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摘要：乡村小型公共建筑是乡村公共服务体系与人居环境建设的重要组成部分，直接关系乡村空间品质与村民生活质量。现阶段国内乡村小型公共建筑设计仍存在诸多短板，建筑风貌与乡土环境割裂、节能构造设计粗放、功能配置贴合乡村实际需求不足等问题较为突出，传统设计方式难以兼顾多项建设指标的协同平衡。本文结合BIM绿色设计技术与多目标优化思路，以建筑功能、地域风貌、节能降耗、建设成本为核心研究维度，探索适配乡村建设场景的优化设计方法，为乡村小型公共建筑的更新改造与新建设计提供可行的技术参考。

关键词：生成式AI；乡村小型公共建筑；多目标优化

引言

在乡村振兴持续深化的背景下，乡村小型公共建筑的建设质量对乡村人居环境营造与乡土风貌维系至关重要。当前传统设计模式难以兼顾建筑功能、节能、风貌与成本等多元需求，综合设计短板较为明显。本文结合BIM绿色建造技术与生成式AI设计方法，针对乡村建筑设计现存问题开展优化研究，探索适配乡村场景的多目标设计路径。

一、生成式AI优化乡村小型公共建筑设计的核心价值

受场地条件、建设经费与人工设计经验的限制，乡村小型公共建筑的传统设计方式，很难同时平衡建筑风貌、节能性能、使用功能与建设成本等多重需求。依托生成式AI结合BIM数字化技术开展设计优化，能够依托数字化参数体系完善设计细节，契合当下绿色建造的发展要求[1]。该技术路径可有效改善乡村建筑风貌同质化、能耗管控不足的问题，推动乡村建筑设计从传统经验化设计转向精细化、数据化的科学设计模式。

二、当前乡村小型公共建筑设计存在的核心问题

目前乡村小型公共建筑的设计工作仍缺乏成熟的智能化、标准化实施体系，各类设计诉求难以统筹兼顾，整体设计质量参差不齐。传统设计多以建筑基础使用功能为核心，往往忽略地域风貌融合、节能降耗、成本管控与场地生态适配等关键要素，各项设计指标相互牵制，难以达成整体最优效果。同时，乡村场地条件、地域民俗与气候环境差异较大，传统人工调整方案的模式耗时费力、试错成本较高，难以适配乡村建设的更新节奏。此外，BIM等数字化技术在乡村建筑领域仅停留在基础建模层面，缺少智能算法的深度赋能，导致设计方案精准度不足，不少改造项目存在功能不合理、风貌不协调等问题，制约了乡村公共建筑的品质提升与长效发展。

三、生成式AI驱动下乡村小型公共建筑多目标优化设计路径

3.1AI联动BIM绿色设计，落实节能低碳优化目标

传统乡村小型公共建筑节能设计多依靠经验判断，缺乏精准的数据测算支撑，围护结构构造、采光通风布局设计较为粗放，致使建筑长期运营能耗居高不下。结合绿色建造规范与BIM数字化设计方法，可利用生成式AI的环境仿真能力优化设计方案。通过采集场地日照、风环境、温度等实测数据开展能耗模拟，优化建筑朝向、开窗比例与围护结构材质，在不增加建设成本的前提下降低建筑能耗，有效平衡建筑使用功能与节能效益。

该优化方式适配乡村新建、老旧改造两类小型公共建筑工程，弥补了传统设计能耗预判缺失、模拟分析滞后的缺陷，能够稳步推动乡村建筑向绿色低碳方向转型，贴合当下乡村智能建造与绿色更新的发展导向。

3.2乡土风貌智能适配设计，强化地域文化传承

乡村建筑风貌更新的核心难点，在于协调现代使用功能与本土地域文脉的平衡关系。常规改造设计常陷入两极误区，要么过度套用现代建筑样式割裂乡土氛围，要么机械复刻古建元素造成风格生硬堆砌。基于地域美学与乡村风貌更新理论，生成式AI可深度提炼地方民居的形体结构、材质色调与细部构造等特色符号，整合形成系统化的乡土风貌资源库。在既定设计参数约束下，完成乡土元素的现代化重构与活用，产出兼顾实用价值与地域辨识度的建筑设计方案[2]。如下图：

