美麗鄉(xiāng)村建設中綠色生態(tài)鋼木組合結(jié)構(gòu)建筑應用研究
——以揚州為例

沈 杰 張?zhí)K俊 朱旭東 肖忠平

揚州工業(yè)職業(yè)技術(shù)學院

1 引言

隨著社會的高速發(fā)展，污染的問題也接踵而來。人們越加關(guān)注“綠色”，包括綠色食品、綠色產(chǎn)品等。對建筑領(lǐng)域而言，“綠色建筑”概念也被人們所提起。所謂綠色建筑主要是指建筑在全壽命周期內(nèi)，節(jié)約資源、保護環(huán)境、減少污染、為人們提供健康、適用、高效的使用空間，最大限度地實現(xiàn)人與自然和諧共生的高質(zhì)量建筑。

我國住建部也先后制定了《促進綠色建材生產(chǎn)和應用行動方案》、《綠色生態(tài)住宅技術(shù)導則》、《關(guān)于推進住宅產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化提高住宅質(zhì)量若干意見》、《綠色生態(tài)住宅區(qū)建設要點與技術(shù)導則》、《中國生態(tài)住宅技術(shù)評估手冊》等一系列文件，提出了促進城鎮(zhèn)木結(jié)構(gòu)建筑應用，在經(jīng)濟發(fā)達地區(qū)的農(nóng)村自建住宅、新農(nóng)村居民點建設中重點推進木結(jié)構(gòu)農(nóng)房建設等理念。

2 揚州美麗鄉(xiāng)村建設基本情況

2018 年中央一號文件《中共中央國務院關(guān)于實施鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略的意見》發(fā)布，審議通過了《國家鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略規(guī)劃（2018～2022年）》，要求實施鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略，要堅持黨管農(nóng)村工作，堅持農(nóng)業(yè)農(nóng)村優(yōu)先發(fā)展，堅持農(nóng)民主體地位，堅持鄉(xiāng)村全面振興，堅持城鄉(xiāng)融合發(fā)展，堅持人與自然和諧共生，堅持因地制宜、循序漸進。

揚州是擁有2500多年歷史的古城，也是中國最早的旅游城市之一。近些年，揚州旅游產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，在城市公園和口袋公園等體系的建設下，積極推進全域旅游、全業(yè)旅游和鄉(xiāng)村旅游發(fā)展。在“江蘇最美鄉(xiāng)村”評選活動中，截止目前揚州已有7個村上榜。在此基礎(chǔ)上，揚州市政府更加注重美麗鄉(xiāng)村建設，首要任務就是農(nóng)村村莊環(huán)境整治，在全市范圍內(nèi)遴選了具有自然、產(chǎn)業(yè)或人文特色的100個老莊臺作為“三星級康居鄉(xiāng)村”進行重點整治，并且根據(jù)揚州現(xiàn)有區(qū)縣的丘陵、平原、湖蕩等不同村莊的特點，因地制宜的編制整改規(guī)劃和整治方案，杜絕了千篇一律的模塊化村莊打造，建成了一批批特色鮮明的康居鄉(xiāng)村，涌現(xiàn)出了“江蘇最美鄉(xiāng)村”廣陵區(qū)田橋村，展現(xiàn)里下河自然村落水鄉(xiāng)風貌的高郵市司徒鎮(zhèn)耿庭村和寶應縣射陽湖鎮(zhèn)沖林村，具有濃郁田園風光的江都區(qū)丁溝鎮(zhèn)騰飛村、邗江區(qū)槐泗鎮(zhèn)陳院村，彰顯傳統(tǒng)文化的廣陵區(qū)杭集鎮(zhèn)雙隆村和高郵市三垛鎮(zhèn)少游村，重現(xiàn)紅色故里風貌的寶應縣柳堡村等一批特色村莊。展現(xiàn)出詩畫江南，綠楊城郭的美麗畫卷，似珍珠撒落在繾綣的自然景色之中，似一幅幅風格迥異、精美絕倫的畫作，令人流連。

3 綠色生態(tài)鋼木組合結(jié)構(gòu)建筑概念

眾所周知，木材是所有建材當中唯一一種可再生、可重復利用的天然材料。木材建造的房子給人以舒適、自然、清新的感覺，同時木材不會揮發(fā)甲醛等有害物質(zhì)，能帶給人們健康的居住環(huán)境。而且，木材作為建筑材料，在我國古代就運用廣泛。它具有輕質(zhì)高強、抗震性能好、易于加工等特點。尤其是在現(xiàn)代計算機技術(shù)和先進加工設備的加持下，木結(jié)構(gòu)從取材、加工、設計、安裝都變得更加科學、更加簡單、更加安全可靠。木結(jié)構(gòu)建筑改變了古時古板的施工特點，成為了融入現(xiàn)代科技的理想綠色建材。

在國外，木結(jié)構(gòu)住宅建筑已經(jīng)很普及，主要包括美國、加拿大、芬蘭和日本。那是因為木質(zhì)建材加工主要都是在工廠內(nèi)完成，運輸?shù)绞┕がF(xiàn)場后拼裝完成。相比現(xiàn)有廣泛應用的混凝土結(jié)構(gòu)和磚混結(jié)構(gòu)而言，杜絕了施工現(xiàn)場的噪聲、粉塵等污染，而且木結(jié)構(gòu)建筑兼具優(yōu)越的抗震性能，凸顯出了木結(jié)構(gòu)建筑無可比擬的“綠色”元素。數(shù)據(jù)顯示，美國自1997年開始每年新建獨戶別墅約113.8萬幢，其中90%采用木結(jié)構(gòu)。在現(xiàn)有的33.8萬幢多層住宅中，75%也為木結(jié)構(gòu)建筑。在木材工業(yè)發(fā)達的加拿大，木結(jié)構(gòu)住宅的工業(yè)化、標準化、和配套安裝技術(shù)更為成熟、先進。在日本，木結(jié)構(gòu)新建住宅更是占到50%以上。

