宋建華 (中鐵國際集團(tuán)有限公司,北京 100039)
按照我國現(xiàn)行對外援助政策,一個建設(shè)項(xiàng)目要經(jīng)過考察、設(shè)計(jì)、施工三個主要環(huán)節(jié)才能交付受援國政府。其中設(shè)計(jì)人員在考察環(huán)節(jié)才能去現(xiàn)場了解建設(shè)場地的具體情況。根據(jù)建設(shè)項(xiàng)目規(guī)模大小不同,考察的時間也長短不同,大部分項(xiàng)目的時間跨度在20~30d。由于路途遙遠(yuǎn),設(shè)計(jì)人員必須在考察階段盡量全面地掌握項(xiàng)目的具體條件,一旦出現(xiàn)遺漏的情況,將會導(dǎo)致設(shè)計(jì)與實(shí)際條件不符,影響項(xiàng)目功能發(fā)揮。
圖1 援利比里亞大學(xué)芬德爾分校校舍項(xiàng)目
參與援外工程的建筑師來自全國各大城市,大部分習(xí)慣于本地區(qū)的設(shè)計(jì)工作。但我國地域廣大,氣候類型、地質(zhì)條件、建筑形式多種多樣,因此各地設(shè)計(jì)人員的設(shè)計(jì)理念有很大差別。對于同一項(xiàng)目,不同地區(qū)建筑師的設(shè)計(jì)作品都會帶有很強(qiáng)的地區(qū)痕跡,呈現(xiàn)出千姿百態(tài)的景象。從各個項(xiàng)目的競標(biāo)中,可以看出這個特點(diǎn)。的確,其中有很多方案作品較好地與受援國當(dāng)?shù)氐淖匀粭l件和社會條件進(jìn)行了結(jié)合,但也有很多設(shè)計(jì)沒有充分考慮到受援國當(dāng)?shù)氐木唧w條件,而且,方案階段主要是解決一些全局性的、總體性的問題,對于深入的、細(xì)部的、具體的問題,由于建設(shè)場地遙遠(yuǎn)陌生、考察手段有限、考察不全面等種種原因,即使是一個好的方案在施工圖階段仍然可能出現(xiàn)設(shè)計(jì)與實(shí)際脫節(jié)的情況。
正是因?yàn)樵夤こ叹哂挟惖卦O(shè)計(jì)、跨國施工、材料供應(yīng)與施工現(xiàn)場相分離等特殊性,所以對設(shè)計(jì)工作也提出了一系列的新要求,設(shè)計(jì)圖紙必須更詳細(xì)、明確、符合當(dāng)?shù)貙?shí)際條件并具有前瞻性。
接受中國援助的國家分布在世界各地,其中很多國家處于沿海地區(qū),例如位于大洋中的島嶼國家。這些國家的島嶼和近海地區(qū)多為海洋性氣候,其重要特點(diǎn)是空氣濕度大、鹽分高,從大海吹來的高鹽分空氣常年與建筑物各種構(gòu)配件接觸,對其產(chǎn)生侵蝕,使其迅速老化。
因此,在建筑考察、選址及設(shè)計(jì)的時候,要注意濱海環(huán)境對建筑物構(gòu)配件材料的腐蝕問題。由于濱海環(huán)境具有風(fēng)景優(yōu)美、交通便利等特點(diǎn),從我國近年的援助項(xiàng)目來看,包括住宅、學(xué)校、醫(yī)院等選址于海邊的情況屢見不鮮。如果項(xiàng)目位于濱海環(huán)境,那么建筑師在構(gòu)配件材料選擇、構(gòu)造設(shè)計(jì)等方面要特別防止腐蝕問題的出現(xiàn),外露材料如外門及其配件、外窗防盜護(hù)欄、欄桿扶手、紗窗、燈具吊桿吊鏈等盡量不要選擇容易生銹腐蝕的普通鋼鐵類材料,對于必須使用此類材料的,就要在防腐防銹構(gòu)造設(shè)計(jì)、材料做法上提高設(shè)計(jì)等級以使其更好地發(fā)揮使用功能。
