李曉陽 鄭州輕工業(yè)大學助教、碩士研究生
當前,在鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略的引導下,改善鄉(xiāng)村人居環(huán)境、優(yōu)化鄉(xiāng)村住居品質(zhì)、推動發(fā)展宜居和諧的美麗鄉(xiāng)村,已經(jīng)成為推進生態(tài)文明建設(shè)的重中之重,也是美麗鄉(xiāng)村建設(shè)中的一項重要任務。
長期以來,鄉(xiāng)村住宅施工建設(shè)形式以村民自建為主,存在施工技術(shù)較為粗放、集成化程度低、居住品質(zhì)較差的現(xiàn)狀。鄉(xiāng)村以往主要采用的是“自下而上”的傳統(tǒng)設(shè)計體系,還需適應現(xiàn)今設(shè)計體系的快速轉(zhuǎn)型,在此過程中“自上而下”的科學指導也必不可少[1]。在建筑設(shè)計領(lǐng)域,低碳營造指的是在建筑建造過程中利用節(jié)能環(huán)保技術(shù),盡可能降低碳排放量,實現(xiàn)綠色、可持續(xù)發(fā)展的目標。為實現(xiàn)鄉(xiāng)村住宅的低碳營造,可采用集成技術(shù)方法,提高建筑施工效率,完善建筑全生命周期運行的各項相關(guān)因素。集成技術(shù)的利用能夠?qū)崿F(xiàn)高水準設(shè)計和高效高質(zhì)施工建設(shè),以綠色發(fā)展模式引領(lǐng)鄉(xiāng)村振興。
SI 住宅技術(shù)體系,指的是在住宅中支撐體S(Skeleton)和填充體I(Infill)完全分離的住宅建設(shè)體系。該體系能提高住宅的性能,便于實現(xiàn)住宅的長效化使用[2]。采用SI 住宅技術(shù)體系,有利于提高結(jié)構(gòu)和主要部品的耐久性,及時維護設(shè)備部品,提高戶內(nèi)平面變更與改裝的適應性。為了提高鄉(xiāng)村住宅的耐久性,在功能空間的構(gòu)建中,需要參照SI 住宅技術(shù)體系,將結(jié)構(gòu)與內(nèi)裝分離、設(shè)備管線與功能空間分離[3]。
模塊化的功能空間,指的是以人體工程學的尺度為考量確定模塊單元的尺寸,結(jié)合基本功能需要,確定模塊空間基本單元的構(gòu)成形式,再按照模數(shù)網(wǎng)格進行組合。這種模塊化的體系能以模數(shù)的基本形式形成設(shè)計和建造的通用體系,便于提高空間的適用性[4]。
鄉(xiāng)村住宅建設(shè)一直處于較為粗放的狀態(tài),大多沒有經(jīng)過設(shè)計,建筑材料的質(zhì)量也難以得到保障,而且在施工過程中缺乏質(zhì)量監(jiān)管,最終導致鄉(xiāng)村住宅耐久性差。為了提高鄉(xiāng)村住宅的結(jié)構(gòu)主體性能,近年來國家多次出臺政策方針等,提出相應的指導性策略,鼓勵發(fā)展裝配式建筑。國家發(fā)改委發(fā)布的《低碳社區(qū)試點建設(shè)指南》鼓勵在鄉(xiāng)村建筑設(shè)的施建設(shè)施工過程中,積極推廣工業(yè)化和設(shè)計裝修一體化的建造方式。
目前,在鄉(xiāng)村住宅的裝配式試點項目建設(shè)實踐中主要應用的是裝配式混凝土結(jié)構(gòu)和鋼結(jié)構(gòu)2 種結(jié)構(gòu)形式。當主體結(jié)構(gòu)采用裝配式混凝土結(jié)構(gòu)體系進行建造時,建筑主體結(jié)構(gòu)部品體系采用鋼筋混凝土預制構(gòu)件進行現(xiàn)場組裝。這種建造方式能實現(xiàn)標準化設(shè)計和施工建造,建筑能實現(xiàn)保溫、結(jié)構(gòu)、裝飾一體化。內(nèi)部采用菜單選擇進行功能配置,可以選擇配置地暖、新風系統(tǒng)、太陽能等節(jié)能設(shè)施設(shè)備,便于滿足不同用戶的需求,集中體現(xiàn)裝配式結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢。
