摘? 要:進入21世紀以來,中國社會人口老齡化的問題日趨嚴峻,60歲以上老年人人口數(shù)量的快速增長和當今社會居家養(yǎng)老壓力的逐漸增強使得中國現(xiàn)今對養(yǎng)老建筑的需求愈發(fā)強烈。裝配式建筑具有快速高效、環(huán)保、場地制約小、勞動力需求少等特點,符合人口老齡化趨勢發(fā)展的住房需求。竹材作為綠色環(huán)保型材料,高產量、低成本,運用在適老性裝配式建筑設計上,能更好地適應社會可持續(xù)發(fā)展的理念,能更快地推進綠色建筑產業(yè)鏈的發(fā)展,能更加體現(xiàn)出對老齡化人群的社會關懷。
關鍵詞:適老性住宅;裝配式建筑;竹材;生態(tài)環(huán)保
中國自2000年來已經進入了老齡化社會,成為世界上首個老年人口突破2億的國家。隨著醫(yī)學科技、保健水平和衛(wèi)生水平等的發(fā)展,人口壽命得到了延長,這種現(xiàn)象直接導致了我國對適老性住宅的需求增加。面對人口紅利下降,2016年9月國務院辦公廳印發(fā)了《關于大力發(fā)展裝配式建筑的指導意見》,力爭用10年左右的時間,使裝配式建筑占新建建筑面積的比例達到30%。這一政策正是為了解決社會人口老齡化趨勢所導致的工人減少問題。這昭示著未來裝配式建筑將成為建筑行業(yè)發(fā)展的重點對象。竹材作為高產量、低成本、生態(tài)環(huán)保型材料,具有改善人居環(huán)境、提高居住品質的優(yōu)點,竹材在力學和美學上所具有的表現(xiàn)力以及在經濟層面、環(huán)保層面的優(yōu)點讓其在建筑應用方面的探究與分析具有一定的現(xiàn)實意義。竹材作為木材的可替代材料在未來會被大量地開發(fā)利用。本文旨在探索竹材在適老性裝配式建筑設計中的應用方式,通過研究竹材的基本性質,探究竹材今后在建筑中應用的新趨勢,以及竹材在建筑應用中的多種可能性。
一、適老性裝配式建筑的概念
《2018社會服務發(fā)展統(tǒng)計公報》顯示,2018年我國60歲及以上的老人已經達到2.49億(人口占比17.9%),中國成為世界上首個老年人口突破2億的國家。根據(jù)快速老齡化的基本國情,以及考慮到我國傳統(tǒng)居住文化的特點,《全球老齡住宅建筑設計手冊》中將我國的社會養(yǎng)老服務體系分為居家養(yǎng)老、社區(qū)養(yǎng)老和機構養(yǎng)老等三個有機部分[1]。20世紀80年代后,社會人口老齡化的問題作為基本矛盾逐漸凸顯,我國在社會養(yǎng)老上進行了很多研究探索?!渡鐓^(qū)適老性評價指標體系研究初探》通過對12座城市的100個社區(qū)調研,進行了社區(qū)適老性指標體系的研發(fā),通過數(shù)據(jù)可以看出,隨著經濟快速發(fā)展和生活水平質量的提高,國內的養(yǎng)老模式逐漸從傳統(tǒng)的居家養(yǎng)老轉向社區(qū)或是機構養(yǎng)老[2]。養(yǎng)老模式的轉型直接導致大量的養(yǎng)老住房需求出現(xiàn),但尷尬的是居家社區(qū)養(yǎng)老服務出現(xiàn)了有需求、有供給, 但供需失衡、利用率低的困境[3]。我國老年人居住建筑無論是質量還是產量都不能滿足當下的需求,這種情況產生的原因主要有兩個:一個是養(yǎng)老產業(yè)體系建立的不完善,一個是雜亂的建設模式。
隨著21世紀人口老齡化的趨勢逐漸加重,人口紅利下降,未來從事建筑的人群會逐漸變少,嚴峻的社會形勢下促使了建筑產業(yè)的轉型,裝配式建筑又回到了建筑設計的舞臺。依據(jù)國家出臺的系列政策,將來建筑設計相關行業(yè)會更趨于高效化、標準化、多樣化,并且要求綠色環(huán)保、生態(tài)可持續(xù)發(fā)展,為未來的社會永續(xù)發(fā)展做出貢獻。裝配式建筑要像高鐵建設一樣走出國門,表明裝配式建筑進軍海外市場已被正式提上國家戰(zhàn)略。提高裝配式建筑的建設,對于推動我國建筑產業(yè)發(fā)展提供了良好的推力[4]。面對老年住宅強烈的市場需求,裝配式建筑的出現(xiàn)很好地適應了適老性住宅的要求。裝配式建筑特有的標準化、模塊化特點,可以快速組裝、減短工期,很好地解決了量的需求。同時,相對于商品房,老年住宅不需要很復雜的建筑空間劃分,這使得裝配式建筑的方式更能運用到老年住宅中去,這樣既能節(jié)約成本,又能提高建造效率。但是目前裝配式建筑運用在老年住宅的實例項目還很少,主要還是集中在商品房的開發(fā)中。