濱海環(huán)境還要注意材料的防潮。海邊的空氣潮濕,近海地帶在海風(fēng)吹拂下,即使天氣晴朗也能明顯感覺到水汽迎面而來。在工程實(shí)踐中,就曾經(jīng)有濱海某使館建筑木質(zhì)墻裙由于所用膠結(jié)材料受潮嚴(yán)重導(dǎo)致墻裙面材起鼓、局部脫落的工程質(zhì)量問題發(fā)生,影響房屋的使用。因此,各種可能吸濕的材料如保溫隔熱材料、膠結(jié)材料、木構(gòu)件都應(yīng)注意加強(qiáng)防潮處理或采用耐潮材料替代。
在中國的援助對象國里,有的國家降雨量特別大。比如有“非洲雨都”之稱的利比里亞首都蒙羅維亞年降雨超過5000mm。巨大的降雨量可能造成建設(shè)場地內(nèi)的洪澇災(zāi)害,也可能使墻體滲水、屋面漏水等質(zhì)量事故。在這些國家進(jìn)行援外建筑設(shè)計(jì)時,應(yīng)充分考慮到降雨量帶來的一系列后果。
首先,在場地選址和總體布置時,應(yīng)保證所建項(xiàng)目基地位于地勢高、排水快的高地上。地勢低洼、容易積水內(nèi)澇的場地要予以避免。援利比里亞醫(yī)院項(xiàng)目在這方面是一個成功的案例。該醫(yī)院位于距離首都蒙羅維亞370km的偏僻山林地帶。設(shè)計(jì)者選擇了一處開闊的緩坡林地的頂部作為建設(shè)場地,在總平面布置中將場地雨水順地勢排向四周低地并流向附近河流。經(jīng)過一個雨季的實(shí)際考驗(yàn),證明該場地選擇和設(shè)計(jì)有效避免了當(dāng)?shù)卮笥甑牟焕绊?。所以,設(shè)計(jì)考察時應(yīng)全面掌握紅線內(nèi)及周邊地形地貌情況,仔細(xì)查看場地范圍內(nèi)外的土質(zhì)、坡度、坡向、現(xiàn)有排水設(shè)施狀況以及周邊是否有河流分布等。由于容積率小,場地面積大,地形資料匱乏,考察條件惡劣,項(xiàng)目位于郊區(qū)或山林地帶時其要注意弄清這些資料。接受援助的國家一般比較貧窮,即使在城市內(nèi)也少有市政排水設(shè)施,基本都是地表自流排水,因此宜優(yōu)先選擇場地內(nèi)地面自然滲水排水和地面自流排水方式,輔助以必要的永久性排水設(shè)施。在非城市地帶,更應(yīng)避免大量地采用永久性排水設(shè)施排水,其原因有二,一是過多的永久性排水設(shè)施造價高,維護(hù)困難。二是在雨季雨水特別豐沛時永久性排水設(shè)施的可靠性難以保證,與其在場地內(nèi)大量興建排水設(shè)施還不如盡量把雨水導(dǎo)向場地以外,既節(jié)約了資金又使排水解決方法更合理可靠。
圖2 援利比里亞醫(yī)院項(xiàng)目
其次,在進(jìn)行單體建筑設(shè)計(jì)時,要對屋面、外墻、外廊等所有受雨水影響部位的防水和排水采取合理處理方案和構(gòu)造。屋面滲漏水問題對于大雨量國家是一個常見的質(zhì)量通病,實(shí)踐表明在這些國家進(jìn)行屋面設(shè)計(jì)時應(yīng)采取比較保守的設(shè)計(jì)方案,即使造價略有增加也是值得的。屋面宜采取坡屋面,以加快排水速度,同時應(yīng)采取多道設(shè)防,加強(qiáng)防水的可靠性。屋面雨水管管徑要切實(shí)經(jīng)過計(jì)算確定,要比一般情況下加大管徑、加密管距。雨量大的國家一般年平均氣溫也高,建筑體型設(shè)計(jì)較通透,外廊多,花格窗多,設(shè)計(jì)時要考慮建筑使用功能在刮風(fēng)下雨時不受影響,建筑可能被雨水飄打的部位應(yīng)采用耐水材料和防水設(shè)計(jì),并能及時將雨水排除。
