趙 丹
(北京京北職業(yè)技術學院,北京 101400)
木結構建筑是指以木材或木質(zhì)工程材料作為主要承重構件的建筑物,主要包括傳統(tǒng)木結構、輕型木結構、膠合木結構以及混合木結構等形式。傳統(tǒng)木結構建筑主要是基于“構木成架”的框架結構體系,所采用的榫卯連接和斗拱結構不僅抗震性能優(yōu)越,而且結構和形態(tài)精巧美觀。輕型木結構主要采用規(guī)格材及木質(zhì)結構板材或石膏板制作的木構架墻體、樓蓋和屋蓋等系統(tǒng)構成的單層或多層建筑結構,具有建造方便、保溫隔熱以及材料利用率高等優(yōu)點,目前在別墅、旅游地產(chǎn)的建設中應用較多。膠合木結構主要是由層板膠合木和正交膠合木等工程木質(zhì)材料作為承重構件制作的建筑結構,加壓膠合后的木構件質(zhì)量均勻、強度高、構件截面尺寸不受限制,因此通常用于大跨度的建筑結構中;外露的結構構件可以展示木材的色澤和紋理,使建筑內(nèi)外生動漂亮?;旌夏窘Y構是指將木結構與混凝土、鋼等其他結構相結合所形成的混合結構體系,其高度、形式和結構靈活多樣,應用也越來越多。
木結構具有原料可再生、綠色環(huán)保、節(jié)能保溫、防震減災、設計靈活和施工周期短等特點[1-4],其建筑住宅結構形式和空間布局靈活,可以為不同地域的不同人群市場提供多樣化選擇。木結構建筑在北美、日本和北歐等國家和地區(qū)的應用十分普遍,如住宅、體育館、機場、火車站、橋梁、游泳館、學校建筑、商業(yè)建筑、老年建筑、教堂和博物館等。
我國木結構建筑歷史悠久,自春秋戰(zhàn)國時期起至清朝末期,傳統(tǒng)木結構建筑一直占有大部分比例。進入近現(xiàn)代后,木結構曾與磚結構和混凝土結構混合使用,隨后由于木材資源的枯竭和城市化進程所帶來的土地資源緊張等原因,木結構建筑經(jīng)歷了一段時間的停滯期。20世紀90年代起,我國木結構建筑領域的研究和應用重新興起。經(jīng)過近二三十年的發(fā)展,特別是近年來隨著裝配式木結構和多高層木結構等國家標準的頒布實施,我國現(xiàn)代木結構行業(yè)發(fā)展進入了快車道,國家已經(jīng)培養(yǎng)了大批具有木結構專業(yè)知識的畢業(yè)生、科研人員以及企業(yè)技術人員。據(jù)不完全統(tǒng)計,目前我國從事木結構建筑開發(fā)、設計、生產(chǎn)、施工和維護等相關企業(yè)數(shù)量發(fā)展至近3 000家,木結構建筑保有量達到1 200萬~1 500萬m2,已經(jīng)形成了一定規(guī)模的木結構建筑產(chǎn)業(yè)[5]。
截至2018年底,我國60歲及以上老年人口約占總?cè)丝诘?8%,約有2.5億人。伴隨著人口老齡化速度不斷加快,我國的老年建筑需求越來越大。為了保障老年人的居住質(zhì)量,首先應明確老年人的居住需求。隨著年齡的增長,老年人的身體機能衰退,表現(xiàn)在肌肉、骨骼系統(tǒng)退化,感知系統(tǒng)、神經(jīng)系統(tǒng)和免疫系統(tǒng)以及對環(huán)境適應能力減退等,因此對建筑室內(nèi)外環(huán)境有特定的要求[6-8]。老年人免疫力下降,對室內(nèi)污染物和粉塵等耐受度低,宜在相對較綠色、環(huán)保、健康的環(huán)境中生活。由于身體靈敏度下降、腿腳不夠靈活,應充分考慮在室內(nèi)外過渡和銜接等處采用無障礙設計。充足的日照可以增強老年人身體抵抗力、預防部分疾病,因此需注意老年人臥室朝向以保證有良好的自然采光和足夠的日照時間。老年人睡眠質(zhì)量差、易失眠,因此需要合理設置綠化隔離帶,并強化建筑墻體和窗戶等的密封和隔聲性能,同時房間內(nèi)部隔墻和樓板以及洗手間排水系統(tǒng)等也應采取隔聲或降噪措施。為排解老年人的孤獨感、寂寞感,應考慮在室內(nèi)外公共區(qū)域設計一些人性化的活動交往空間,滿足老年人社交需求。