相比而言，木結(jié)構(gòu)在我國發(fā)展緩慢。2012 年1 月21 號，我國建設部和國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局聯(lián)合發(fā)布了GB 50206—2002《木結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》和GB 50005—2003《木結(jié)構(gòu)設計規(guī)范》，進一步加強了木結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量管理，保證木結(jié)構(gòu)工程的質(zhì)量。在北京、大連、上海等地相繼推出了全套進口的美國或加拿大木結(jié)構(gòu)住宅，如北京順義、香山、光明公寓等建設項目。因此，木結(jié)構(gòu)發(fā)展在我國有很大的潛力。

雖然木材本身有諸多優(yōu)點，但也存在很多缺陷，例如質(zhì)地不均勻、各向異性、連接困難、易變形易開裂、易燃等。

相反，鋼材本身材質(zhì)均勻、輕質(zhì)高強，韌性和塑性好，可焊性也非常好，便于回收和循環(huán)利用。鋼材也是21世紀發(fā)展中比較環(huán)保的建筑材料之一，其不僅加工模塊化、施工模塊化，節(jié)約了施工工期和降低了環(huán)境、噪聲等污染，還增大了建筑跨度，節(jié)能和抗震性能好。而且，鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點形式多樣、連接可靠，包括螺栓連接、焊接、鉚接等多種連接形式，為其他不同材質(zhì)構(gòu)件之間的連接提供了便利，衍生出鋼夾板、鋼填板等鋼木組合節(jié)點形式。

綠色生態(tài)鋼木組合結(jié)構(gòu)正是結(jié)合木材和鋼材的優(yōu)點應運而生，它是指運用鋼材和木材相互組合的方式建造的構(gòu)筑物結(jié)構(gòu)體系，這是一種新型的組合結(jié)構(gòu)，這種組合結(jié)構(gòu)體系比傳統(tǒng)的木結(jié)構(gòu)體系更加堅固耐用，又比現(xiàn)有純鋼結(jié)構(gòu)更加有溫度。在整個鋼木組合體系當中，鋼和木兩種材料優(yōu)勢互補、協(xié)調(diào)工作。既發(fā)揮了兩種材料各自的最優(yōu)效能，又分工合理的抵抗各種應力作用。鋼和木的組合在體系上大大延伸了跨度，增強了結(jié)構(gòu)的強度，在裝修上創(chuàng)造了舒適、自然的木質(zhì)空間，而且兩種材料均是可再生資源，展現(xiàn)了其可持續(xù)性發(fā)展的優(yōu)勢，可以廣泛應用于住宅和辦公建筑當中。因此，綠色生態(tài)鋼木組合結(jié)構(gòu)既有良好的受力性能，又有很好的經(jīng)濟效果，有較大的工程實際意義。

4 綠色生態(tài)鋼木組合結(jié)構(gòu)建筑的應用

綜合美麗鄉(xiāng)村建設的背景，結(jié)合鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略、旅游產(chǎn)業(yè)發(fā)展和綠色生態(tài)建筑的理念，引入綠色生態(tài)鋼木組合結(jié)構(gòu)建筑的概念。其主要形式為下層為鋼柱吊裝，上層為木結(jié)構(gòu)框架。下層鋼柱采用“吊腳樓”形式，可以正常出入行人或行車。該建筑體系由于只有鋼柱落地，對耕地的占用極少。建造的地點可以因地制宜，可以建在田間拐角處、斜坡上或者是跨過村間小路小道。而且裝配效率高，施工期間不影響農(nóng)民農(nóng)作和通行。同時，樓下架空，樓上框架住人，一來不影響樓下農(nóng)作物的陽光和不占用耕地，二來樓下架空層可以存儲農(nóng)民部分養(yǎng)料、農(nóng)作物工具等，方便村民農(nóng)作活動和對田間田畝的管理，更適合現(xiàn)代農(nóng)業(yè)大面積產(chǎn)業(yè)園。更有，這些房屋亦可用來作為農(nóng)家樂，發(fā)展使游客感受到“稻香”的味道等特色，促進鄉(xiāng)村旅游，增加農(nóng)民收入，實現(xiàn)鄉(xiāng)村振興。

當然，在建造的過程中還要考慮現(xiàn)代新科技在農(nóng)村、農(nóng)民當中的惠及。新風系統(tǒng)可以避免施肥和施藥對居住空氣產(chǎn)生的影響，提高農(nóng)家樂的檔次。生態(tài)化糞池的配套，可以解決農(nóng)村農(nóng)民運輸肥料的困難，讓污水更方便農(nóng)田的施肥等。這都是提高農(nóng)民生活質(zhì)量、注重農(nóng)村環(huán)境保護，關(guān)注農(nóng)業(yè)、農(nóng)村的細節(jié)表現(xiàn)。

5 結(jié)束語

綠色生態(tài)鋼木組合結(jié)構(gòu)建筑是一種新型的結(jié)構(gòu)形式，其能夠最大限度的發(fā)揮不同材料的力學特點，達到結(jié)構(gòu)效能的優(yōu)化，減少資源消耗和環(huán)境污染。通過建筑形式的革新優(yōu)化，發(fā)展美麗鄉(xiāng)村建設新形式，真正做到因地制宜、循序漸進，為當下國家發(fā)展美麗鄉(xiāng)村建設和鄉(xiāng)村振興發(fā)展戰(zhàn)略，以及揚州現(xiàn)有美麗鄉(xiāng)村建設、鄉(xiāng)村旅游、生態(tài)旅游等建設路徑提供推廣和借鑒價值。