淺談冀中地區(qū)鄉(xiāng)村建筑改造
——以河北石家莊新樂(lè)市西張村為例

刁振振

(黑龍江科技大學(xué)，黑龍江哈爾濱 150022)

全球化和城鎮(zhèn)化的不斷發(fā)展，使得“美麗鄉(xiāng)村”一度成為熱門詞匯，鄉(xiāng)村也隨后成為了建筑師們不斷關(guān)注的焦點(diǎn)和操練場(chǎng)。其中不得不提的就是浙江安吉縣，其進(jìn)行的鄉(xiāng)村建設(shè)改造被稱為“中國(guó)新農(nóng)村建設(shè)的活樣本”，它在提高居民自身居住舒適性的基礎(chǔ)上，通過(guò)改善農(nóng)村的生態(tài)與景觀，打造一批知名的農(nóng)業(yè)產(chǎn)品，使得當(dāng)?shù)鼐用癜l(fā)家致富。這給中國(guó)廣大鄉(xiāng)村建設(shè)提供了一個(gè)很好的藍(lán)本，具有很強(qiáng)的指導(dǎo)性。之后，其他地方的鄉(xiāng)村改造建設(shè)工作也都如雨后春筍般如火如荼地進(jìn)展開來(lái)。但靜觀近幾年的美麗鄉(xiāng)村建設(shè)，好的案例不多，反面教材卻比比皆是。大興土木的背后，也著實(shí)存在各類突出的矛盾和問(wèn)題。因重視其形式感，一味地模仿，而割裂自身的文化命脈。因設(shè)計(jì)不當(dāng)，導(dǎo)致資源的浪費(fèi)和經(jīng)濟(jì)的損耗，此類問(wèn)題都是值得我們反思的。筆者有幸參與河北石家莊新樂(lè)市西張村美麗鄉(xiāng)村的建筑改造項(xiàng)目設(shè)計(jì)，深刻探究了建筑改造過(guò)程中出現(xiàn)的一系列問(wèn)題，并從技術(shù)層面提出相關(guān)改造策略。

1　西張村概況

西張村隸屬河北石家莊新樂(lè)市?，F(xiàn)有居民450戶，約2 000人。大部分人以大棚種植為主，其余外出打工，經(jīng)濟(jì)收入一般。土質(zhì)是沙土地，適合發(fā)展循環(huán)農(nóng)業(yè)，農(nóng)作物以小麥、玉米、蔬菜、瓜果為主。目前村里建筑大致可以分為新民居、一般用房、百年老宅(圖1、圖2)三大類，絕大部分建筑都建于20世紀(jì)50～80年代，多以院落式平頂為主，屬于非節(jié)能建筑。建筑材料多為青磚、紅磚和竹子。有“甄氏文化”的軍旅底蘊(yùn)，想借此機(jī)會(huì)打造成紅色旅游村。

圖1　百年古宅的山墻

圖2　百年古宅的立面

2　建筑改造

根據(jù)西張村的實(shí)際情況，我們將新民居按照現(xiàn)行的工程做法和節(jié)能要求加以設(shè)計(jì)和施工，將一般住宅和百年老宅根據(jù)農(nóng)村房屋危險(xiǎn)性鑒定等級(jí)進(jìn)行評(píng)估，將A、B等級(jí)的房屋進(jìn)行改造，對(duì)于C、D等級(jí)的先進(jìn)行結(jié)構(gòu)加固，后續(xù)再進(jìn)行改造設(shè)計(jì)。但美麗鄉(xiāng)村背景下的建筑改造因受到經(jīng)濟(jì)方面的影響以及施工者能力的制約，和我們做的城市建筑設(shè)計(jì)有著本質(zhì)的差別。我們既不可能像在設(shè)計(jì)院那樣出一套完整詳盡的施工圖，也不可能按照規(guī)定俗成的施工圖直接施工，更多是現(xiàn)場(chǎng)的隨機(jī)應(yīng)變[1]。在此，筆者僅僅以自己在西張村參與的部分改造項(xiàng)目的工程做法加以分析，和大家共同探討。

2.1　圍墻的改造

西張村因地域特點(diǎn)呈現(xiàn)出院落式的建筑形式(改造后的院落空間如圖3)，外圍墻不僅僅起外圍護(hù)的作用，而且作為街道的主要展示立面，所以圍墻作為改造的重點(diǎn)不容忽視。西張村外圍墻比較雜亂，分為土坯墻和磚石墻兩種。對(duì)于土坯外墻部分，我們的具體做法是：在土坯墻上進(jìn)行掛網(wǎng)，然后抹水泥砂漿進(jìn)行找平，最后刷統(tǒng)一的白色涂料。