當主體結(jié)構(gòu)采用輕鋼型結(jié)構(gòu)時,具有以下優(yōu)點:主體結(jié)構(gòu)采用的是輕型薄壁型材,自重輕、強度高、占用面積??;構(gòu)配件工業(yè)化程度高,精確度高,易于安裝;施工過程中濕作業(yè)較少,鍍鋅型材防水防腐,有利于減少維護和裝修費用;便于擴大柱距和擴展空間,更加便于村民根據(jù)居住需求增加建筑面積;室內(nèi)水暖電氣管線全部穿插在墻體中和樓層間,布置靈活,便于維修;輕鋼結(jié)構(gòu)建筑便于移動搬遷,建筑材料回收利用率更高,更加符合低碳社區(qū)的營造策略。
圖1 居住空間整體功能空間構(gòu)建體系(圖片自繪)
傳統(tǒng)內(nèi)裝多采用原材料現(xiàn)場進行施工,裝修部分無法與主體結(jié)構(gòu)相分離,而且濕作業(yè)較多、施工效率較低。室內(nèi)裝修一體化技術(shù)綜合采用雙層墻體、架空雙層樓板、整體廚衛(wèi)模塊、輕質(zhì)隔墻等技術(shù),實現(xiàn)室內(nèi)裝修的技術(shù)集成。這種一體化裝修技術(shù)基本可以實現(xiàn)部品工廠定制、現(xiàn)場干式安裝,能做到與主體結(jié)構(gòu)相分離,施工效率較高。居住空間整體功能空間構(gòu)建體系見圖1。
參照SI 住宅的特性,為了使住宅的結(jié)構(gòu)部分與裝修部分相分離,在住宅中可以運用雙層面層系統(tǒng)。如今,裝配式、部品式的室內(nèi)裝修技術(shù)較為成熟。為了提高鄉(xiāng)村住宅的品質(zhì),可以推行這種形式的室內(nèi)裝修技術(shù)。面層下進行支撐骨架的搭建,主要采用輕鋼龍骨等形式,各種管線、采暖、通風設(shè)備等從中穿越,也更加便于設(shè)備管線的鋪設(shè)。在后期使用檢修時,因管線、設(shè)施設(shè)備等并不同于以往傳統(tǒng)的埋置于結(jié)構(gòu)部分的形式,更便于更換和維護,并可延長住宅的使用時間。
在室內(nèi)部品中,最重要的是整體衛(wèi)浴和整體廚房模塊。通過高度集成的設(shè)計,衛(wèi)浴和廚房模塊通過高效的產(chǎn)品配置,為居住者提供高品質(zhì)的生活體驗。標準化的模塊單元便于提高設(shè)計和建造效率,同時進一步提升空間的精細化設(shè)計水平,實現(xiàn)室內(nèi)居住空間的高效使用。
在一體化室內(nèi)裝修中,戶內(nèi)空間的分隔和整合更適宜采用輕質(zhì)隔墻。通過利用干式輕質(zhì)隔墻,能靈活地對室內(nèi)空間進行整合,同時方便拆卸改造。通常,這種輕質(zhì)隔墻自重較輕,便于施工和改造,具有一定的穩(wěn)定性和隔聲性能,一些輕質(zhì)隔墻還能實現(xiàn)管線的布置。一般建造住宅時,可直接采用工廠預制的輕質(zhì)隔墻產(chǎn)品。
鄉(xiāng)村住宅中一般儲藏空間不足,村民未普遍形成積極的儲藏意識和習慣,導致鄉(xiāng)村住宅的儲藏效率普遍較低。針對鄉(xiāng)村住宅中出現(xiàn)的這種情況,可以在鄉(xiāng)村住宅內(nèi)部設(shè)置定制的儲藏柜體,并根據(jù)村民的實際需要進行選擇和變更。這種設(shè)計能提高居住效率,滿足村民的儲藏需求,提升居住品質(zhì),改善居住環(huán)境[5]。室內(nèi)儲藏空間的一體化設(shè)計如圖2 所示。
圖2 室內(nèi)儲藏空間的一體化設(shè)計(圖片自繪)
圖3 集成管道系統(tǒng)示范模型(圖片來源于OBOM 網(wǎng)站)
戶內(nèi)的各種設(shè)施設(shè)備的管線通過架空樓板的夾層空間匯總于外側(cè)的集成管道中,便于管線的檢修,具有高集成度、高精確度的特點。在設(shè)施設(shè)備的選擇方面,可結(jié)合村民實際情況適當運用太陽能一體化能源系統(tǒng)、地熱供暖系統(tǒng)、中央空調(diào)、冷熱水循環(huán)系統(tǒng)等設(shè)備。集成管道系統(tǒng)示范模型如圖3 所示。
本文結(jié)合當前鄉(xiāng)村住宅的階段性特征,對鄉(xiāng)村住宅低碳營造的集成技術(shù)方法進行研究。在理論方面,鄉(xiāng)村住宅的設(shè)計施工策略應在政策導向的指引下不斷更新,深入推進農(nóng)村基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),推進鄉(xiāng)村建筑高質(zhì)量發(fā)展,改善農(nóng)村人居環(huán)境,以綠色低碳的發(fā)展模式助力鄉(xiāng)村振興。