基于“碳乡”融合的乡村低碳公共建筑设计分析

引言：伴随着乡村振兴战略推进与低碳理念深入人心，乡村低碳公共建筑设计愈发重要。乡村公共建筑不仅是村民活动场所，更应契合低碳发展趋势。然而当下设计中存在不少问题，影响乡村特色彰显与低碳目标达成。基于“碳乡”融合开展设计研究意义重大，既能传承乡土文化，又能推动乡村绿色发展，为乡村建设探索新路径。

1. 乡村低碳公共建筑设计中存在的问题

1.1 忽视乡土特色与低碳结合

调研发现，存在部分设计方案盲目跟风城市建筑风格，抛弃乡村历经岁月沉淀的建筑文化与传统技艺。而且，建筑形式与空间布局也未能充分结合乡土生活方式与气候特点，导致建筑无法借助自然条件实现低碳运行，背离了乡村低碳公共建筑设计的初衷 Π₀^[1] 。

1.2 缺乏系统的低碳规划

在建筑布局方面，若缺乏整体性规划，会造成各功能区域划分不合理，流线组织混乱，空间浪费和能源损耗问题的出现。一些乡村文化活动中心，不同功能区之间联系不紧密，村民在使用过程中需要频繁穿梭不同区域，进而增加照明和交通能耗。

2. 基于“碳乡”融合的乡村低碳公共建筑设计策略

2.1 能源利用系统设计

2.1.1 太阳能利用

在乡村低碳公共建筑设计中，太阳能光伏板的布局应根据建筑的朝向和当地太阳辐射规律，优先将光伏板铺设在屋顶朝南的坡面，确保全天能获得充足阳光照射。对于一些大型乡村公共建筑，如乡村活动中心、学校等，还可在建筑的东西立面适当设置光伏板，以增加太阳能收集面积。而且要考虑光伏板的倾斜角度，依据当地纬度进行精确计算，使光伏板在不同季节都能保持最佳的阳光接收状态，提高光电转换效率。

2.1.2 生物质能利用

乡村拥有丰富的生物质资源，如农作物秸秆、林业废弃物以及牲畜粪便等。首先要建立完善的生物质资源收集网络，在村庄合适位置设置多个收集点，定期进行集中收集。对于收集到的生物质原料，需进行预处理，如将秸秆粉碎、粪便脱水等，以提高后续发酵效率。也可以根据乡村公共建筑的规模和能源需求，采用先进的厌氧发酵技术，建设沼气池，将经过预处理的生物质原料在适宜的温度、湿度和酸碱度条件下进行发酵，产生沼气。沼气经过净化处理后，可用于生活消耗。

2.1.3 自然通风与采光设计

对于通风设计优化，在建筑平面布局上，采用通透式设计，合理设置门窗洞口位置和大小，形成顺畅的通风路径。例如，在建筑的迎风面和背风面设置相对应的门窗，利用风压实现自然通风换气。而且，还能结合热压原理，在建筑顶部设置通风天窗或通风竖井，促进室内空气的垂直流动，加速热气排出。

在采光设计中，可以合理增大窗户面积，但要兼顾遮阳需求。实际应用中，可以采用高效的采光玻璃，提高透光率的基础上，减少热量传入。在窗户设计上，可采用上下分层或左右推拉的形式，方便根据不同季节和时段调整采光量。