二、竹材的應用及其文化現(xiàn)象
竹材較木材具有強度高、塑性好等優(yōu)良的結構性能,被結構工程師們譽為“植物鋼筋”。此外,竹材的強重比高,變形能力好,能夠吸收和耗散地震中的大量能量,是建筑行業(yè)的理想材料。隨著竹材的大力推廣,原竹材的研究不斷深入,近年來出現(xiàn)了各種結構工程竹材類產品,如竹材膠合板、竹定向刨花板、竹材層積材、竹材重組材等,最新的還有西安建筑科技大學郝際平教授提出的一種固保墻體材料與原竹結構相結合的新型墻體材料[5]。竹在中國傳統(tǒng)的文化體系中就體現(xiàn)著諸多的民族特色,能夠很好體現(xiàn)出簡約樸素的空間美感,直接反應空間與自然的舒適感與親密性[6]。竹與我們的生活息息相關,而且在建筑環(huán)境中起到了不小的作用。
(一)竹材的基本性質研究
1.物理性質
竹材的力學性能主要表現(xiàn)在力學強度及彈性模量上,竹材纖維致密、彈性好,是一種力學性能良好的工程結構材料。田黎敏、靳貝貝、郝際平發(fā)表的《現(xiàn)代竹結構的研究與工程應用》就將竹分成原竹和改性竹兩大類進行實驗,通過實驗和數(shù)據(jù)的整理分析,作出了竹材作為建筑結構材料發(fā)展的結論和展望[7]。竹材的物理性能主要以研究竹建筑結構為主,國內有關于竹的力學性能已經有了大量的實驗研究數(shù)據(jù),但對竹結構應用于實際工程中還需要進行更深入的研究。
2.可持續(xù)性
竹作為綠色生態(tài)的原始建筑材料,生長周期短,產量大,成本低,同時也具備可以自然降解的優(yōu)勢,是重要的速生和可再生森林資源之一[8]。馬庫斯·海因斯多夫在上海世博會上設計建造的德中同行之家利用了新的節(jié)點連接方式和加工方法來處理竹材料,整個建筑易拆卸易組裝,實現(xiàn)了可回收可重復利用。昆明INTEGER生態(tài)城竹屋設計是世界第一棟多層竹屋,它的出現(xiàn)促進了關于竹建筑建造的技術和技能,提高了鄉(xiāng)村生活質量,幫助中國的城鎮(zhèn)化進程朝生態(tài)低碳的方向發(fā)展,推進了可持續(xù)發(fā)展的進程。竹材作為一種生態(tài)環(huán)保型材料,逐漸顯露出它在可持續(xù)發(fā)展政策上的適應性。
3.裝飾性
原始竹材和加工后的改性竹材在裝飾性上各有優(yōu)勢,但是通過視覺表達出來最直接的就是竹的色彩,多數(shù)的竹子色澤翠綠如碧玉,天然清新,有一種自然的美,竹材表面具有特殊的紋理,手感舒適,散發(fā)著一種親和力,這也是其他非天然材料所無法比擬的[9]。除此還有放置后變黃的竹以及碳化后變棕褐色的竹,這三種竹的色彩屬于我們生活中自然環(huán)境的慣有顏色,所以竹材在產品中始終能給人帶來自然素雅、溫馨自然的視覺感受。另外,竹修長挺拔,顯得瀟灑、清麗、生機勃勃,整齊排列的竹展現(xiàn)出一種獨特的形式美感。
(二)竹材在建筑設計中的應用
建筑的形態(tài)與空間的誕生來源于結構,原竹材料因為韌性的優(yōu)勢一直被廣泛用在建筑的結構設計中,越南的米蘭世博會越南館、竹翼閣酒店就體現(xiàn)了越南傳統(tǒng)的竹材綁扎方式,構建出形態(tài)優(yōu)美的圓竹結構建筑。由于原竹在材料的利用上出現(xiàn)了一些弊端,所以后來出現(xiàn)的改性竹材極大地提高了竹材的利用率。竹重組材、竹集成材等一般具有較好的防蟲防霉性和阻燃性,在力學性能、耐久性、尺寸穩(wěn)定性等方面有了進步,這直接促進了關于竹材在建筑空間設計中的利用,出現(xiàn)了竹材與鋼材、竹材與木材、竹材與混泥土等復合型的建筑材料。建筑材料多種方式的復合使用能夠起到在材料性能上取長補短的明顯效益,這亦是今后建筑材料發(fā)展的方向之一。建筑材料之間的優(yōu)勢互補會給建筑構造帶來一系列的變化。構造中多樣材料的使用和各種復合方式的出現(xiàn),使建筑結構亦得到發(fā)展[10]。