圖3　改造后的庭院空間

至于圍墻頂部我們采用灰瓦壓頂。對(duì)于磚石建筑我們的做法是先清理外墻面，然后抹配比 為1∶3水泥砂漿40 mm，接著刮膩?zhàn)?道，刷一道底漆，并涂白色外墻涂料2遍[2]。墻頂也是灰瓦壓頂。

2.2　屋頂平改坡

因?yàn)槠轿蓓敶嬖诒馗魺嵝阅懿钜约奥┧热秉c(diǎn)，我們?cè)谖鲝埓迕利愢l(xiāng)村實(shí)踐中采用平改坡的方法，在平屋頂上架設(shè)輕鋼龍骨起坡。在處理屋脊時(shí)，我們遵從當(dāng)?shù)孛窬拥膫鹘y(tǒng)做法，采用100 mm 厚水泥砂漿壓頂。原有坡屋頂?shù)慕ㄖ?，如已有封檐板且質(zhì)量較好，則對(duì)其進(jìn)行清理并涂刷灰色油漆，屋面鋪設(shè)塑鋼瓦。對(duì)于磚混建筑，我們結(jié)合雨蓬板的寬度做坡檐，加 150 mm寬封檐板并涂刷灰色油漆，檐口底部抹灰刷白[2]。

2.3　門樓的改造

入口大門是建筑給人的第一印象，尤為重要。西張村所在的地區(qū)毗鄰首都，受北京建筑文化的影響很大，其現(xiàn)有的門樓在做法和色彩上均沿襲老北京的做法。但歷時(shí)已久，出現(xiàn)很多需要修繕的部分，現(xiàn)將改造前后的門樓設(shè)計(jì)列出(表1)。

表1西張村門樓改造對(duì)比

3　建筑節(jié)能策略

農(nóng)村住宅一般都是由當(dāng)?shù)毓こ剃?duì)自行完成，由于當(dāng)時(shí)經(jīng)濟(jì)技術(shù)條件有限，人們節(jié)能意識(shí)的薄弱以及節(jié)能知識(shí)的匱乏，因此在建設(shè)過(guò)程中，多數(shù)住宅都不會(huì)考慮節(jié)能設(shè)計(jì)。西張村屬于暖溫帶大陸性季風(fēng)氣候，太陽(yáng)輻射的季節(jié)性變化顯著，冬夏季長(zhǎng)，春秋季短。其氣候特點(diǎn)屬于建筑熱工設(shè)計(jì)分區(qū)中的寒冷(B)區(qū)，這就涉及到保溫問(wèn)題，那么節(jié)能也就勢(shì)在必行，一般我們是通過(guò)建筑物圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫隔熱性能來(lái)實(shí)現(xiàn)[3]，因此筆者對(duì)西張村既有建筑的外墻、門窗、屋面以及新型技術(shù)進(jìn)行節(jié)能分析和研究。

3.1　既有建筑墻體的節(jié)能改造策略

對(duì)既有墻體的節(jié)能改造主要從保溫性出發(fā)，有墻體外保溫節(jié)能改造和墻體內(nèi)保溫節(jié)能改造兩種。墻體外保溫就是在主體墻結(jié)構(gòu)外側(cè)，通過(guò)粘接材料，固定一層保溫材料，然后在保溫材料的外側(cè)抹砂漿或者貼面做裝飾。其基本構(gòu)造層次由內(nèi)而外是墻體，黏結(jié)層，保溫層，保護(hù)層，飾面層。其基本構(gòu)造形式，根據(jù)保溫層與主體的結(jié)合方式可以分為噴涂式、抹灰式、粘接式、掛裝式及混合式。墻體內(nèi)保溫就是在墻體結(jié)構(gòu)內(nèi)側(cè)覆蓋一層保溫材料，通過(guò)粘結(jié)劑固定在墻體結(jié)構(gòu)內(nèi)側(cè)，之后再在保溫材料外側(cè)再做保溫層及飾面層。通常的構(gòu)造作法有幾種：保溫砂漿內(nèi)保溫(抹灰式)、保溫板內(nèi)保溫(粘接式)、輕質(zhì)砌塊內(nèi)保溫(砌筑式)、其他作法(貼保溫壁紙、熱反射材料)[4]。

西張村絕大部分建筑的墻體以370 mm厚實(shí)心黏土磚為主?？紤]到墻體內(nèi)保溫會(huì)影響住戶的室內(nèi)活動(dòng)和正常生活、占用室內(nèi)的使用面積、不利于裝修等缺點(diǎn)，在實(shí)際改造中我們采用的墻體外保溫節(jié)能改造技術(shù)?？紤]到經(jīng)濟(jì)因素，我們選用的保溫材料是EPS板(圖4)，當(dāng)然也可以選擇聚苯板或者巖棉板。具體做法是：將EPS板從墻體基部開始，自下而上逐步水平方向一次安設(shè)，拉線校核，在陽(yáng)角與陰角的垂直接縫處應(yīng)交錯(cuò)排列。采用條粘法，通過(guò)膠粘劑將保溫板牢牢粘貼在外墻面上。保溫板表面均勻抹一層3～4 mm厚的砂漿，并鋪增強(qiáng)網(wǎng)布，每塊保溫板中央釘一枚配有直徑5 cm墊片的膨脹螺栓，再進(jìn)行一層抹灰，使其表面平整后再進(jìn)行外裝飾貼面。

