西部鄉(xiāng)村建筑更新策略研究與實(shí)踐

成 輝，梁 銳,3，劉加平

（ 1. 西安建筑科技大學(xué)建筑學(xué)院，陜西 西安 710055；2. 西安建筑科技大學(xué)城鄉(xiāng)規(guī)劃學(xué)博士后流動(dòng)站，陜西 西安 710055；3. 西安美術(shù)學(xué)院建筑環(huán)境藝術(shù)系，陜西 西安 710065）

快速城鎮(zhèn)化進(jìn)程中，鄉(xiāng)村建筑的未來發(fā)展之路成為人們關(guān)注農(nóng)村問題的重點(diǎn)．與我國(guó)中東部相比，西部地區(qū)自然環(huán)境條件惡劣、社會(huì)發(fā)展速度慢、經(jīng)濟(jì)落后、生態(tài)貧困問題突出等等劣勢(shì)[1]成為制約西部地區(qū)自然、社會(huì)、經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要因素．就西部鄉(xiāng)村建筑及其人居環(huán)境的建設(shè)問題，已有部分學(xué)者做出了一定的研究工作．例如運(yùn)用技術(shù)科學(xué)的研究方法，解決了鄉(xiāng)村民居現(xiàn)代化發(fā)展的若干技術(shù)問題[2-3]；從技術(shù)科學(xué)角度提出了再生發(fā)展模式，改善了生土建筑居住環(huán)境質(zhì)量[4-5]；針對(duì)西北地區(qū)特殊的地域條件開展了鄉(xiāng)村民居生態(tài)建筑模式研究[6-7]；等等．綜觀上述研究，多從單一角度出發(fā)，尚缺乏系統(tǒng)整合結(jié)構(gòu)、功能、經(jīng)濟(jì)、舒適、美觀、可持續(xù)性等各因素在更新過程中發(fā)揮作用的研究．因此，針對(duì)西部鄉(xiāng)村建筑在城鎮(zhèn)化進(jìn)程中存在的突出問題，系統(tǒng)提出更新策略，顯得尤為迫切和重要．

1 更新與發(fā)展中存在的突出問題

作者所在課題組長(zhǎng)期持續(xù)關(guān)注西部鄉(xiāng)村建筑的發(fā)展變化，對(duì)西部鄉(xiāng)村包括陜西秦嶺山脈、四川川西、云南怒江、西藏拉薩、寧夏銀川等地開展過大量實(shí)地調(diào)查研究．就建筑涉及的相關(guān)屬性如場(chǎng)所文脈、建造質(zhì)量、功能空間、文化意義、環(huán)境質(zhì)量、建筑形式、經(jīng)濟(jì)有效性、意志與意識(shí)、生態(tài)環(huán)保等進(jìn)行了大量實(shí)地走訪、測(cè)量、調(diào)查與測(cè)試．以問卷訪談形式，了解當(dāng)?shù)鼐用駥?duì)此過程中建筑存在問題的看法．共發(fā)放問卷150 份，回收問卷146 份，其中有效問卷146 份．調(diào)查結(jié)果如圖1所示．研究表明，西部鄉(xiāng)村建筑在更新與發(fā)展過程中存在的問題表現(xiàn)在以下方面：建造質(zhì)量、空間功能、室內(nèi)環(huán)境質(zhì)量、建筑形式、節(jié)約生態(tài)和經(jīng)濟(jì)有效性等．

圖1 建筑更新與發(fā)展中存在的突出問題Fig.1 The outstanding problems in the update and development construction

1.1 建造質(zhì)量差

長(zhǎng)期以來，傳統(tǒng)鄉(xiāng)村建筑長(zhǎng)期沿用依靠手工勞動(dòng)、施工人員的經(jīng)驗(yàn)、技術(shù)和方法的方式建造，缺乏科學(xué)理論指導(dǎo)，缺乏對(duì)材料性質(zhì)的理性認(rèn)識(shí)．當(dāng)?shù)刭|(zhì)、氣候等自然環(huán)境條件改變時(shí)，所建房屋很多出現(xiàn)裂縫、倒塌等現(xiàn)象．從上世紀(jì)八九十年代初起，各地都有模仿城市建筑建造的“現(xiàn)代鄉(xiāng)村建筑”，其建設(shè)模式大都表現(xiàn)為村民自發(fā)或請(qǐng)當(dāng)?shù)毓そ辰ㄔ?，由于缺乏?duì)結(jié)構(gòu)形式、材料性質(zhì)的了解，缺少專業(yè)人員的指導(dǎo)，模仿城市建筑形態(tài)建造的磚混、框架建筑，大都不滿足基本的抗震設(shè)防要求．尤其是西部偏遠(yuǎn)鄉(xiāng)村地區(qū)，自行建房中材料質(zhì)量低劣，水灰比配比隨意[4-5]、施工工藝不合理等問題特別嚴(yán)重．在2008年汶川地震與2010年玉樹地震中，倒塌的多為此類建筑．

