寒冷地区农村装配式村厕的现状及对策思考
2022-08-16辽宁工业大学土木建筑工程学院
文/牛 笑 辽宁工业大学土木建筑工程学院 讲 师 硕 士
杨梦阳 辽宁工业大学土木建筑工程学院 讲 师 硕 士(通讯作者)
宋 任 辽宁工业大学土木建筑工程学院
引言
近几年随着国家对乡镇发展的关注,我国农村正实现从基础设施、旅游资源到长远振兴战略的跨时代发展。无论是中央的指导方针,还是基层政府的战略部署,都强调了乡村公厕发展的重要性。在此背景下,其设计研究逐渐受到关注,因此对寒冷地区农村装配式村厕进行深入的研究具有非常重要的现实意义。
1 现状与分析
1.1 村厕发展现状
我国幅员辽阔,各个地区经济发展呈现不平衡的状态。有些城镇和乡村地区,包括某些经济发展处于困境的地区,其村厕建设还处于落后水平,尤其与快速发展的城市地区相比反差悬殊。一直以来,我国贫困农村的村厕建设资源基础供给不足、分布不均衡,这是我国社会生态治理以及农村公共保障体系的一大短板,在“卫生环保”与“人性化设计”两方面则更为严重。未经污水净化厂处理的污水直接向外环境排放,对当地农村自然生态水体环境造成严重破坏。此外,人们对公厕的认知理念缺乏,市政供水、供暖、供电的先天不足等均造成了当前村厕发展的现状。因此,政府部门大力发展的“厕所革命”,对于改善农村生活环境、提高生产生活质量,具有十分重大意义。
1.2 存在问题的分析
笔者团队对辽宁、河北、山东三省的78个村落中的村厕进行了调研,从功能空间、人性化设计、设备设施、标准化程度等多个角度去了解目前寒地村厕的发展现状与问题(表1)。
表1 寒地村厕现状情况调研统计表
通过调研,我们总结出了目前寒冷地区村厕在使用过程中的主要问题。
1.2.1 功能空间不完善
一般的公共型卫生间主要包括:如厕空间、前室(门厅)空间、辅助空间与第三空间(无障碍卫生间、母婴室等)四个主要的功能空间。如厕空间为主要使用的功能空间;前室空间为必要的功能空间,其空间内包含引导、洗手、化妆等功能;辅助空间主要为管理、清扫、维修工具存放之用,对于面积比较小的公共卫生间,有时也将辅助空间并入到前室空间内;第三空间一般多为老人、残疾人和儿童使用空间,其根据特殊人群的适用性,空间内部需要加入无障碍等设计内容。通过调研可以发现,目前大部分寒地农村地区的公共厕所在设计上功能不完善,有的缺少前室、辅助空间以及第三空间,有的设施落后,比如前室未设计镜面和洗手台、空间十分狭小、私密性不足等,这些方面均有待改进。
1.2.2 人性化设计不足
目前,我国乡村老龄化及人口流失等问题非常严重,空巢老人与留守儿童甚至成为部分村内人口的大多数。这类人群往往行动不便,缺乏很好的自理能力,特别是在如厕时需要一定的无障碍设计加以辅助。而从调研的结果可以得知,大部分村厕的现状是没有考虑这类人群。调研的三省数据中,仅有极少部分村厕设有无障碍卫生间这样的第三空间,没有母婴室的设置。在和村民的交流中,很多老人、儿童、残疾人等对村厕的使用表达出不满。
另一方面,调研中的绝大部分村厕的导向性与私密性较差,其入口、交通空间和内部设施给使用者造成了很大的干扰。
1.2.3 设备设施落后
