关中地区既有民居建筑老人生活空间性能提升适宜技术研究
2020-11-21雷振东杨洋田虎通讯作者
雷振东,杨洋,田虎(通讯作者)
1 引言
依据国家统计局关于“农村居民家庭新建人均房屋结构面积”年度数据显示,自1983 年开始,砖混民居建筑开始逐渐成为我国农村新建民居的主流。根据2017 年 《中国建筑节能年度发展研究报告》数据显示,我国农村住宅建筑面积约为231 亿m2,其中砖混结构住宅建筑面积约为130 亿m2,占农村住宅建筑面积的57.2%。在我国全面实现小康社会的条件下,农民日益增长的美好生活需求与既有住房质量品质低下的矛盾越来越突出。同时,农村砖混民居建筑出现的功能失适、生态低效、风貌失序等问题广为行业诟病。通过简单、粗暴的大拆大建显然已不再符合我国资源节约型、环境友好型社会的要求,因此,量大面广的乡村既有砖混民居建筑的可持续发展显然已成为乡村振兴战略实施过程中的巨大挑战,也是国家社会发展中的重大需求。
在全国乡村建筑砖混化普遍流行的背景下,本文聚焦关中地区,将关中乡村民居建筑作为研究对象。选取24 个村落(图1),采用建筑测绘、入户访谈、文献梳理等方法,对既有砖混民居建筑现状、村民日常生活规律、传统建筑风貌等进行梳理与挖掘,深入调查分析。通过空间整合与重点生活空间提升、低技低价建筑构造技术、转译传统地域风貌,实现提升老人居住功能空间品质、改善室内热环境舒适度、延续地域传统风貌。综合以上,讨论关中乡村既有砖混民居建筑更新提升之路。
2 现状问题
关中民居建筑在传统时期以当地工匠的智慧经验为营建基础,主要以土木、砖木结构为主,建筑材料多采用土坯、木、青砖及小青瓦,建筑风貌为适宜地域自然和传统文化特征的典型关中窄院形制。改革开放后,基于现代生活所需的转变,现代建造技术逐渐进入乡村民居营建,砖混结构成为关中民居建筑的主要结构形式,建筑风貌在延续传统形制的基础上,一定程度向城镇建筑模仿。自2005年新农村建设以来,关中乡村民居建筑建设可大致分为两个方向:其中一部分 “借用”现代建筑“功能与形式”的方法指导乡村建筑建设,一味单纯强调延续传统风貌,却忽略了生活在其中的农民的现实居住需求[1];另有一部分民居建筑继续呈现村民自发提升的状态,但由于建设材料、建设机制以及生活方式都在迅速变化、乡村民居建筑长期“村民自主建设”、相应研究也没有及时跟进,尚未形成对应乡村的营建机制,绝大多数乡村民居建筑是按照村民自身经验与自主学习模仿城镇建筑的产物[2],其结构性缺损,缺少应变机制,无法对外界冲击和内部需求做出迅速反应,因此在变化中出现了各种各样的问题。
1 调研村庄分布
2.1 老龄化居住功能失适
关中地区乡村生活主体人群结构发生变化,在乡村生活的青壮年人数逐年递减,留守在乡村中的老人与儿童群体呈逐年递增趋势(图2)。乡村居民逐渐外出谋求发展,个人流动性大大释放,带动了城镇化的发展,但同时加剧了乡村“空废化”状况[3]。乡村既有民居建筑当下所承载的主要生活需求随之发生变化。据此,民居建筑现代化、生活配套设施齐全、宜居卫生等,才是乡村居民所向往的生活。
关中乡村现居人群多为老人与儿童,因此相较于可承载三代人居住的既有民居建筑空间,其所需的居住空间较小。老人主要居住在门房一侧房屋,一是便于与友邻走动、拜访;二是便于关注居住环境的安全防盗问题。年纪较小的儿童有与老人共居一屋的情况,年龄大一些,尤其是上学后的儿童需要有自己独立的生活学习空间,一般居住在老人房间对面即门房另一侧的房屋,或在厦房位置有一间卧室居住。正房区域的房间基本呈空置状态,只有逢年过节,外出务工的子女回来才会偶尔被利用(图3、4)。
2.2 绿色生态低效