1.2 空間不能滿足生活需求

傳統(tǒng)鄉(xiāng)村建筑是建立在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式的基礎(chǔ)之上，空間功能是按照農(nóng)業(yè)社會(huì)的生產(chǎn)和生活方式來組織的，隨著社會(huì)的發(fā)展以及城鎮(zhèn)化，人們的生活模式也逐漸發(fā)生著變化，傳統(tǒng)鄉(xiāng)村建筑難以完全滿足現(xiàn)代生活的需求．例如，存在人畜空間混淆[8]、功能分區(qū)不明[9]、衛(wèi)浴空間缺失等等．而村民受傳統(tǒng)經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)范圍所限，在缺乏空間調(diào)整、結(jié)構(gòu)和材料以及其他技術(shù)上的專業(yè)指導(dǎo)的情況下，很難自發(fā)地做出調(diào)整．

1.3 室內(nèi)環(huán)境質(zhì)量差

傳統(tǒng)鄉(xiāng)村建筑的形態(tài)、空間構(gòu)成等除了審美需求外，更多的是人類智慧應(yīng)對(duì)自然氣候環(huán)境的結(jié)果，形成適宜于人居住的室內(nèi)環(huán)境．通過調(diào)研訪談與科學(xué)儀器的測(cè)定，傳統(tǒng)鄉(xiāng)村建筑存在著采光不足、通風(fēng)不暢、衛(wèi)生設(shè)施缺乏等村民自身無法克服的缺陷[1]．因此，西部鄉(xiāng)村往往成為“臟、亂、差”的代名詞．八九十年代后模仿城市建筑建造的鄉(xiāng)村建筑，由于缺乏專業(yè)人員的指導(dǎo)和現(xiàn)代技術(shù)手段的介入，許多新建建筑僅改變了建筑形式與空間構(gòu)成，從表面上看是克服了上述缺陷，實(shí)則室內(nèi)環(huán)境質(zhì)量較差，造成如“冬冷夏熱”的室內(nèi)環(huán)境，只能在春秋過渡季節(jié)使用．

1.4 地域風(fēng)貌傳承度差

多年來，盡管各方專家(包括人文地理、人類學(xué)，社會(huì)學(xué)和建筑學(xué)等)從多種角度肯定了鄉(xiāng)村建筑與聚落的價(jià)值和現(xiàn)代意義，但這些優(yōu)秀的建筑與村落的數(shù)量仍在急劇減少．由于自發(fā)改善與更新方式的不當(dāng)，許多地區(qū)從前那種令人神往的田園景觀，樸實(shí)和諧的居住氛圍將一去不復(fù)返．傳統(tǒng)的民居及聚居場(chǎng)所逐漸被由水泥和磚墻粗制濫造的新民房所侵占．鄉(xiāng)村地區(qū)的建設(shè)工作不同于城市，無需建設(shè)部門的審批程序，大都以村民的主觀意志為主導(dǎo)．因此，模仿城市建筑形態(tài)建造的鄉(xiāng)村混凝土盒子隨處可見．

1.5 資源能源消耗高

隨著生活方式的轉(zhuǎn)變和生活質(zhì)量的提高，部分村民開始模仿建造“城市住宅”．由于缺少專業(yè)人員的指導(dǎo)，最終建造的房屋只是換了個(gè)簡(jiǎn)易的外殼．由于材料和室外環(huán)境的變化，缺少城市基礎(chǔ)供暖制冷系統(tǒng)，導(dǎo)致村民需要更多的資源與能源來取得舒適的居住環(huán)境．盲目模仿或照搬城市的居住模式，建筑物的建造能耗、運(yùn)行能耗和污染物的排放量將數(shù)倍增加．