1.基材；2.界面砂漿；3.粘接砂漿；4.EPS板；5.抹面砂漿；6.耐堿玻纖網(wǎng)格布；7.抹面砂漿；8.涂料面飾層(底涂、膩?zhàn)?、涂?圖4　EPS板的外墻外保溫做法

3.2　既有建筑門窗的節(jié)能改造策略

門窗具有采光、通風(fēng)、通行的功能，但在門窗、墻體、屋面、地面四大圍護(hù)部件中，門窗的絕熱性能最差，是影響室內(nèi)熱環(huán)境質(zhì)量和建筑節(jié)能的主要因素?？傮w而言，門窗的節(jié)能主要是從改善現(xiàn)有門窗的保溫隔熱性能入手。一般有加強(qiáng)門窗的隔熱性能，加強(qiáng)窗戶內(nèi)外的遮陽(yáng)措施以及改善窗戶保溫性能三種。在加強(qiáng)門窗的隔熱性能方面，影響門窗隔熱性能的主要因素有門窗框材料、鑲嵌材料的熱工性能和光物性能等。門窗材料的熱導(dǎo)率和門窗的傳熱系數(shù)成正比，為了使得門窗的傳熱系數(shù)小，我們要選擇導(dǎo)熱率小的門窗材料。而對(duì)于窗戶而言，我們則可以選擇特殊的熱反射玻璃或者對(duì)紅外線反射能力強(qiáng)的材料，比如低輻射玻璃。在加強(qiáng)窗戶內(nèi)外的遮陽(yáng)措施方面，我們?cè)诖皯敉鈧?cè)增設(shè)遮陽(yáng)板、遮陽(yáng)篷或者增加南向陽(yáng)臺(tái)，而在窗戶內(nèi)側(cè)我們可以采用鍍有金屬膜的熱反射織物窗簾。在改善門窗的保溫性能方面，由于單層玻璃的熱阻很小，內(nèi)外表面的溫差不大，所以其保溫性能差。采用雙層或者多層玻璃，或中空玻璃，利用空氣間層熱阻大的特點(diǎn)，同時(shí)也要選擇熱阻率小的門框材料，比如塑料或者斷熱處理的金屬框材等[4]。

經(jīng)過(guò)調(diào)研和統(tǒng)計(jì)我們發(fā)現(xiàn)西張村門的主要類型分兩種，一種是木門另一種是鋁合金門。對(duì)于木門而言，我們的具體做法是將單層木門改成雙層木門，即原外開木門在內(nèi)側(cè)加內(nèi)開木門；原內(nèi)開木門在外側(cè)加開木門。而單層鋁合金門也是增設(shè)一層鋁合金門。除此以外，我們還在門的縫隙處設(shè)置聚乙烯泡沫塑料，在門芯板內(nèi)加貼高效的聚苯板，并用高強(qiáng)度，防空氣滲透的面板加以保護(hù)。

3.3　既有建筑屋面的節(jié)能改造策略

屋面作為一種建筑外圍護(hù)結(jié)構(gòu)所造成的室內(nèi)外溫差傳熱耗熱量大于外墻面和地面，所以提高屋面的保溫隔熱性能，對(duì)于抵抗夏季的室外熱能力很重要。既有屋面的一般方法有干鋪保溫材料，架空平屋面，倒置式屋面，加設(shè)坡屋頂，種植屋面五種。干鋪保溫材料的具體作法是留出排水通道，干鋪材料。保溫材料可以采用B03或B04級(jí)加氣混凝土，干鋪在現(xiàn)有屋面防水層上，并在表面做防水涂層。架空平屋面，有兩種方案：一種是在橫墻部位砌筑100～150 mm高的導(dǎo)墻，在墻上鋪設(shè)加氣混凝土面板，再在上部鋪設(shè)防水層，形成一個(gè)封閉的空間保護(hù)層。第二種是在屋面荷載條件允許的情況下，在屋面上砌筑150 mm×150 mm左右方垛，在其上鋪設(shè)500 mm×500 mm水泥薄板。倒置式屋面即在原防水層上，干鋪防水性能好、強(qiáng)度高的保溫材料，在其上鋪設(shè)一層4～5 mm的油氈，再在其上干鋪擠塑聚苯保溫板，保溫板上放置保溫薄膜，最上面鋪設(shè)卵石。加設(shè)屋頂即把保溫性能差的平屋頂改為坡屋頂，同時(shí)還可以利用煙囪效應(yīng)，把屋面做成屋頂檐口與屋脊通風(fēng)或老虎窗通風(fēng)。而種植屋面則是利用植物的光合作用，將熱能轉(zhuǎn)化為生化能，利用植物蒸騰作用增加蒸發(fā)散熱量，可以大大降低室外溫度[4]。