在寒冷地区,调研中的绝大部分公厕在基本的设备配置上存在落后的问题。当前寒地的大多数农村地区还在使用标准较低的旱厕,即使在供水和室外排水管已经建设的地区仍然没有进行无害的粪污处理,而是直接排放到外部,导致村厕内外的卫生环境不合格,达不到国家相关标准。另外,在调研中发现,绝大部分寒地公厕内部没有采暖设施,墙体围护的保温和隔热性能较差,门窗的气密性设计不佳,缺失相关的通风和除臭设备。在通风方面仅采用自然通风的方式来解决问题,既不卫生也不舒适。由于缺乏补充和替代的太阳能和风能发电,村厕晚间缺少照明,存在极大的安全隐患。
1.2.4 标准化的缺失
在结构与构造方面,目前多数村厕仍采用红砖加水泥的传统方式进行搭建,没有采用标准化的构件(部分采用标准化构件的多为临时性使用的彩板房模式)。这样的模式在浪费资源的同时,其施工质量很难保证。调研中发现,部分村厕在结构安全性上存在很大的隐患,在后期管理上也存在麻烦,内部装修和后期修缮过程中,也会因为不同规格的尺寸导致效果不佳[1]。
装饰装修上没有考虑当地环境与文化的统一标准。很多村厕红砖外露,其表面因耐脏性差而污迹斑斑,内部环境也因为材料的使用而产生了难以清理、室内漫反射低而照度不足等问题,这些使得大部分村厕成了村内环境的重灾区。
在内部设施上,缺少如厕的分隔标准化处理。很多蹲便之间仅靠一个不足1 米的土墙分隔,其私密性与卫生性极差。大部分洁具设施在材料、高度和距离等方面存在着很大问题而严重影响使用。
1.2.5 缺乏因地制宜的村厕项目建设与设施运行管理模式
厕所配套改造项目建设工程应紧紧结合实际,充分考虑居住人口、使用率、后期维护管理等诸多因素,合理布局。不同农村地区由于地理位置所处环境气候条件复杂,经济水平参差不齐,生活状态不同,因此未形成大范围的对农村公厕经营模式的深入研究,也缺少具体技术标准作为理论依据[2]。
2 装配式设计理念的挖掘
与传统的一砖一石搭建方法相比,装配式建筑绝大部分建造工作会在加工厂内部开展,在绿色建筑的大趋势下,装配式设计理念的智能化和标准化特点能够充分满足人们对健康生活的追求。
2.1 生态化
当下所倡导的绿色健康宜居新型村镇公共厕所系统建设,是基于生态化系统结构设计体系的重大环境科学技术问题,研发出的符合生态环保、简便节能经济、易于复制和推广的生态化系统结构设计体系,可大幅度地推进城乡村镇人居生态环境的改善。
2.2 可持续性
从经济效益方面看,装配式复合建筑在前期准备施工和建造施工阶段会增加一定量的成本,但在管理运营阶段却会大量节约使用土地能源、饮用水源和建筑材料,从而创造大量的经济、社会效益。此外,产品拆除或回收还可以创造一部分商业利润。
从社会效益方面来看,目前装配式建筑的前期施工管理方式主要是对构件材料进行简单加工及现场组装,即使没有受过专业培训或较高学历的基础施工人员也可以完成施工任务。从侧面来讲,为本地的乡镇居民提供了更多本地区就业的机会,在老人、留守儿童相关问题得到缓解的同时,使整个乡镇地区的经济得到调动和发展。此外,装配式建筑施工现场的很多流程都是由机械设备进行操作完成,从而缩短了整个建筑工程的准备工期。
从使用上的可持续性来看,装配式统一的标准化可以在建筑的结构、构造、空间组成、设备设施等方面解决农村房屋在设计和建造能力上的不足,可以提供更合理的使用空间与设备设施,保证施工质量、降低安全隐患,从而大大提高农村建筑使用上的可持续性。
2.3 地域性
某些偏僻的农村地区劳动力短缺、人口老龄化,不满足建筑建设的基本条件。在这种条件下,装配式建筑可从地域文化习俗、空间布局和建筑设计理念方面综合萃取其文化内涵要素,从而对主体平面结构形制、空间结构比例等诸多元素进行分析研究,由内而外地实现装配式建筑地域性及建设文化性的目标。