1.6 經(jīng)濟(jì)有效性差

建房的經(jīng)濟(jì)成本包括了建設(shè)成本與運(yùn)行成本兩大部分．有效性既不是一味降低成本，也不是不計(jì)成本投入，而是建立在降低建設(shè)成本與節(jié)約運(yùn)行成本基礎(chǔ)上的有效利用[10]．為了模仿城市建筑的“現(xiàn)代化”[11]，許多西部鄉(xiāng)村建筑出現(xiàn)隨意改變圍護(hù)結(jié)構(gòu)厚度等做法，導(dǎo)致新建筑需要通過增加空調(diào)與采暖設(shè)施改變室內(nèi)環(huán)境舒適度差的現(xiàn)實(shí)，看似節(jié)約建設(shè)成本，實(shí)則大大增加了運(yùn)行成本．因此，這樣的建筑投入有效性是極差的．

建立在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式基礎(chǔ)之上的傳統(tǒng)鄉(xiāng)村建筑，不論建筑形式、空間功能、室內(nèi)物理環(huán)境、視覺與心理環(huán)境等，與建立在工業(yè)文明之上的現(xiàn)代建筑存在巨大差異；同時(shí)，也與現(xiàn)代生活方式的要求存在巨大差距．通過對(duì)上述問題的梳理發(fā)現(xiàn)，西部鄉(xiāng)村建筑在更新與發(fā)展過程中在結(jié)構(gòu)、空間、環(huán)境、形態(tài)、生態(tài)、經(jīng)濟(jì)等諸多方面存在突出問題．由于聚居規(guī)模小而布點(diǎn)分散、生產(chǎn)與生活功能需求相對(duì)綜合多樣，又具有簡(jiǎn)單化、寬松化的使用特點(diǎn)，鄉(xiāng)村建筑與城市建筑的規(guī)律完全不同[12]．實(shí)踐操作層面上，倘若模仿和照搬城市建筑，只能是“城市問題農(nóng)村化”，既無益于節(jié)能減排和低碳建筑事業(yè)，也丟失了優(yōu)秀的建筑文化傳統(tǒng)．因此，如何較好地應(yīng)對(duì)城市化過程中建筑自身質(zhì)量問題、環(huán)境問題和文化傳承問題，是鄉(xiāng)村建筑可持續(xù)發(fā)展所面臨的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)．

2 更新策略

2.1 更新目標(biāo)

西部鄉(xiāng)村建筑的更新與發(fā)展應(yīng)以可持續(xù)建筑為目標(biāo)，其遵循的基本原則包括[13]：節(jié)約化、生態(tài)化、人性化、無害化、集約化，體現(xiàn)出其環(huán)境、社會(huì)文化和經(jīng)濟(jì)三方面的意義(聯(lián)合國(guó) 21世紀(jì)議程)．民居建筑的生態(tài)性[14]是“基于安全、便利、經(jīng)濟(jì)、美觀、舒適等性能前提下更高一位的需求，各性能指標(biāo)需逐級(jí)滿足，若不能滿足之前的性能，一味地要求節(jié)能、綠色、生態(tài)，是不可能實(shí)現(xiàn)的，也是沒有意義的．”如若要達(dá)到可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)，就應(yīng)首先解決目前存在的突出問題，對(duì)西部鄉(xiāng)村建筑而言，具體須從改善居住環(huán)境質(zhì)量、傳承地域文化、節(jié)約能源與資源等方面逐層開展與遞進(jìn)．

2.2 更新策略

為了達(dá)到建筑的可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)，避免“城市問題鄉(xiāng)村化”的覆轍，針對(duì)西部鄉(xiāng)村建筑更新與發(fā)展過程中存在的結(jié)構(gòu)安全隱患、空間不能滿足功能需求、室內(nèi)環(huán)境舒適度差、地域文化傳承度差、資源能源消耗高、經(jīng)濟(jì)有效性差等突出問題，從結(jié)構(gòu)體系、功能空間、室內(nèi)環(huán)境、建筑形態(tài)、節(jié)約生態(tài)、經(jīng)濟(jì)有效等六個(gè)方面出發(fā)構(gòu)建相關(guān)更新框架與具體策略．具體內(nèi)容如表1～6所示．

表1 結(jié)構(gòu)體系Tab.1 Construction

表2 功能空間Tab.2 Function and space

表3 室內(nèi)環(huán)境Tab.3 Indoor environment

表4 地域風(fēng)貌Tab.4 Regional characteristics

表5 節(jié)約生態(tài)Tab.5 Ecological conservation

表6 經(jīng)濟(jì)成本Tab.6 Economic costs

3 更新實(shí)踐

更新實(shí)踐開展地為四川省彭州通濟(jì)鎮(zhèn)大坪村．5.12汶川大地震發(fā)生后，大坪村受災(zāi)極其嚴(yán)重，單體房屋均破壞嚴(yán)重，無法繼續(xù)居住．依據(jù)前文提出的鄉(xiāng)村建筑更新目標(biāo)與更新策略，在對(duì)當(dāng)?shù)卦薪ㄖ毕莩浞至私夂?，課題組對(duì)當(dāng)?shù)亟ㄖM(jìn)行了災(zāi)后設(shè)計(jì)，包括以下內(nèi)容：