老年建筑的目標是為老年人提供安全、舒適和優(yōu)質(zhì)的生活環(huán)境,幫助老年人享受晚年。然而,目前專門針對老年人的老年建筑較少、形式單一、存在較多問題,嚴重滯后于老年人增長速度,難以滿足老年人需求[9]。一般而言,老年人喜歡回歸自然、回歸生態(tài),喜歡自然環(huán)保、“歸園田居”的生活環(huán)境,愿意在健康舒適、節(jié)能環(huán)保和自然和諧的綠色建筑中進行生態(tài)養(yǎng)老[10-11]。木結構不僅建材綠色環(huán)保、建筑形式靈活多樣,而且居室健康舒適、節(jié)能保溫,整體建筑能較好地融入到自然風景中,是典型的綠色生態(tài)建筑,在老年建筑領域具有良好的發(fā)展和應用前景。
木結構建筑自然環(huán)保、綠色健康,可以養(yǎng)生、養(yǎng)身、養(yǎng)心,是老年人退休養(yǎng)老的理想居住建筑類型之一。建議從建筑適老化、綠色智能、文旅康養(yǎng)、標準規(guī)范和政策促進等幾個方面努力,來促進木結構老年建筑發(fā)展。
為了擴大木結構在老年建筑中的應用,首先應該強化和提高木結構建筑的適老化程度,使木結構建筑滿足老人的各方面特殊生理特征,如動作幅度變小、記憶力衰退和辨識度降低等,為老年人提供更多便捷。老年建筑設計以強化對老年人的關懷為出發(fā)點,考慮其日常起居、行動及相關配套設施的建設等因素,遵循適應老年人的安全性、無障礙以及人性化等原則[12-15],針對性地開展木結構適老化建筑設計。
木結構建筑適老化設計主要包括安全性、便利性和舒適性等幾個方面。在安全性方面,主要是保證老年人不會受到傷害,比如室內(nèi)地面要做到無高度差、使用防滑的地面材料,墻體或家具陽角處盡量選擇富有彈性或較軟的材質(zhì)。便利性主要是指便于行動和使用,例如開關、門把手、按鈕使用大號或易于操作的型號,儲存空間的位置便于取放和使用等,家電設備操作簡單易懂等。舒適性包括保證身體上和精神上的舒適,首先房間內(nèi)要燈光明亮,保證室內(nèi)通風、采光良好,選用易于清潔的材料,創(chuàng)造健康舒適的居室環(huán)境;其次,建筑布局和裝修要符合老年人的生活習慣和審美追求,營造讓人放松、舒適的溫馨生活氛圍,建筑外周可以設置小廣場、綠化、景觀小品等,為老年人提供休閑、交流的空間。
為保證老年人生活舒適便捷,木結構老年建筑應該注重綠色智能化設計的應用。綠色智能建筑是指利用高科技手段和現(xiàn)代信息技術所創(chuàng)造的可持續(xù)生態(tài)建筑,采用智能化技術,有效利用可用資源,創(chuàng)造健康、節(jié)能、方便的居住環(huán)境。
從全生命周期來看,木材是一種對環(huán)境不產(chǎn)生負擔的碳中和材料,所建造的生態(tài)木屋可以達到被動式超低能耗的綠色建筑標準。根據(jù)不同的木結構建筑類型,可以選擇性使用太陽能熱水器、智能分散式新風系統(tǒng)、木顆粒燃料供暖設備以及屋面立體綠化系統(tǒng)等綠色建筑技術來建設生態(tài)養(yǎng)老木屋。采用BIM等新型建筑技術進行木結構老年建筑的設計、生產(chǎn)和建造,提升施工速度和建筑質(zhì)量。此外,從建材角度看,木質(zhì)工程材料結構均勻、輕質(zhì)高強、尺寸靈活以及性能穩(wěn)定等,建議進一步加大CLT、LVL、PSL和LSL等新型工程木制材料在生態(tài)養(yǎng)老木結構建筑中的應用。
居家老人由于身體機能退化,建筑設計不僅要滿足其生理需要,也要考慮到其他應急的需要。在木結構養(yǎng)老建筑上應用先進的計算機技術、網(wǎng)絡通信技術、綜合布線和大數(shù)據(jù)技術等,將自動求助系統(tǒng)、常態(tài)健康監(jiān)控、太陽能熱水、新風換氣、中央空調(diào)、干式地暖、LED照明等智能應用技術與建筑設備和信息家電集成起來[16-17],創(chuàng)造集系統(tǒng)、服務、管理為一體的高效、舒適、安全、便利、環(huán)保的居住環(huán)境,可以大大提高老年人居家生活的便捷性和養(yǎng)老生活質(zhì)量。特別是利用智能化建筑的感知、傳輸、反饋和決策等綜合智慧能力,實時監(jiān)測老年人日常生活狀態(tài),并在突發(fā)意外情況時及時進行智能求助,為居家老人提供更加有安全保障的養(yǎng)老生活。
