沿海农村居住建筑现状及绿色改进策略
2019-11-22李富荣蒋顺岭胡艳丽王进盛敏佳
李富荣 蒋顺岭 胡艳丽 王进 盛敏佳
摘要:对江苏沿海地区农村居住建筑进行了调研,明晰了该地区农村居住建筑的历史演变,剖析了居住建筑的外墙、门窗、地面、屋顶等结构构造,从绿色节能角度提出了农村居住建筑在新材料、新技术、新设计等方面的改进策略,希望对该地区农村居住建筑的节能设计与改造提供一定参考依据。
关键词:江苏沿海;农村地区;居住建筑;现状分析;绿色改进
中图分类号:TU201 文献标识码:A 文章编号:1674-9944(2019)16-0202-05
1引言
我国是农业大国,农村居住建筑形式多种多样,随着社会经济的发展和历史文化的变迁,农村居住建筑形式不断优化,居住条件不断改善,农村居住建筑正朝着绿色化方向建设与改造,美丽乡村建设向纵深推进,极大推动了农村人居环境建设。近年来,国内学者对我国很多地区农村居住建筑的发展现状进行了系统分析,如东北地区、鲁中地区等,为农村居住建筑的绿色化建设提供了大量的基础数据。
江苏沿海地区包括盐城、连云港、南通三市,地处我国沿海、沿长江和沿陇海兰新线三大生产力布局主轴线交会区域,区位优势独特,土地资源丰富,气候差异性.大,夏季多高温台风,冬季湿冷、盛行西北风,现有农村居住建筑建设很少关注节能保温构造,安全性也不足,导致室内热舒适度普遍偏低。本文基于江苏沿海农村地区,调研了该地区23个村1000余栋居住建筑,了解了该地区农村居住建筑的建造情况、结构类型、结构构造及材料等现状问题。这里仅是整体调研的一部分内容,着重对江苏沿海农村居住建筑的建设现状及绿色改进策略进行分析,以期农村居住建筑的适宜性、安全性建设提供必要的支持。
2农村居住建筑演变分析
2.1建筑类型演变
在江苏沿海农村地区,20世纪80年代建造的农村居住建筑以“一明两暗”(图1)式瓦房为主,其结构一般为砖木结构,即中间为堂屋,担负起会客、就餐、储物的作用,两侧为主卧和次卧,一般东侧的房间作为主卧,厨房和洗浴则布局在正房的前方靠西侧或者干脆就布局在正房东侧。这种结构也细分为两种带小阁楼的和不带小阁楼的,带阁楼的一般都会进行吊顶,屋顶采用坡屋顶构造,不带阁楼的就相对简单,屋顶构造清晰可见,以木行条为横梁。
20世纪90年代中后期出现了“老式二层小楼”(图2),由于农村经济条件限制,这种结构的每层空间布局基本效仿“一明两暗”式,一层空间结构布局在此基础上将楼梯布局在西房后侧,二层稍有变化,西房由于楼梯的限制设置成了敞开式的踏步平台主要用于堆放农作物及日常用具,堂厅和东房与一层一致。厨房和洗浴一般也是坐落于正房靠西侧,这种类型结构由于是在瓦房的基础上进行改造的,建造年代相对不是很久远,其结构一般是砖混结构,两层楼之间采用预制钢筋混凝土空心板做楼板。
2000年以后,该地区出现了现代化一点的“新型楼房”(图3),由于这种楼房采用了钢筋混凝土材料,建造成本相对较大,为节约成本,经常压缩其功能空间,导致不太宽敞,一般一楼为堂屋和主房,主房位置可在东也可在西,楼梯位于堂屋的后方,二层则是东西两个房间,外伸阳台,厨房和洗浴位置布局也是处于正房靠西侧,不同的是这种结构类型的辅助用房一般是平房,整体结构为钢筋混凝土结构。