当代乡村居民对于居住舒适度的要求日益提升:希望有良好的采光、冬日温暖夏日凉爽的房间、方便、卫生的厨卫配套设施等。村民自己采用了一些手段如夏天使用空调、冬天烧暖炉来提升室内热环境舒适度,但由于高耗资、暖炉煤烟、以及老人室内外温差大不舒适等问题,居住环境质量并未得到有效提升;卫生间置于后院,使用时要穿过整个院落,非常不便利;现代化生活配备设施等一般设置在正房部分,但其使用率低,反而老人和儿童常居使用部分空间舒适度未得到重视(图5)。
2.3 地域风貌失续
从建筑风貌上来讲,关中既有民居建筑尤其是近10 年来建造的,普遍存在传统风貌的缺失。关中地区乡村建房子,对“门面”(房屋面街立面)的风貌尤为重视,往往从房屋的外观和材料,就能看出其社会地位和经济实力。因此讲究高大的门头,气派的大门和门楣,两侧墀头的设计等。当下,一方面由于社会发展的问题,新的建筑材料与形式快速涌入乡村,村民自己无法快速消化并做出应变;另一方面,在国家长期城乡二元发展重视城市发展的格局下,乡村缺乏文化自信,盲目跟风城市建设风貌,试图变身“洋气的城市建筑”,因此出现了新的文化、审美与老的建筑格局形态畸形结合的杂乱情形。如多处乡村中可见的墀头简化成了一片短墙甚至消失、铝合金门窗上简易的防盗网片、大门盲目追随市场审美,甚至出现卡通图案压制在大门上作为装饰等问题(图6)。
3 功能优化与性能提升设计实验
若我们从传统中寻找地域的智慧,那也许,在当代的设计中,我们可以“地道地”参与当地人的生活。
村民是他们房屋最好的设计师,他们最清楚自己的房屋要用来做什么、要怎么使用。在对乡村既有民居建筑品质的优化提升中,重点针对老人居住生活需求,遵循“适用、经济、绿色、美观”的建筑方针,通过优化老人居住功能空间、改善居住热环境舒适度、延续地域传统风貌,满足“留守”在乡村的老人 “集约、方便、舒适”的居住需求。在“环境·建筑·人”的格局中搭建“美丽、舒适、自信”的乡村生活。
3.1 优化老人居住功能空间
关中地区当下典型乡村宅院格局多为“L”形或“U”形,由门房、厦房、正房、内院与后窄院构成。面宽为三开间,每开间3 ~3.3m,进深约为20m,即每户宅基地面积约为200m2。现有的空间格局对于当下居住人口结构和生活方式而言使用不便,因此功能空间的提升首先应考量空间格局对于主要居住人群是否便利,其次应改善重点生活空间——厨卫空间。
3.1.1 集合核心居住空间单元
将围绕老人与儿童的居住与配套生活空间划为核心居住单元:老人居住的房间位于门房一侧,儿童的房间贴合老人房间布置在其对面形成起居空间;一侧现有厦房集中厨房、卫生间、储存及上屋面楼梯间等辅助功能;结合主要院落形成完整集约的核心生活单元。正房部分划为次要生活单元,作为外出务工子女偶尔回来居住或亲友来访居住使用(图7)。
3.1.2 提升重点生活空间
(1)厨房
在乡村,厨房的用途有别于城市厨房单纯的烹饪用途。乡村厨房的功能复合度高,结合了烹饪、取暖、饮水、社交及部分储藏功能。结合对村民厨房日常使用的调查研究,尊重其日常生活习俗,对厨房内发生的活动及相对应的要素进行梳理,优化活动流线组织与空间尺度。基于关中乡村中最为常见的一开间与一个半开间大小的厨房空间,按照日常烹饪流程——选取食材-淘洗-切菜准备-烹煮-吃饭-清洗——予以优化设计,并结合“通用设计手册”把控使用行为对应的空间尺寸,以达到更合理与便利的空间尺度(图7)。
2 关中民居建筑发展背景梳理
3 既有民居建筑居住及使用现状分析(数据来源:国家统计局历年数据)
4 乡村居住生活统计与分析
5 既有民居建筑内生活使用现状分析
6 既有民居建筑风貌分析
(2)卫生间