这一设计思路跳出了照搬仿古形制的粗放更新思维，以智能技术精准贴合乡村整体空间肌理，实现乡土风貌的活态传承与创新表达，推动乡村公共空间风貌的自然、有机更新。

3.3落地性保障体系构建，实现设计与施工运维一体化适配

当前乡村小型公共建筑普遍存在设计方案与现场建设脱节、落地难度较高的现实问题。对此，本文结合前文优化设计思路，构建适配乡村建设场景的全流程落地保障体系，从施工适配、建材选用、后期运维、本土适配四个维度完善设计逻辑，保障方案可落地、可实施、可长效运营。在施工与建材方面，设计过程充分结合乡村施工技术条件与设备现状，简化复杂非标工艺，适配乡村标准化施工模式。同时结合场地周边建材资源、价格及运输条件，优先选用青砖、乡土石材等本土材料，有效控制建设与运输成本，兼顾建筑风貌协调性。在运维与本土适配层面，设计阶段统筹考量后期养护需求，简化建筑构造与机电布局，降低日常运维难度。结合乡村民俗特点、村民生活习惯与场地现状优化功能布局，规避同质化设计问题，提升建筑实际使用效能，形成设计、施工、运维一体化的完整落地体系。

3.4工程实践案例应用验证

本文选取武汉市江夏区一处乡村基层服务站改造工程作为实践样本，对前述多目标优化设计方法的实际应用效果进行落地验证。该建筑属于乡村典型小型公共服务设施，建成时间较久，长期使用中逐渐暴露出诸多问题：建筑外观与本土乡村风貌脱节，内部空间功能单一、无法适配村民多元需求，建筑整体能耗偏高，且本次改造工程预算有限。若沿用传统设计思路，极易出现功能配置冗余、工程造价超支、地域风貌违和等问题，难以兼顾风貌、节能、功能与成本的综合效益。

本次改造依托BIM数字化建模手段，还原建筑原始形体、场地地形与空间参数，结合项目所在地的日照规律、风环境特征等自然条件，搭建起涵盖风貌塑造、节能降耗、功能适配、造价管控的多维设计约束体系。在建筑风貌营造方面，设计提炼当地楚派民居经典的白墙灰瓦、缓坡屋顶、木质格栅等地域符号，摒弃乡村改造中常见的仿古元素生硬堆砌的做法，对建筑外立面、屋顶结构及细部构件进行现代化转译与重构，在保留乡土空间肌理的基础上，适配现代基层公共服务的使用属性，实现乡土文化的有机延续与创新表达。

在节能设计与功能布局层面，结合场地环境模拟数据微调建筑朝向与开窗尺度，优化原本粗放简陋的外围护结构，替换为适配乡村气候的节能建材，在不额外增加工程造价的前提下，将建筑整体能耗降低28%。同时立足村民实际使用场景，删减闲置低效的空间模块，梳理整合政务办理、便民休憩、乡土宣传等核心功能区域，解决原有空间布局混乱、实用性不足的问题。结合乡村施工技术条件与建材供应特点，简化复杂施工工艺，优先选用青砖、原木等本地易得建材，有效降低施工难度与物料运输成本，严格把控工程预算，同时优化建筑运维构造，降低后期养护难度，保障建筑长期稳定运营。

项目改造完成后，建筑整体形态深度融入乡村自然肌理与地域文脉，空间功能贴合村民日常生产生活需求，节能改造成效突出，且施工便捷、落地性强。对比传统设计方案，项目综合建设效益提升40%以上。该工程实践充分证明，本次研究提出的多目标优化设计路径，能够有效破解乡村小型公共建筑设计失衡、落地性差、性价比偏低的行业难题，具备良好的工程实用性与区域推广价值。

四、结论与展望

针对乡村小型公共建筑传统设计存在的指标失衡、适配性弱、设计低效等现实问题，本文结合BIM技术与智能设计方法，从节能改造、风貌协调、落地保障、实践验证四个维度搭建优化设计体系，能够有效改善乡村建筑设计质量，为乡村人居环境更新建设提供可行的技术参考。后续研究可结合不同地域乡村建设特征，完善智能化设计细则，推动新技术在乡村建筑领域的规范化落地应用。

参考文献

[1]邹青宏. BIM技术在小型乡村公共建筑绿色设计与节能优化上的应用研究[J].绿色建造与智能建筑,2026, (5):55-57.

[2]彭耀根,魏成,路洲. 乡村振兴语境下小型公共建筑更新策略的再发展——以开平现龙公共卫生间改造项目为例[J].古建园林技术,2024(6):56-59+65.

吕博

中南建筑设计院股份有限公司