3.1 結(jié)構(gòu)體系

由一棟在地震中只歪不倒的木結(jié)構(gòu)老房子引發(fā)我們?cè)谠O(shè)計(jì)中沿用當(dāng)?shù)貍鹘y(tǒng)穿斗木構(gòu)架體系(如圖2～3)與抹泥竹笆墻圍護(hù)結(jié)構(gòu)．傳統(tǒng)的穿斗木構(gòu)架結(jié)構(gòu)體系，通過橫向的梁和檁條同縱向的屋架連接，將整個(gè)結(jié)構(gòu)聯(lián)系在一起，加強(qiáng)了房屋的整體穩(wěn)定性．應(yīng)用當(dāng)?shù)厥a(chǎn)的木與竹作為建筑的主要材料，舊房中的一些木構(gòu)件可以再次回收利用．采取簡(jiǎn)單的加固措施提升其抗震性能，滿足設(shè)防要求．

圖2 當(dāng)?shù)貍鹘y(tǒng)穿斗式木構(gòu)架形式Fig.2 Local traditional Chuan Dou-style timber structure

圖3 新建木結(jié)構(gòu)形式Fig.3 Timber structure of the new construction

3.2 功能空間

依據(jù)傳統(tǒng)民居的“一”字型布局特點(diǎn)，主房部分包括中心的堂屋(起居室)以及兩側(cè)的主人臥室，廂房部分包括客臥、餐廳、廚房、衛(wèi)生間等內(nèi)容．廂房部分可依據(jù)家庭規(guī)模與經(jīng)濟(jì)狀況添加于主房?jī)蓚?cè)．隨經(jīng)濟(jì)狀況及人口規(guī)模的改變，新建民居的平面布局建立模塊概念．基本模塊由主房和廂房構(gòu)成“一”字型(如圖 4)、“L”型(如圖 5)、“U”型(如圖6)等多種方式．多功能模塊由陽光間、儲(chǔ)藏室、廚房、衛(wèi)生間等功能組成，與基本模塊隨意組織，形成圍合、半圍合的院落形式．

圖4 “一”字型Fig.4 “－” shape

圖5 “L”型Fig.5 “L” shape

圖6 “U”型Fig.6 “U” shape

3.3 室內(nèi)環(huán)境

新建筑在設(shè)計(jì)時(shí)，充分運(yùn)用自然通風(fēng)、采光、保溫等被動(dòng)式方法．運(yùn)用DOE2.1E對(duì)新民居圍護(hù)結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)，采用雙層竹板或木板，中間填充聚苯乙烯泡沫板或草泥的構(gòu)造做法，提高圍護(hù)結(jié)構(gòu)保溫隔熱性能．運(yùn)用Airpak模型進(jìn)行自然通風(fēng)模擬與優(yōu)化設(shè)計(jì)(如圖7～8)，調(diào)整房屋的開間與進(jìn)深，設(shè)計(jì)窗戶與通風(fēng)口，夏季利用室內(nèi)外風(fēng)壓形成穿堂風(fēng)．運(yùn)用Ecotect模擬室內(nèi)光環(huán)境(如圖9～10)，降低了房間的開間和進(jìn)深，且增加了開窗．上述三者綜合研究，得到室內(nèi)環(huán)境最優(yōu)方案．

圖7 1.5 m平面風(fēng)速分布Fig.7 Wind speed distribution at 1.5 m

圖8 4.5 m平面風(fēng)速分布Fig.8 Wind speed distribution at 4.5 m

圖9 一層采光系數(shù)示意圖Fig.9 Daylight factor on the ground floor

圖10 二層采光系數(shù)示意圖Fig.10 Daylight factor on the second floor

3.4 建筑造型

主房與廂房高低錯(cuò)落，搭接有序．廂房隨從于主房，穿插自然，相輔相成，形成主從相伴的建筑形式．一主一從的建筑造型形成了均衡、穩(wěn)定的構(gòu)圖效果，主房采取雙坡等坡、廂房采取雙坡不等坡的屋頂形式．屋頂采用小青瓦敷設(shè)，墻身采用木板或竹膠板，以木墻青頂?shù)娜岷蜕逝c質(zhì)感融于山間樹林(如圖11～13)．