农村的厕所一直以来都是单独设置在后院的旱厕,卫生条件差,使用不便,尤其关中地区冬季寒冷,村民去厕所要穿过整个院落,使用极为不便。随着生活水平提升、热水器的普及,单独在厦房部分设置洗澡间对生活卫生条件有所提升,但厕所依旧以旱厕的状态置于后院。基于国家“厕所革命”,将“厕所技术”落地,对乡村厕所进行整改。其中大部分乡村未建设完整成熟的排水系统,对此,我们采用“双翁式”厕所,在院内地下埋置翁体,结合为期2 ~3年一次的集中抽取处理,实现水冲式厕所;对于建设了完整排水系统的村子,在每户大门外埋设过滤桶,将污水经过过滤沉淀,再排入排水系统(图7)。这两种措施一方面实现了农村厕所环境的改善,另一方面,也符合乡村对于粪便收集再利用的生态集约需求。
基于以上两种厕所更新的技术手段,提升乡村民居建筑内厕所卫生环境的同时,可以考虑结合既有洗澡间设计干湿分离的整体卫生间,或考虑老人使用便利而置入部分无障碍设计理念,再结合科学的使用尺寸把控,综合提升居住生活的便利与品质。
3.2 改善居住热环境舒适度
面对当代乡村居住生活对室内热环境舒适度有较高要求时,既有民居建筑的保温隔热性能存在一定缺陷。在建筑用材方式的转变与建造工艺较为简陋且可投入资金有限的情况下,秉持“生态经济”原则,采用低技低价的适宜技术措施来对室内热环境舒适度进行提升。
3.2.1 双层墙体
7 功能空间单元整体提升策略与设计
8“双层保温墙体”构造做法与“屋顶保温隔热技术”构造做法
9 当代入户大门设计
10 窗的设计
11 墀头的设计
关中既有民居建筑的维护墙体为普通砖墙,无其他保温隔热措施,其导热系数远大于传统民居建筑的夯土墙体材料。但当下在关中地区,无法且不适宜再重新推行夯土墙体做法。因此,采用既有建筑墙体与当下乡村常见建筑材料,通过构造技术手段对既有墙体改建优化。在此采用“双墙”构造做法——在原有墙体基础上,保持一定距离砌筑一道新墙,与原有墙体形成空腔,在腔体内结合两道墙体内面铺设加固层,中间填充50mm 厚秸秆保温材料,形成墙体保温隔热层;在新筑墙体外,铺设打底层,上置钢筋网,在此基础上做40mm 厚草泥抹面,外粉固化层[4],对墙体保温隔热性能进一步加固与优化,且在墙体风貌上适应地域风貌。
3.2.2 通风屋面与双层屋面”
关中既有民居建筑多为平屋面,采用预制混凝土楼板,上铺防水层,普遍防寒防热性能差。通过对屋顶结构的设计提升,改善室内热环境舒适度(图8)。
(1)通风屋面
在平屋面不改动现有结构的基础上,架设通风屋面层——先铺设20mm厚1:3水泥砂浆的保护层,其上用砖或混凝土块布置支墩,在布置好的支墩网格上,铺设C20 细石混凝土预制板与原有屋面间形成通风空气层,以在夏天起到抵御日晒炎热与屋面通风降温的作用[5]。
(2)双层屋面
结合传统坡屋顶形式,在山墙面预留通风口,坡屋面下与原平屋顶上形成的空间可有效通风隔热与保温,同时该空间可作为阁楼、储物使用。在平屋顶改坡屋顶时,使用轻钢屋架代替传统木屋架,以确保新增坡屋顶的整体钢度。保证钢屋架与原结构连接牢固,需在原平屋顶承重墙上增设现浇钢筋混凝土圈梁。屋面在钢梁上铺设檩条、木顺水条、木挂瓦条,最后铺设水泥瓦[6]。
采用以上改造技术做法对既有民居建筑墙体与屋顶部位提升优化,可利用其自身构造,在不过多使用空调、煤炉等设备的条件下,大大提升室内热环境舒适度,也解决老人身体不耐受设备调节带来的室内外温差大的问题,且节能生态、施工可操作性强。
3.3 延续地域传统风貌
12 花墙的设计与应用
13 街景效果 (1-13图片来源:项目组绘制,项目组成员:杨洋,田虎,李方博,张真)