2.2特点分析
当地农村居住建筑都是坐北朝南,由于当时年代的经济条件限制,农村建筑结构一般都由户主白行设计,其他建筑基本都是照着已有的模仿着建造,所以每种类型的功能空间布局都大体一致,但由于传统风俗习惯和心理上互相攀比的影响,建造时经常追求过大的面积,从而导致空间功能布局不合理。在材料选用上除了水泥、砖、木行条横梁等主体材料,其余材料基本都是就地取材,当地建筑无论采用砖木结构,还是混结构,这些房屋的屋盖木行条横梁一般只是简单地架设在墻体上,梁与墙体之间也没有连接措施,导致连接性较低,同时,门窗也建造得过大,常常导致过大横墙间距,这些都是不满足正常要求的,所以房屋结构的稳定性也就相对较差;对于楼房而言,房屋预制楼板采用的基本都是钢筋混凝土空心预制板,其构件抗破坏能力有所提高,但是楼板与墙体的连接性能依然不佳。
因此,限于经济、观念等因素,江苏沿海地区农村居住建筑防灾能力总体较差,一旦遭遇地震、龙卷风等自然灾害时,极易受损,影响农村居民的生命财产安全,图4为盐城“6·23”龙卷风灾害中农村建筑的受损情况。
3农村居住建筑结构构造分析
3.1外墙
江苏沿海农村居住建筑的墙体类型主要是砖墙,墙厚绝大多数是240mm,俗称“一砖墙”。砌体材料主要是实心黏土砖,黏结材料主要是水泥砂浆,建筑外墙采用实心砖墙,砌筑方式一般是梅花丁砌法,外墙表面常用水泥砂浆抹面或者贴瓷砖,一层楼的瓦房一般不饰面,这就形成了红砖墙和青砖墙,具体外墙形式见图5所示。
3.2门窗
经调研,这些地区农村居住建筑的外窗类型主要有木窗、铁窗、铝合金窗(图6),单层玻璃结构,由于农村房屋都是南北方向建造,外窗也就一般设置在了房间的南墙北墙上,老式房屋起初都装置的是木制推拉式窗,木制材料耐久性差,易被腐蚀而变形,封闭性不好,后来随着经济的发展和生活水平的提高,有条件的人家将老式木窗换成了铝合金结构滑轮式窗,气密性和耐久性都有所提高,少部分为铁制单层窗,铁窗的耐腐蚀性较差,但相对前两种类型坚固性较强。
外门类型主要以木门、铝合金门两种为主(图7),一般位于堂屋中间,双开设置,由于农村地区20世纪80、90年代建造的瓦房所用木门密实性较差,常在门前修建10~15cm高的门槛用来防水,长年风雨的腐蚀导致木制材料耐久性较差,而铝合金门一般都是后期加装改造的,少部分新型楼房采用铝合金玻璃或者木框玻璃合制而成的双开门,气密性较好,美观耐腐蚀。卧室内房门一般沿靠堂屋正门侧开设,采用的基本都是木制单开门。
3.3地面
农村建筑的地面主要有砖地、水泥地、水磨石地、地板砖等。早期建造的房子基本采用普通粘土砖铺设地面,底层素土夯实,丁字法错落铺设砖块,粘土砖地面湿度大,雨天易渗透水份,时间久表面会累积一层由底层素土渗透上来黑土层。后期经济状况好转,砖地面翻新水泥地面,底层在素土上面铺设碎石子,水泥砂浆浇平,有的为了防潮,水泥砂浆打底后铺设一层塑料薄膜再进行抹面,如图8所示。2000年后建造的新型楼房一般都采用水磨石地面,卧室甚至铺设地板砖,水磨石地面即在水泥砂浆打底后铺设一层水泥白石子加水用磨石机磨光、打蜡,既美观又防潮,地板砖相对而言成本较高被采用的也就少了,铺设起来工艺要求较高,地面找平后铺设水泥砂浆,地板砖背面均匀的抹上水泥铺设于表面即可。