(三)竹材在圍護設計中的應用
竹材具有隔熱、導熱系數(shù)低、熱工性能較好的特點,當竹材作為代替其它墻體的功能而設計進建筑空間時,不僅起到了保溫隔熱、劃分空間、防護和通風防潮等作用,還能產生一定的裝飾藝術效果。德國萊比錫動物園停車場的設計采用原竹作為立面圍護材料,代替了傳統(tǒng)的混凝土墻面,起到了圍護的作用,同時也保證了停車場的通風性。整齊均勻的原竹排列設計讓整個建筑外觀呈現(xiàn)出流暢性,營造出了視覺上的舒適感,既滿足了功能需求,也滿足了建筑在藝術上的追求。
三、竹材在適老性裝配式建筑設計中的發(fā)展
(一)國內外發(fā)展現(xiàn)狀
世界上大部分的發(fā)達國家在19世紀與20世紀相繼進入老齡化社會,在20世紀40年代之后,基于現(xiàn)代建筑的大力發(fā)展和建設,老年學與居住建筑的有機結合成為建筑學術界的一個新的課題。從著作上看,1956年,美國著名社會哲學家劉易斯·芒福德發(fā)表的《為了老人——融合而非隔離》到后來1969年衛(wèi)斯發(fā)表的《給老年人更好的建筑》,美國已經逐漸開始有針對老年人的關懷設計。日本于20世紀70年代開始面對老齡化社會,經過多年的發(fā)展建設已經基本解決了住房緊缺的社會問題,同時建設了相當規(guī)模的復合型養(yǎng)老設施。20世紀80年代之前,我國的老齡化問題雖然嚴重但并不是突出的社會矛盾,80年代之后隨著老齡化社會的基本矛盾逐漸突出,建國后的一批老年人福利設施并不能滿足日益增長的老年人居住需求,因此,社會以及建筑業(yè)界才開始對老年人居住建筑有了一定的關注。
豐富的竹資源使我國在竹材的運用上一直在不斷地探索和前進。在2008年5.12大地震后,湖南大學進行了裝配式竹結構房屋的設計與建造,針對災區(qū)過渡安置房的大量需求而緊急研制,此類房屋具有抗震性能好、施工速度塊、主要建筑材料環(huán)保、保溫隔熱效果好、原料來源廣泛,造價低廉等優(yōu)點。裝配式竹結構房屋的建造成果顯示,竹材應用到裝配式建筑中,達到了工業(yè)化生產的要求,快速,低成本,采用綠色材料,生產過程環(huán)保,無污染,符合可持續(xù)發(fā)展的要求[11]。
目前,竹材在適老性裝配式建筑中的應用還少之又少,一是我國關于適老性住宅的研究還不夠豐富,還沒形成完善的理論體系;二是目前的裝配式建筑發(fā)展還存在著很多技術層面的問題,生產局限性導致裝配式建筑的建造成本增加。這些問題直接顯示出我國關于適老性裝配式建筑的研究還需要很長的一段發(fā)展時間,在政策和技術上,都有待進步,所以目前為止更多的裝配式建筑還是以建造商品房為主[12]。
(二)適老性裝配式竹結構建筑的發(fā)展前景
我國老年住宅無論是質量還是數(shù)量都不能滿足老齡化社會養(yǎng)老的需求現(xiàn)狀,由于經濟發(fā)展和生活水平的提高,國內的養(yǎng)老模式逐漸從傳統(tǒng)的居家養(yǎng)老模式轉向社區(qū)或是機構養(yǎng)老,我國未來將出現(xiàn)大量的養(yǎng)老住房需求。裝配式建筑優(yōu)勢逐漸凸顯,如建造速度快、受氣候條件制約小、勞動力需求更少、符合綠色建筑要求等。從2016年9月《關于大力發(fā)展裝配式建筑的指導意見》的實施,到2017年2月《關于促進建筑業(yè)持續(xù)健康發(fā)展的意見》的發(fā)布可以看出,國家在大力加快裝配式建筑發(fā)展的進程,注重相關建筑業(yè)企業(yè)可持續(xù)健康的發(fā)展,裝配式建筑行業(yè)已進入快速發(fā)展周期。