從緯度分布看,援外工程主要分布在南北回歸線之間。該地帶的氣候特點(diǎn)日照強(qiáng)烈,陽光直射時間長,氣候炎熱。而在南半球,連日照的季節(jié)分布、日照方向也與我國不同了。這些氣候條件的差異都應(yīng)該考慮進(jìn)去。
在建設(shè)項(xiàng)目總體規(guī)劃時應(yīng)進(jìn)行熱環(huán)境設(shè)計(jì),合理確定建筑高度、占地面積及各建筑位置,爭取盡量多綠地,有條件的項(xiàng)目可以適當(dāng)布置水面。總體布局宜采用院落式,如果單體較多則可以采用錯列式、斜列式、自由式或點(diǎn)式布局,以促進(jìn)場地通風(fēng)。單體建筑的朝向要避開東西向陽光直射,正面與高溫季節(jié)主導(dǎo)風(fēng)向應(yīng)形成一個小角度的夾角,便于導(dǎo)風(fēng)入室,形成穿堂風(fēng)。單體應(yīng)遵循炎熱地區(qū)建筑設(shè)計(jì)通用原則,如采用淺色墻體材料、在墻體和屋面鋪設(shè)隔熱材料、建筑立體綠化降溫、設(shè)置遮陽、組織房間通風(fēng)、采用屋面防熱措施等。
接受中國援助的國家多是貧窮國家。我國對外援助建筑工程項(xiàng)目以學(xué)校、醫(yī)院、住宅、體育場館占多數(shù),也有一定數(shù)量的政府辦公、會展類建筑,娛樂類建筑基本沒有??梢钥闯?,這些對外援助為受援國人民群眾提供基本生產(chǎn)生活場所、促進(jìn)受援國經(jīng)濟(jì)發(fā)展為主要目的。隨著我國綜合國力的不斷壯大,我國對外援助資金增加,但根據(jù)我國援外政策的要求,建筑設(shè)計(jì)的基本原則仍應(yīng)是經(jīng)濟(jì)適用,標(biāo)準(zhǔn)恰當(dāng),應(yīng)防止設(shè)計(jì)過程中出現(xiàn)檔次標(biāo)準(zhǔn)過高,與當(dāng)?shù)厣鐣?jīng)濟(jì)發(fā)展脫節(jié)甚至奢侈浪費(fèi)的情況。
在設(shè)計(jì)過程中,對于建筑的裝修檔次、設(shè)備設(shè)施的配備標(biāo)準(zhǔn),設(shè)計(jì)人員有較大的選擇空間。由于在某個具體援助項(xiàng)目下的援助款項(xiàng)總量是一定的,如何把這一定的款項(xiàng)用好用足,使得裝修檔次恰當(dāng)合理,設(shè)備設(shè)施能物盡其用,是一個值得建筑師仔細(xì)揣摩的問題。在實(shí)際工作中,可以看到有的工程設(shè)計(jì)裝修檔次過高、設(shè)備配備太全、建筑面積卻打折扣的情況出現(xiàn),產(chǎn)生了一些負(fù)面后果。
①受援助國家房屋缺少,援助工程應(yīng)提供盡量較多的建筑面積以供使用,如果工程設(shè)計(jì)裝修檔次過高、設(shè)備配備太全,將會占用大量的援助款項(xiàng),從而使工程建筑面積減少,其直接后果是學(xué)校教室數(shù)量減少,醫(yī)院門診、住院可容納人數(shù)減少,辦公樓辦公面積減小等等,這是與援外政策的精神相背離的。
②復(fù)雜的裝修和設(shè)備將會增加使用期維護(hù)難度。許多接受援助的國家都較為貧窮,電力奇缺,沒有公共供水系統(tǒng),沒有本國工業(yè),就連最基本的工業(yè)產(chǎn)品也得靠進(jìn)口。各種建筑技術(shù)工人也非常缺乏,對于高級裝修、水電設(shè)備等方面的故障和技術(shù)難題無法解決。在目前情況下,除了石子、沙子等當(dāng)?shù)夭牧弦酝?,我國援助的建筑工程絕大部分材料、設(shè)備都從國內(nèi)遠(yuǎn)涉重洋運(yùn)到現(xiàn)場,而且所有重要技術(shù)崗位的工人也都是來自中國。