2.2 空间设计

2.2.1 功能布局优化

在乡村低碳公共建筑的空间设计中，设计师需先明确动静分区。以乡村文化活动中心为例，将演出厅、多功能会议室等人员密集、活动嘈杂的区域设置在建筑的一侧或底层，远离需要安静氛围的区域，如图书阅览室、小型工作室等。通过合理的布局规划，利用墙体、走廊等进行有效的隔音分隔，减少噪声干扰。例如，在演出厅与阅览室之间设置一道双层隔音墙，中间填充吸音材料，能够有效降低声音的传播，保证不同功能区域的正常使用。加之，在乡村卫生院这类公共建筑中，合理规划患者就诊流线、医护人员工作流线以及物资供应流线。患者入口与出口分开设置，避免交叉；将挂号、缴费、诊室等功能区域按照就诊流程依次排列，减少患者往返走动距离。不仅如此，还需为医护人员设置独立的工作通道，使其能够快速到达各个诊疗区域，提高工作效率。物资供应流线则尽量避开人员活动高峰区域，可采用专用的货梯或通道进行物资运输，减少人流与物流的相互干扰，降低因流线不畅导致的能源消耗[2]。

2.2.2 空间尺度把控

乡村公共建筑的空间尺度应充分考虑村民的生活习惯和使用需求。乡村集会广场作为村民聚集交流的重要场所，其空间大小要根据村庄人口数量和活动规模来确定。一般来说，对 1000～2000 人的村庄，集会广场面积宜控制为1000～1500m². 。而在室内空间方面，乡村食堂的用餐区域桌椅摆放要留出足够的过道空间，方便村民端菜行走，每张餐桌之间的距离保持在 1.2～1.5m 为宜，以符合村民日常就餐和交流的习惯。

在建筑内部的各种设施设计上，严格遵循人体工程学原理。以乡村图书馆的书架和桌椅为例，书架的高度应根据人体伸手可及的范围设计，一般底层书架距地面 0.3～0.5m ，顶层书架不超过 1.8～2.0m ，方便不同身高的村民取放书籍。阅读桌椅的尺寸要符合人体坐姿舒适度，椅子座面高度在 0.4～0.45m 之间，座面宽度不小于 0.4m ，桌子高度在 0.75～0.8m 之间，确保村民在长时间阅读过程中身体处于舒适状态，减少疲劳感。

2.2.3 空间形态塑造

2.2.3.1 利用自然通风采光

通过巧妙的空间形态设计，充分利用自然通风和采光，降低建筑能耗。在建筑设计中，采用狭长的平面布局或设置中庭、庭院等开敞空间，促进空气流通。例如，乡村学校教学楼可设计成“一”字形或“L”形布局，教室南北向布置，加大开窗面积，使室内形成穿堂风。

2.2.3.2 呼应乡村景观

建筑空间形态应与乡村周边自然景观相呼应，营造和谐的整体环境。对于位于山区的乡村民宿，建筑外形可借鉴当地传统民居的坡屋顶形式，顺应山势走向进行布局。民宿的阳台、观景台等空间设计要朝向优美的自然景观方向，如山谷、溪流等，让游客能够充分欣赏乡村美景。进一步，可以在建筑内部空间设计中，通过大面积的落地窗、玻璃幕墙等手法，将室外景观引入室内，模糊室内外界限，增强人与自然的互动。在靠近农田的乡村农业科普馆，建筑形态可采用不规则的几何形状，模拟农田的肌理和轮廓，与周边田园风光融为一体，使建筑成为乡村景观的一部分，提升乡村公共建筑的整体美感和文化内涵。

结语：综上，面对乡村低碳公共设计中现存的问题，“碳乡”融合为其解决措施指明了方向。施工单位应确保上述策略在实际应用中的应用与落实，研究表明，能源利用设计可以最大化可再生能源，降低碳排放；合理空间设计，则可以提升住户的使用体验与舒适度。这不仅是建筑层面的优化，更是对乡村生态、文化的深度呵护。展望未来，建筑单位需持续深化“碳乡”融合设计理念，助力乡村实现低碳转型与高质量发展，进而打造宜居宜业的美好家园。

参考文献：

[1] 张敏 , 周洋 . 浅析乡村振兴背景下浮梁县乡村人居环境更新策略 [J]. 江西科学 ,2025,43(01):181-186.

[2] 杨道远, 王畅.“双碳”背景下的乡村近零能耗公共建筑设计策略研究[J].城市建筑 ,2024,21(23):35-38.