2.4 人性化
装配式建筑的人性化除了需要关注使用对象的使用感受之外,如何在运营管理和建造过程中提高效率、提升建筑品质、减少环境污染、延长建筑使用寿命,以最大限度地体现人性化设计则显得更为重要。同时,由于装配式建筑其大部分构件有一定的可更换性,这也为其能够适应目前农村快速的发展而提供更大的可能性与可变性。
3 寒地装配式村厕设计策略
依据前期寒地村厕调研所反馈出的问题与装配式设计理念在乡村建筑建造中的优势,笔者提出与寒地村厕相匹配的装配式设计策略。
3.1 全功能的装配式公厕
缺乏必要的功能性是目前寒地村厕的主要问题。利用装配式建筑可灵活划分功能空间的优势,补全乡村公厕的前室空间、必要的辅助空间与人性化的第三空间,保证功能空间的合理性与适用性,满足不同人群的使用需求。同时,功能空间的完善有利于提升村厕的整体环境,如人文环境、卫生环境,改变村厕“环境重灾区”的现状。
3.2 人性化的装配式公厕
农村公厕的人性化设计关键在于对特殊人群的关注和对细节的考量:公厕内部的第三空间设计需使轮椅的使用人员直接进入其中,同时各项无障碍洁具、安全扶手、瓷砖(防水、防滑、耐脏)布置,均要具备体现人文关怀的设计(图1);细节方面,功能空间的导向、如厕空间私密性与安全性、内部环境的卫生死角、卫生间设备设施布置、卫生习惯的提醒与宣传等都是人性化细节关注的重点。通过人性化设计的提升,为村厕空间带来舒适、方便与清洁。
图1 无障碍卫生间平面布局示意图
3.3 零能耗一体化设备的装配式公厕
寒地村厕的排污、供暖、换气、照明等问题一直是“厕所革命”过程中的重点与难点,这其中最大的难题可归纳为两点:一是设备能源的供给;另一方面就是设备的一体化处理。首先在能源方面:结合太阳能供暖与供电相结合的策略,采用石墨烯电热膜供暖供电系统,将热能传递给各供热设备,解决冬季的供暖问题;将电能储备起来,解决夜间照明和冬季换气等问题。其次在洁具处理上,需要给冰冻线下接至卫生间的热水管段加设保温防冻层,并设套管保护。所有洁具设置于地面以上,以避免排水管道存水管段的冻结。外墙结构采用优质预制钢筋混凝土塑料夹芯保温隔热外墙板,外墙和门窗结构选用隔热防火性能的门窗,使室内的温度保持恒定水平(图2)。结合装配式的特点,将排污的化粪池;太阳能板;供暖、水、电设备等做一体化处理,可以最大限度地形成资源共享,同时便于后期维护与管理(图3)。
图2 村厕供暖、供水设备设计示意图
图3 一体化设备处理的示意图
3.4 标准化的装配式公厕
公厕采用装配式混凝土墙板结构体系,结构、维护、隔墙等所有构件均采用工厂加工,现场装配的方式进行。在工厂生产的成品包括:厕位隔间;预制混凝土墙板;洁具;辅助设施;供暖、水、电设备等等,加工完毕后分类在现场进行组装。
外墙结构采用优质预制钢筋混凝土塑料夹芯保温隔热外墙板,外墙和门窗选用高保温性的、隔热防火性能和气密性好的材料,可降低能耗。主体结构在现场可用1 ~2 天装配完成(图4)。
图4 装配构件展示图
结语
在当前国家政策的引领下,“厕所革命”受到前所未有的关注,全世界的相关企业和设计师都在面临这个问题。本文以此为核心,提出适应农村公厕发展的装配式设计策略以及切合实际的技术支持,探索新的类型与模式,逐步实现在生活中的应用,进而推动整个改革趋势的发展。
图表来源:
文中所以图片表格均为作者自绘