工程竣工交付外方使用特別是保修期以后,材料基本沒有剩余。隨著中國工程技術(shù)人員的撤離,建筑的維護(hù)維修往往成為問題。因此,設(shè)計(jì)人員應(yīng)充分考慮建筑的日常維護(hù),少采用復(fù)雜吊頂和受援國難以購買的材料。盡量利用自然通風(fēng)和遮陽降溫,少采用大功率集中空調(diào)系統(tǒng)。對必須設(shè)置空調(diào)的房間要留有檢修空間,冷凝水排水管道設(shè)計(jì)也要簡單便捷并盡量不要埋設(shè)于吊頂內(nèi)。盡量減小發(fā)電機(jī)功率,減輕日常使用的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。
援外工程的安全防盜設(shè)計(jì)也不容忽視。合理的安全防盜設(shè)計(jì)能減少盜竊情況的發(fā)生。受援國由于社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展落后,往往盜竊現(xiàn)象頻發(fā)。在工程施工階段,主要表現(xiàn)為盜竊工程材料和施工器具等。在竣工后,雖然工程已經(jīng)交付受援國政府,但盜竊事件仍然經(jīng)常發(fā)生,如門窗、室外音箱、燈具、水電設(shè)備零件、家具、水溝蓋板等被盜竊。援外工程中的設(shè)備材料大多從中國運(yùn)來,一旦丟失將給工程的正常施工、使用和運(yùn)轉(zhuǎn)帶來很大影響。在援某國醫(yī)療隊(duì)宿舍項(xiàng)目中,由于設(shè)計(jì)人員按照國內(nèi)情況設(shè)計(jì)了低矮通透的大門,雖然美觀,但卻使得當(dāng)?shù)赝当I分子可以輕易翻越,導(dǎo)致院內(nèi)材物經(jīng)常被盜。后來在醫(yī)療隊(duì)隊(duì)員的要求下重新設(shè)計(jì)安裝了防盜大門才解決這一問題。
為了減少盜竊事件的發(fā)生,應(yīng)從設(shè)置防盜設(shè)施和加強(qiáng)防盜構(gòu)造設(shè)計(jì)兩方面入手。設(shè)置防盜設(shè)施,就是在方案設(shè)計(jì)階段要根據(jù)當(dāng)?shù)刂伟矖l件合理確定建筑和設(shè)備防盜設(shè)施數(shù)量。以圍墻為例,在基地周邊應(yīng)設(shè)計(jì)供永久使用的環(huán)繞式圍墻,圍墻高度必須超過人可以攀爬的高度,在圍墻頂上最好鋪設(shè)防盜鐵絲網(wǎng)。圍墻和圍墻大門的形式根據(jù)建筑類型不同可以通透或封閉,但圍墻均應(yīng)能具有可靠的防盜性能。施工單位可以在施工初期就建設(shè)好防盜設(shè)施,從而有效減少施工期間安保費(fèi)用,也能大大減少使用期內(nèi)盜竊的發(fā)生。另外,建筑物的外門數(shù)量與形式、體型安全封閉性、是否引入電子監(jiān)控設(shè)備等也都是設(shè)計(jì)中要加以考慮的。加強(qiáng)防盜構(gòu)造設(shè)計(jì)是指各構(gòu)配件應(yīng)連接牢固、不易拆解。建筑底層外門應(yīng)使用防盜門,外窗要安裝防盜網(wǎng),底層出入口不宜設(shè)置空門洞,這樣才能對出入人員進(jìn)行有效控制。室外場地設(shè)施如音箱、燈具等要具有較高的高度,使竊賊不能輕易接觸。水溝蓋板、體育設(shè)施應(yīng)進(jìn)行整體固定連接等。如果一個項(xiàng)目從場地到單體建筑都能全面地進(jìn)行防盜設(shè)計(jì),那將大大減少盜竊事件的發(fā)生數(shù)量。