“门面”,也意外表、体面。古人常言:三分造宅,七分建门[7]。基于民居而言,主要指门房临街的立面,重点体现在入口及其相关所属构件。在关中地区,普通乡村中的民居建筑,有“财不外露”一说,故门房临街“门面”一般较为简单、朴素。装饰主要集中于大门部位及相邻两院相接山墙处。墙面朴素庄重,采用土坯墙或“银包金”(土坯砖砌筑外包青砖墙),开窗高而小,整体风貌低调谦和。我们通过对既有民居“门面”和局部装饰的讨论,试图提升既有民居对于地域文化的适应。
3.3.1 大门
传统的大门略凹进于门房临街墙面,形成入口空间。大门多为木制,由门框、门扇、两侧石制门墩及对联构成,饰有六边形或圆形双门簪,门扇上有大小门钉、金属辅首、装饰看叶等。颜色多为朱红色、黑色及原木色。整体风貌朴素、庄重,体现出关中地区民居的谦和、低调之风。
当代入户大门需满足完全打开可出入家用汽车或小型农用车,平时仅满足人的进出使用时,打开半扇或当中小门,以保持使用尺度上的亲切与舒适,因此设计子母门嵌套。小门还原传统样式,保留且用现代材料简化转译门槛、门墩石等元素,大门尺寸满足车辆进出。结合子母门嵌套结构对门进行装饰,保留门簪等实用装饰,去除没有实际用途的门钉。在大门顶部原放置牌匾的位置设计镂空亮子或与大门一体封闭,村民可以根据居住需求进行选择。
3.3.2 窗户
传统窗多为木条直棂窗,窗洞上部饰以砖砌花纹或叠色,窗扇为开合式支摘窗配以棂格花纹,颜色为原木色,或涂刷黑漆,窗口相较于现代偏小。
在当代民居中,窗洞口变大,对于采光、通风等要求提高,同时对于防盗、隐私等需求提升。因此,窗框部分选用当代常见的窗户尺寸与形式,以满足采光、通风等使用需求,外加防盗网以满足安全需求。在进行防盗网设计时,采用传统棂格元素,图案可根据需求选择疏密。在面向院内的窗户,或对于防盗和隐私需求较弱的选择时,可以弱化或取消防盗网构件。
3.3.3 墀头
普通民居建筑门房临街一面较为朴素,装饰多集中在“墀头”——建筑山墙檐柱以外的部分——这一构件上。关中地区普通民居建筑墀头较为朴素,在表达其自身结构逻辑之外,基本没有过多的装饰。其砌筑主要采用砖砌,依据裙肩、上身墙、盘头及戗檐4 部分比例关系,在盘头与戗檐部分有叠色出挑,偶有饰以吉祥、富足等题材,装饰较为简单。
在当代,墀头已基本丧失其结构功能,因此,较多现代民居丢弃了该构件,但其作为关中民居风貌特点之一,其文化意义不可或缺。因此,对墀头进行传统形制、元素的提取,并进行转译,应用到当代民居建筑中,以凸显关中的地域风貌特征。施工方法选用简单的砖砌,墀头上部盘头、戗檐部分在现代转译下保留其变化格局,但采用砖叠色砌筑的方法以更好地适应现代民居建筑风貌(图11),同时延续地域文化。
3.3.4 花墙
砖不仅是常用的建筑材料,也是装饰的重要材料。在北方,常见装饰有砖砌花格墙等。花格墙的应用在民居建筑上主要体现在花墙、花门脸、花栏杆等构件上[8],在当代结合现代建筑风貌,主要应用在女儿墙部分以及边户的院墙装饰等方面。
花墙的花格砌法多种多样,大部分是乡民自己创造,有不同的寓意与朴素的乡村搭建乐趣。本研究通过实地调研与文献调研,总结梳理出常见的花格砌法,并以风格朴素、适宜当代民居、省材为原则,筛选出3 类共9 种砌法(图12),村民可根据自己的喜好与需求选择建造。
4 结语
乡村民居建筑,其生命力和价值是体现在良好的承载乡村生活上。通过集成空间功能优化、低技绿色改造技术应用及传统地域风貌的延续,让既有民居建筑焕发新生。
契合乡村老龄化居住的需求,保证有效空间的合理性;采用当地施工水平可操作及当地村民经济可承担的低技绿色改造技术,有效提升居住空间热环境舒适度;传承与转译当地传统建筑风貌以促进地域文脉在乡村民居建筑中的延续。综合3 个方面策略讨论既有民居建筑在功能与性能上适应当代乡村生活的整体提升,挖掘乡村民居建筑更新中“提升乡村居住品质、物质与精神生活,重塑乡村文化自信”的现实意义,激发乡村民居建筑的多重生命力。□