人员的共同努力，建设“生态宜居”新农村，是我们响应国家号召，为祖国社会主义现代化建设贡献力量的好契机。
参考文献
[1]刘昆明，黄舒怡.回归乡村生活的民居营造——石家庄成元村父母宅设计策略探索[J].城市建筑.2018（5）：48-50.
[2]李必瑜，魏宏杨，覃琳.建筑构造[M].北京：中国建筑工业出版社，2013:143-145.