另外,援外建筑設(shè)計(jì)也要考慮到援外工程異國施工的困難。援外工程的一個最重要特點(diǎn)是施工場地距離中國遙遠(yuǎn),許多地區(qū)如西非和中美洲距離中國都在一萬公里以上,而受援國經(jīng)濟(jì)落后,大部分材料、施工機(jī)械必須從國內(nèi)通過幾千公里、上萬公里長途運(yùn)輸,歷時1~2兩個月才能運(yùn)抵施工現(xiàn)場。而熟練技術(shù)工人也必須從國內(nèi)招聘,然后辦理護(hù)照、簽證輾轉(zhuǎn)來到施工現(xiàn)場。同時,許多受援國都有一些國內(nèi)不常見的疾病。例如在援利比里亞大學(xué)芬德爾分校校舍項(xiàng)目中,兩年的施工工期中現(xiàn)場施工人員人均患瘧疾竟達(dá)13次左右。當(dāng)?shù)丶膊〉拇罅堪l(fā)作和高溫、雨季等不利因素必然會影響現(xiàn)場施工隊(duì)伍的施工能力。
正是由于這些原因,使得援外工程成本很高,也使得援外工程施工難度增大。因此,在保證工程使用功能和裝修檔次的前提下,應(yīng)對材料、工藝等進(jìn)行簡化處理。
首先,在設(shè)計(jì)中,應(yīng)優(yōu)先選用工藝成熟、便于安裝和運(yùn)輸?shù)牟牧?。新材料、新技術(shù)不宜在援外工程中進(jìn)行試驗(yàn),否則可能由于不能及時補(bǔ)救而耽誤工期,造成較大損失。應(yīng)盡量選擇面磚、涂料、吊頂塊材等成品材料,而不宜選擇現(xiàn)澆水磨石、不銹鋼等難以加工的材料,以減少現(xiàn)場施工工作量,簡化現(xiàn)場施工程序。受援國道路狀況復(fù)雜,有的工地需要進(jìn)行長距離陸地材料運(yùn)輸,在選擇材料時盡量采用不宜破碎的材料。以屋面瓦材為例,可優(yōu)先選用瀝青類柔性材料如多彩玻纖瓦,少選水泥類、陶瓷類等在道路運(yùn)輸劇烈顛簸時可能破碎的瓦材。
其次,在方案和施工圖設(shè)計(jì)中,也應(yīng)從工藝角度簡化施工程序。援外工程的根本目的是向受援國提供實(shí)在的物質(zhì)援助,而不是為了標(biāo)新立異或表達(dá)某種復(fù)雜深奧的思想,因此應(yīng)該拋棄在國內(nèi)有一定市場的奇特、怪異的建筑體型和華而不實(shí)、浪費(fèi)巨大的功能布局。在方案階段就應(yīng)本著實(shí)用、經(jīng)濟(jì)、美觀的原則,通過合理的體型組合、色彩搭配創(chuàng)造美觀大方的建筑形象,通過深入的場地分析和使用功能分析優(yōu)化建筑的平面布局。比如,在建筑設(shè)計(jì)中有針對性地減小結(jié)構(gòu)跨度可以使模板支護(hù)、鋼筋綁扎、混凝土澆注等一系列施工工序簡化??梢远嗖捎梅秸捏w型布局,少采用圓弧、流線、傾斜體型以方便施工。從目前看來援外工程以2~3層的建筑最為常見,采用合理的建筑高度和層數(shù)也可以使施工過程中垂直運(yùn)輸距離變短。應(yīng)盡量減少高空作業(yè),減少高空復(fù)雜設(shè)備安裝,避免大物重物的高空吊裝和安裝。通過這些措施,可以降低施工難度,提高施工速度,增加施工安全性,從而取得更好的經(jīng)濟(jì)和社會效益。
援外工程無小事。一項(xiàng)劣質(zhì)的設(shè)計(jì)不僅會帶來巨額的經(jīng)濟(jì)損失,讓受援國人民失望,還會損害我國與受援國的良好關(guān)系。本文總結(jié)多年援外工程設(shè)計(jì)的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)和切身體會,對設(shè)計(jì)工作提出了一些自己的建議,希望對從事援外建筑設(shè)計(jì)的同行有益。