引 言
低年级建筑学别墅设计课程是大学本科阶段建筑学专业的必修设计课，作为早期的建筑学基础课，一般模式下都主要对应于学生建筑美学和建筑平面功能的培养，而作为国家采用的低碳建筑新课题，切入较少，学生对该系统与设计的关系也不甚理解，因此，基于绿色建筑理念和低碳原则，因地制宜，采用成熟的被动式设计技术，为农村住户提供健康、实用高效、低成本的住宅是可以作为早期建筑学教学的重要课题。
1 项目分析
教学案例位于西昌海南乡位于西昌市东南部，东经102 °18 ′，北纬27 °48 ′，海拔1543米。该地区属于亚热带高原季风气候，夏季凉爽、冬季温暖，年温差小。根据当地气象站资料统计：冬季通风室外计算温度6.9 ℃，室外平均风速1.4 m/s；夏季通风室外计算温度26.3 ℃，通风室外计算相对湿度57 %，室外平均风速2.2 m/s；冬季日照率为55 %，在太阳能资源分布上属于资源较为丰富的地区。使用增强围护结构蓄热能力、增强蓄热性+夜间通风、自然通风、间接蒸发降温等四项被动式设计方法，对增加住宅的舒适性有了明显改善。
2 设计方案概况
本项目农居自建房设计为欧式风格，主要功能为居住休闲，总用地面积779.5 ㎡。地上三层，一楼为客厅、厨房、餐厅，二楼为卧室、书房，三楼为卧室、书房、客厅，建筑面积共1185.69㎡。
3 被动式绿色建筑关键技术
绿色建筑理念的实施并非高新技术的堆叠，而是因地制宜，为使用者提供高效、实用、舒适的生活环境。而在农村自建房项目上应用绿色建筑技术，更加要从实际情况出发，根据当地环境和住户的经济能力，最大限度节约能源，着重使用被动式设计技术，为住户提供健康、适用、低成本的居住空间。
3.1 围护结构
西昌地区夏季凉爽、冬季温暖，根据前期焓湿图分析，外围护结构应以保温为主，兼顾隔热。因此，采用外墙自保温围护结构体系，使用蒸汽加气混凝土砌块作为墙体材料，为降低成本，不增加附加的保温层，墙体导热系数为0.76 W/（m2·K），符合《四川省居住建筑节能设计标准》中的4.2.1条标准要求。屋顶采用传统坡屋顶，下面用盖板架空，有利于自然通风，起到散热作用，为降低成本，屋顶材料采用普通水泥瓦。
3.2 自然采光
为充分利用自然采光，使用Ecotect软件模拟室内光环境，得到主要功能房间最佳开窗位置，同时采用塑钢6+9A+6中空玻璃，可见光透射比为0.73，尽可能减少人工照明时间，降低能耗。图1为一楼的采光模拟分析，卧室、餐厅、厨房的平均采光系数为9.41%，有99.3%区域的采光系数超过2 %；其余同理，全部楼层满足《GB 50033-2013 建筑采光设计标准》中关于住宅建筑的规定。
图1 一楼自然光利用分析
图2 室外1.5米高度风速图
3.3 自然通风
利用自然风是被动式设计的重要方法。西昌地区属于亚热带高原季风气候，冬季室外平均风速1.4 m/s，夏季室
外平均风速2.2 m/s。项目建筑位于山坡，自然通风良好，结合西昌地区年最多风向和太阳辐照情况，通过CFD软件分析，建筑整体迎风面与西昌地区主导风向为58 °夹角为最优，可减小涡流区，同时保证室内风环境为最优，提高人体舒适度。将项目自建房及周边农房的模型简化后进行模拟分析，室外环境距离地面1.5米处的风环境情况如左图，周边最大风速为1.44 m/s，风速放大系数小于2的区域为86 %。
为保证室内空气具有良好的空气质量，自建房尽量增加窗户数量和开启面积，各房间有过道与门相连，让气流能到达室内各区域，尽可能避免死角。室内模型经过简化，使用FLUENT软件模拟分析了一楼的室内空气环境。室内90 %以上区域的空气流速在0.96 m/s以下，自然通风状况良好，空气龄不高于196 s，如图7所示。室内换气次数为18.3次/小时，空气质量良好。
4 结束语
通过绿色建筑理念在农村自建房住宅设计中的教学实践应用，我们得到以下经验。
在建筑学专业低年级阶段引入绿色建筑设计，有的放矢的进行技术分析，对正确建立学生科学严谨的建筑学专业精神是非常有效和有益的。
参考文献
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作者简介：任欣（1977-），男（汉族），四川绵阳人，高级工程师，主要从事建筑设计教学及研究工作。
地址：四川省绵阳市西南科技大学土木工程与建筑学院，（电话）13551825047，（电子信箱）393548078@qq.com。