圖11 建筑造型一Fig.11 Building style 1

圖12 建筑造型二Fig.12 Building style 2

圖13 建筑造型三Fig.13 Building style 3

3.5 節(jié)約生態(tài)

建筑材料的選擇注重降低對(duì)能源資源的消耗．適宜的圍護(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu)造措施使得新建民居達(dá)到冬暖夏涼的效果．當(dāng)?shù)厥a(chǎn)黃連植物秸稈可作為沼氣原料，為村民提供部分炊事能源，同時(shí)又可以為照明、用熱等提供方便．設(shè)計(jì)中采用了直接式和附加陽光間等太陽能利用技術(shù)，最大程度地利用太陽能進(jìn)行采暖與采光，可在居住者經(jīng)濟(jì)條件改善后隨時(shí)加建．

3.6 經(jīng)濟(jì)成本

在控制建設(shè)成本方面，回收利用舊房的材料；選取當(dāng)?shù)亟ú?，降低運(yùn)輸成本；改進(jìn)當(dāng)?shù)貍鹘y(tǒng)建房技術(shù)，開展建造技術(shù)知識(shí)普及培訓(xùn)．自助與互助的建造方式，節(jié)省大量人工成本．據(jù)調(diào)研統(tǒng)計(jì)，當(dāng)?shù)氐湫偷淖≌瑔畏皆靸r(jià)約為1 000～1 200 元/m2．通過降低建造成本的措施，使得大坪村重建的單方造價(jià)僅占正常建設(shè)的1/2左右，即平均單方造價(jià)約500 元/m2(其中不包括小工費(fèi)用、裝修費(fèi)用及村民自有、經(jīng)批準(zhǔn)砍伐和原有舊屋回收利用的材料費(fèi)用)．在降低能源消耗運(yùn)行成本方面，利用空間組織穿堂風(fēng)以利夏季通風(fēng)；采用挑檐解決夏季遮陽；提高圍護(hù)結(jié)構(gòu)的冬季保溫、夏季隔熱能力；開發(fā)利用太陽能、沼氣等可再生能源的利用．

4 結(jié)論

快速城鎮(zhèn)化進(jìn)程中，鄉(xiāng)村建筑存在建造質(zhì)量差、空間不能滿足功能需求、室內(nèi)環(huán)境質(zhì)量差、地域風(fēng)貌傳承度差、資源能源消耗高、經(jīng)濟(jì)有效性差等突出問題，給鄉(xiāng)村更新發(fā)展帶來巨大障礙．本文針對(duì)上述問題，提出以下更新策略：

(1) 從場(chǎng)址選擇、結(jié)構(gòu)選型、抗震設(shè)防、建筑布局等方面注重解決結(jié)構(gòu)安全性問題；

(2) 尊重當(dāng)?shù)厝嗽械纳罾砟?、符合現(xiàn)代生產(chǎn)生活方式、增加周邊公共服務(wù)設(shè)施以期滿足人對(duì)建筑的功能需求；

(3) 通過調(diào)節(jié)和改善物理環(huán)境與心理環(huán)境來改善室內(nèi)環(huán)境舒適度；

(4) 從形態(tài)、色彩、質(zhì)感等方面考慮建筑的造型設(shè)計(jì)，以利建筑傳承當(dāng)?shù)氐赜蝻L(fēng)貌；

(5) 發(fā)揮節(jié)地、節(jié)能、節(jié)材、節(jié)水等節(jié)約高效措施，將人工與自然環(huán)境作為整體設(shè)計(jì)達(dá)到生態(tài)平衡，并將公眾參與融入設(shè)計(jì)過程的始終；

(6) 設(shè)計(jì)階段在安全環(huán)保的前提下就考慮建造成本，并從建筑形體、圍護(hù)結(jié)構(gòu)、可再生能源、材料、技術(shù)等方面考慮建成后的運(yùn)行成本的有效性問題．

上述更新策略在四川大坪村鄉(xiāng)村建筑更新實(shí)踐中得以應(yīng)用，在村民可接受的經(jīng)濟(jì)范圍內(nèi)，解決了結(jié)構(gòu)安全性問題，改善了村民的居住環(huán)境質(zhì)量，傳承了川西地域文化，節(jié)約了能源與資源，并與自然環(huán)境相得益彰，達(dá)到了建筑可持續(xù)發(fā)展的目標(biāo)．

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