1 研究意义及能源利用现状【阳光板耐力板的应用】

我国农村人口基数大（耐力板），住宅总量可观，目前建筑面积约为240亿平方米，占全部民用建筑的60%[1]，并继续快速增加，其建设、使用过程的能源消耗同样巨大，在全球能源资源状况日益紧张的今天，这一问题将会更加突出，关注农村住宅的节能问题有着非常巨大的现实意义。我国从20世纪80年代以来，不断开展农村建筑节能技术研究与推（绿色建材：阳光板、耐力板）广工作，但是从资源循环利用的角度探讨农村住宅节能和可再生能源利用的并不多见。

为深入进行农村住宅可持续发展研究，了解东北地区农村住宅能耗情况，笔者于2005年1月～2005年2月，2006年1月～2006年2月，2007年1月～2007年2月分别对辽宁、吉林、黑龙江地区进行调查，调查分调查问卷和室内实测两个部分，三年共发放调查问卷2000份，回收1326份，回收率达到了66.3%。调查发现东北地区农村住宅能源利用存在以下问题：①可再生能源的使用率较低，不符合农村建筑的可持续发展。在生物质能、太阳能、风能和地源热泵等可再生能源的使用上，只有太阳能的使用率高一些，占46%，农民的卫生条件较差，洗澡难成为困扰农民的一个很大问题，有50%以上的家庭没有解决洗浴这个问题。；②缺乏节能理念和措施，农村住宅墙体、屋顶、窗户、地面采取节能措施的分别占60%、30%、10%、2%。其主要原因为：农村没有相关的节能标准；公众对节能重要性缺乏足够的认识，节能优先的方针没有落到实处；法规条例滞后。③能源利用效率低，90%左右的生物质材料用来炊事，造成大量能源的浪费。④缺乏成熟的建筑节能产品市场和成套节能技术及针对农村的专门管理机构。因此研究和探索东北地区农村住宅资源循环利用的设计策略及适宜技术、分析其实施的可操作性迫在眉睫。

2 基于资源循环利用的农村住宅设计策略
通过以上分析，以循环经济理论、可持续发展思想为指导，在农村营造一个类似于生物体的开放系统，各种物质在该开放系统中进行自由流动，并在此过程中得到生存和发展，它在太阳能和生物质能提供[绿色建材：阳光板、耐力板]的可再生能源的作用下，不断把原材料改变成为有用的分子，从而逐渐成长。在农村住宅设计中，从建筑的全寿命角度出发，考虑资源循环利用，建立农村住宅生态系统物质、能量循环体系（图1），重点考虑住宅的耐久性、资源循环、降低能耗和有效利用可再生资源。

对建筑整个寿命周期内的能源和物质材料要有全面的考虑，遵循“6R原则”（Revalue, Reduce, Reuse, Remove, Recycle, Renew），达到减少污染，节约能源、节约物质的目的。从住宅的规划设计阶段、建材设备的流通生产阶段、建设阶段、使用阶段、拆除阶段、处理再生阶段，系统地考虑各个阶段物质、能量的流动，建立联系，形成闭合的循环体系（表1）。比如在规划设计阶段考虑耐久性、构件易拆除、易更换、节能、节约资源等资源循环措施；在建筑材料生产中的废料考虑回收后进行再加工形成新的材料加以使用，建立剩余材料的再次利用结构体系；对于农民生活的废弃物进行加工，生产沼气，利用沼气照明或者炊事，形成资源的循环利用；农民的秸秆、锯末子等生物质材料可以作为燃池的燃料，用来冬季取暖，提高能源的利用效率。另外农村住宅的物质、能量循环体系还要与农村庭院循环体系进行物质、能量的循环构成更大的循环体系；农村住宅循环体系、庭院生态循环体绿色建材：阳光板、耐力板系、城市生态系统循环体系与外部生态系统循环体系进行物质、能量的循环，构成超循环体系。

基于资源循环的设计理念不同于以往的设计观，要求建筑师以资源循环利用为核心，以“耐久性、节能、可再生能源利用”为准则，以低能耗、高效率为特征的农村住宅可持续发展模式。即在设计中遵循生态学规律，以住宅的整个生命周期作为考虑对象，在策划立项、规划设计、原始材料的采集、建筑材料的生产、建造、使用及拆除阶段都要尽可能减少投入的物质与能量，进而减少产生的废弃物质及对环境产生的不利影响，相关的设计策略见表2所示。3 东北地区农村住宅资源循环设计案例分析
资源循环的设计理论并不复杂，关键在于资源循环设计策略及适宜技术的具体运用，下面重点介绍笔者在法库生态农宅设计中如何应用上述设计策略及适宜技术。

案例概况：基地选择在辽宁省法库县孟家乡绿色食【绿色建材：阳光板、耐力板】品开发区内，法库县位于辽宁省北部，隶属沈阳市，下辖7个镇13个乡，区域面积2 320 km2，南距省会城市沈阳78 km。要求农宅满足种植户农民生产、生活为一体的庭院生态模式。
条件分析：法库县属于严寒地区，地处北纬42°8′46〞～42°39′29〞，东经122°44′23〞～123°45′14″，境内地势北高南低，丘陵、平原起伏交错，构成了“三山一水六分田”的天然格局。日照充足，属北温带大陆性季风气候区。无霜期165天，年降水量610 mm，历史最高气温30.5 ℃，最低气温－28.2 ℃。

根据上述条件，以资源循环理论为指导，结合开发区要求，从农村住宅生态系统物质、能量循环体系出发，设计中考虑住宅系统能流、物流的平衡；当地木材、秸秆、稻草及毛石的利用；东北严寒地区围护结构的节能措施；高效利用薪柴，充分利用生物质能、太阳能和沼气等可再生资源；整合具有东北地域特色的庭院空间。生态农宅从可持续的角度有如下特点。
①住宅与太阳能温室一体化设计。将庭院设计成为立体庭院，划分为生活与生产区域，多层次利用庭院空间。前院空间设置晒晾场和果园；后院堆放秸秆、薪柴等；将沼气池、圈舍，部分布置在温室内，实现蔬菜越冬生产、禽畜越冬正常生长繁育，并就地实现有机物中的生物质能向可再生能源转化，使沼气池冬季正常产气，保证农民的炊事用气（图2）。
②采用燃池供暖系统。将传统的柴灶——火炕进行了改造，设计成高架柴灶——火炕辅助采暖；并利用燃池供暖技术彻底解决农民冬季采暖问题（图3），使采暖与炊事分离开来，住户不需要在室内燃柴或燃煤做饭，避免了在室内造成空气污染和因生火所引起的一系列影响空气品质的问题，改善了室内环境质量。 阳光板、耐力板
③建筑体型考虑减少冬季冷风的影响，获取尽量多的太阳辐射；室内功能分区充分考虑东北严寒的特点，平面设计成方形，减少体形系数；将厨房、杂储间、厕所等辅助房间布置阳光板、耐力板在北侧，温室在其左侧或者右侧，形成温度阻尼区（图4）。
④房屋坐北朝南排布，南窗设计成大窗，北窗设计成小窗，既保证通风，又节能；充分利用太阳能，将南侧墙面设计成集热墙（图5），其余墙体采用缀铝箔保温复合墙体阳光板、耐力板（图6~7），节能效果明显。 阳光板、耐力板
⑤在屋面南坡设置太阳能热水器，解决农民的洗浴问题，该村设深水井，水质满足要求。设置户内厕所，厕所粪便和厨房用水冲到沼气池。
在这方案基础上，针对不同地段、不同用户的需求，结合动态设计方法，可以组合或者调整成多种类型。