適老性住宅的設計要從老年人的生理情況去考慮,所以這類住宅的層高不會太高,這也剛好避開了裝配式建筑的層高限制要求。竹材在裝配式建筑中的利用具有綠色環(huán)保無污染、控制材料成本、增加舒適性、有良好的抗震功能的特點,對于未來建筑行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展提供了新的方向。
四、竹材在適老性裝配式建筑設計中的應用原則
通過對竹材的物理性、裝飾性以及可持續(xù)發(fā)展性研究,將竹材應用于適老性裝配式建筑空間的設計中,不僅能營造出屬于中國風格的建筑空間,引起老年人的情感共鳴,還能在提高居住空間品質的同時,降低建造成本,達到生態(tài)可持續(xù)發(fā)展的目的。
(一)生態(tài)性與可持續(xù)性原則
隨著中國適老性建筑需求的增加,建筑行業(yè)需要消耗大量的建筑材料,中國每年對木材的開采已經使森林面積銳減,導致結構性矛盾突出,建筑材料面臨的形勢越來越緊迫。中國竹資源十分豐富,成材周期短,可以滿足建筑產業(yè)資源高消耗的要求。竹和木材有許多的相似性,逐漸成為了木材的替代資源。適老性裝配式建筑設計中加入竹元素,促進了自然資源的合理利用。竹在一定程度上可以替代木材實現(xiàn)氛圍空間的營造,體現(xiàn)空間與大自然的交互,提升居住品質。竹材傳遞著綠色生態(tài)理念,易取材、易降解,可通過現(xiàn)代技術實現(xiàn)回收和重復利用。竹材的開發(fā)應用順應了生態(tài)可持續(xù)發(fā)展的方向,在未來的建筑行業(yè)中會有更好的發(fā)展前景。
(二)文化性與藝術性原則
在中國的傳統(tǒng)文化中,竹子象征著一種堅忍不拔的品格,樸素而不嬌艷、寧靜而不浮躁、剛直而不軟弱。竹給人的感覺是自然樸實、簡潔大方。竹作為中華民族的一個重要文化元素,將其應用到適老性裝配式建筑中,能夠表現(xiàn)出民族的文化及精神特征,以及對民俗的記憶性、回味性和尋根性,其形象、形態(tài)、空間和活動方式易于與老年人溝通,從而增強老年人對于中國文化傳承的認同感[13]。在適老性裝配式建筑設計中應用竹材時,要充分挖掘中華傳統(tǒng)竹文化的內涵,并在設計中體現(xiàn)出來。通過藝術創(chuàng)意的手法來表達建筑空間的設計,營造能細細品味的藝術文化空間,引起居住群體的情感共鳴。
(三)經濟性與實用性原則
中國有27個省份分布有竹林,在中國利用竹作為建筑材料本身就具有就地取材、降低運輸和建造成本的優(yōu)勢。竹材從生長到開發(fā)再到最后的降解,都符合經濟性與實用性的原則。但是,竹材也存在著許多的弊端,它的使用年限等還無法和混凝土或木結構相比,建筑設計也要區(qū)別于一般的產品設計,需要保證質量與使用壽命,只有這樣,才能真正地降低建造成本。將竹材應用到適老性裝配式建筑設計中,必須要了解各種竹材的特性,在設計上揚長避短。關于竹材的改性材料開發(fā)還在不斷探索,但是竹材的經濟優(yōu)勢終會凸顯,并會不斷地開發(fā)創(chuàng)新。
五、結語
從當前的社會環(huán)境可以看出,建筑活動是一個高消耗、髙污染的生產行為。在面對人口老齡化趨勢帶來的適老性建筑需求大量增加的問題面前,如何推動建筑快速且健康可持續(xù)的發(fā)展是建筑革新面臨的重要問題之一。裝配式建筑的理念解決了適老性建筑的需求,未來將竹材運用到適老性裝配式建筑的設計中去,能很好地解決目前裝配式建筑材料結構單一的情況。竹的裝飾性特征能夠提升整個建筑的文化藝術感,提供建筑空間的靈活性,但目前針對這方面的研究和設計還很欠缺。在提倡節(jié)能環(huán)保的今天,竹材將得到大力推崇。竹材運用到適老性裝配式建筑設計中是值得研究的課題,有利于老年人和全社會關注和參與到養(yǎng)老環(huán)境的建設之中。
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作者簡介:王妍,湖南科技大學碩士研究生。研究方向:環(huán)藝設計。