西張村絕大部分房屋都是平屋頂，除了“冬冷夏熱”不節(jié)能以外，還存在屋面滲漏和屋面臟、亂、差的情況，所以在其過(guò)程中我們實(shí)施“平改坡”的方案，具體做法是在原有屋架上做輕鋼龍骨起坡，保溫由原平頂承擔(dān)，在原屋頂鋪設(shè)聚苯板保溫層，坡屋頂起排水和防水作用，并且由新坡頂、新材料、新色彩帶來(lái)建筑新形象。

3.4　建筑節(jié)能新技術(shù)

3.4.1采用LED節(jié)能燈

城鎮(zhèn)化的不斷發(fā)展，使得農(nóng)村夜生活水平有所提升，照明成為一個(gè)不可避免的話題，除了滿足自家生活照明外，對(duì)村民公共活動(dòng)場(chǎng)地的夜環(huán)境照明提出了更高的要求，尤其是節(jié)假日更是燈火輝煌，所以電燈就成為很大的能源消耗品。研究表明，LED燈(又稱發(fā)光二極管)，相比于農(nóng)村常用的白熾燈，其光電轉(zhuǎn)化率更高(是白熾燈的6倍)，壽命更長(zhǎng)(是白熾燈的100倍)，綠色環(huán)保。從長(zhǎng)遠(yuǎn)利益看，是經(jīng)濟(jì)節(jié)能環(huán)保的不二之選。

3.4.2太陽(yáng)能技術(shù)(太陽(yáng)能集熱器+相變地板采暖系統(tǒng))

農(nóng)村地區(qū)相比于城市地區(qū)具有更低建筑密度，沒(méi)有高樓大廈的遮擋，太陽(yáng)的日照時(shí)間更長(zhǎng)，太陽(yáng)能作為綠色能源，我們要加以利用。PCM與太陽(yáng)能、其他再生資源或者使用夜晚低谷電的熱泵復(fù)合應(yīng)用于空氣加熱系統(tǒng)，它主要通過(guò)太陽(yáng)能、低谷電、熱泵對(duì)相變材料加熱，用于地板采暖。安裝在屋頂?shù)奶?yáng)能熱水器通過(guò)水泵經(jīng)導(dǎo)管將熱水輸送到地板的相變材料儲(chǔ)熱器中將熱能儲(chǔ)存起來(lái)，當(dāng)溫度在21℃上下波動(dòng)時(shí)，地板下面的相變材料儲(chǔ)熱器吸收或者釋放能量，并在需要時(shí)釋放為室內(nèi)供暖[4]。

3.4.3雨水回收

該地區(qū)夏季潮濕多雨且雨量集中，為了達(dá)到資源不浪費(fèi)的目的，引入雨水回收裝置。該裝置結(jié)合坡屋頂由屋頂?shù)呐潘苓M(jìn)行回收利用，通過(guò)地下處理裝置后輸出再利用，輸出的水能夠用于沖廁、洗車、澆花等對(duì)水質(zhì)要求不高的用水。整個(gè)過(guò)程類似中水循環(huán)系統(tǒng)，目前在很多新建小區(qū)都會(huì)涉及應(yīng)用。

4　總結(jié)

建筑改造自從古至今一直是人們津津樂(lè)道的話題，在“美麗鄉(xiāng)村”的規(guī)劃中更是不可或缺的重要角色。但其所處的特殊農(nóng)村環(huán)境使得很多方面都受到限制。筆者針對(duì)西張村的建筑改造，從技術(shù)層面給出了具體的工程做法和節(jié)能改造策略，希望能總結(jié)出從特殊性推向一般性的建設(shè)規(guī)律，為以后美麗鄉(xiāng)村的建設(shè)提供一定的參考。但并非什么事情都放之四海而皆準(zhǔn)，每個(gè)村有每個(gè)村的獨(dú)特文化和思維，作為設(shè)計(jì)師的我們不僅要把技術(shù)性和文化性相結(jié)合，更要學(xué)會(huì)轉(zhuǎn)變態(tài)度和想法，把自己置于很低的角度來(lái)感受農(nóng)村的真善美。面對(duì)美麗鄉(xiāng)村建筑改造的偉大事業(yè)，我們還有很長(zhǎng)的一段路要走。