3.4屋顶
农村建筑屋顶主要形式有坡屋顶和平屋顶两种,其中以坡屋顶居多,屋顶一般由承重结构和屋面组成,有条件的也可设置保温层和隔热层,坡屋顶的承重结构主要为木构架横梁,屋面则由平瓦、草泥、木望板、椽子、石灰抹面组合而成(图9),常见的保温隔热做法为设置吊顶,而部分带阁楼的瓦房也起到了这个作用。平屋顶一般由结构层和防水层组成,采用钢筋混凝土梁板结构,上面涂料防水,由于平屋顶保温隔热效果较差,正常只有辅助用房会采用平屋顶构造。
4绿色改进策略
随着国家大力提倡绿色建筑与建筑节能,不断推行新材料、新技术的应用,越来越多的城市建筑开始使用新材料、新技术、新设计,并逐渐从城市转向农村,推动了农村绿色康居工程的建设,这也是美丽乡村建设不可缺少的元素,这里主要从新技术、新材料、新设计3个方面对江苏沿海农村住宅建筑提出绿色改进的三大策略。
4.1新材料
新材料的使用在建筑节能方面起到关键作用,目前江苏盐城阜宁县农村地区的康居工程大力推行钢结构房屋,即以钢作為承重梁柱的住宅建筑,它具有强度高、抵抗灾害能力强的特点,属于装配式建筑。相对于混凝土结构而言,钢结构构件的质量较轻,建造周期较短,钢材具有质地均匀,弹性模量大,韧性和塑性较好的特点,其檩条抗剪和抗扭性能较好,大大提升了钢结构房屋整体的稳定性,建造成本也低,但由于钢结构材料不同于传统的钢筋混凝土,老百姓很难接受,主观认为这种建筑不牢固,安全性能低,某种程度上阻碍了钢结构房屋的推广。
为改善农村人居环境,农村居住建筑离不开节能墙材的使用,加气混凝土砌块具有轻质、高强的特点,并具有大量的微孔结构,可用作农村建筑的非承重墙,同样具有高强度的蒸压灰砂砖含有石英砂,可用作承重墙,还具有一定的抗冻性能。另外,还需改善围护结构的材料保温性能,调研发现门窗部位热量损失最大,使用导热系数较低的材料作为框架材料,设计密闭性能好的结构构造方法,均可有效降低热量损失。目前,农村地区应采用轻质多孔且强度高的墙体材料,发挥其在夏热冬冷地区的保温隔热作用,同时屋顶也应设置保温层,而不能只进行简单的吊顶。
4.2新技术
沿海农村居住建筑基本都是自行设计建造的,加上经济条件和地理位置的限制,大多采用简易的施工方法。目前,可结合当地气候、自然资源、能源现状等情况,积极推进绿色新技术的使用,如,在太阳能利用方面,可采用太阳能热水器、被动式太阳房等;在秸杆再利用方面,可采用秸秆气化炉实现沼气池的气化,并用于居民的炊事、采暖等;此外,地冷空调、雨水回收、绿化遮阳等技术,也都是可以用于农村居住建筑的新技术。这些新技术可改善农村住房的热舒适度及居住条件,优化农村人居环境。
4.3新设计
主要是平面功能上的改进,由于农村住宅建筑最突出的问题就是功能空间布局欠合理,在设计时,储物间、就餐区、会客区、卧室、厨房都得合理布置,主卧、次卧以堂屋为中心两侧布置,尤其是必须得有单独的储物间,再者就是洗手间需要布局在室内,改善以往洗漱不方便的情况,由于目前农村地区也出现了部分空气污染,所以阳光房的设置需求也上升了,可在住宅南侧开设,内部种植花卉,既美化环境又改善空气质量。为此,这里根据当地沿海居民生活习惯,提出了一个融绿色生态技术于一体的总体设计方案,如图10所示,可供当地居民在具体设计时参考选用。