文旅康養(yǎng)作為一種社會新趨勢,集文化體驗、健康旅游和養(yǎng)生休閑等交叉融合,滿足了人們對身心健康的全方位需求,受到包括老年人等在內(nèi)人們越來越多的關注。在森林康養(yǎng)等項目中大力采用環(huán)保、綠色、可持續(xù)的木結構建筑,給人們營造自然、溫暖、舒適、健康的休閑體驗,符合文旅康養(yǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的趨勢。木結構老年建筑是發(fā)展文旅康養(yǎng)行業(yè)良好的載體,充分體現(xiàn)出木結構建筑回歸自然、休閑體驗性、綠色環(huán)保的健康養(yǎng)生功能特點。應該從木結構選址、規(guī)劃以及功能設置等方面進一步強化其與文旅康養(yǎng)行業(yè)的結合。
為了與文旅康養(yǎng)項目結合,木結構養(yǎng)老建筑選址時可以盡量選擇在自然環(huán)境優(yōu)美、人文底蘊深厚的區(qū)域[18],還要考慮生態(tài)環(huán)境和空氣質(zhì)量;交通便利,與城市聯(lián)系緊密;周邊環(huán)境安全性能較高,配套設施完善等,突出養(yǎng)心休閑、康體養(yǎng)生和文化旅游,使老年人“身體健康、心情愉快、生有所養(yǎng)、老有所樂”。同時,注重木結構建筑的人文氣氛營造,通過歷史文化凝練、人文景觀塑造等來營造具有良好文化氣息的養(yǎng)老建筑,將木結構老年建筑打造成花園式住宅,有條件的還可以考慮按照木結構康養(yǎng)小鎮(zhèn)來進行規(guī)劃建設。
木結構養(yǎng)老建筑不僅是提供基本的居住場所,而且還應該具有對老年人的康養(yǎng)照護功能,比如營養(yǎng)配餐、日常身體狀況的監(jiān)測、慢性病治療與調(diào)養(yǎng)、失能老人照護、心理慰籍以及文化教育娛樂等服務。建議建筑開發(fā)商聯(lián)合醫(yī)療、家政等機構開發(fā)一些適合老年人養(yǎng)老的配套服務,比如日常照護、家政服務、緊急救援、安全預警系統(tǒng)、養(yǎng)老護理等項目,以滿足老年人的全面養(yǎng)老需求。還要考慮老年建筑群體的組合分布、公共建筑、住宅布局、空間環(huán)境以及景觀綠地等的相互聯(lián)系,強化康養(yǎng)功能,構成一個完善的木結構綠色生態(tài)養(yǎng)老系統(tǒng)。
生態(tài)養(yǎng)老木結構建筑的設計與應用可以打破城市中鋼筋水泥建筑帶來的牢籠感,為老年人營造自然舒適、綠色健康的養(yǎng)老環(huán)境。為了促進木結構老年建筑行業(yè)發(fā)展,建議從標準規(guī)范和產(chǎn)業(yè)政策兩個方面努力。
根據(jù)木結構、養(yǎng)老和老年建筑等領域現(xiàn)有的相關國內(nèi)外標準,結合中國不同地域、不同氣候變化和不同生活習慣等因素,逐步建立起木結構老年建筑材料、構件、設計、施工、驗收、維護、標識等相關環(huán)節(jié)標準規(guī)范體系[19-20],并加強標準體系的完善、修訂、貫徹及執(zhí)行工作,同時加快建立和完善木結構老年建筑及建筑工程材料質(zhì)量認證體系,從而促進和引導我國生態(tài)養(yǎng)老木結構建筑的標準化、規(guī)范化發(fā)展[21-26]。
結合美麗中國建設等國家重大需求,將現(xiàn)代生態(tài)養(yǎng)老木結構建筑產(chǎn)業(yè)化發(fā)展納入國家建筑及養(yǎng)老等行業(yè)發(fā)展規(guī)劃,積極完善產(chǎn)業(yè)促進政策。統(tǒng)籌推進全國生態(tài)養(yǎng)老木結構建筑產(chǎn)業(yè)化工作,與裝配式建筑、綠色建筑協(xié)同融合發(fā)展,制定有關促進木結構養(yǎng)老建筑的土地、財政、金融、稅收等優(yōu)惠政策,以促進生態(tài)養(yǎng)老型木結構產(chǎn)業(yè)的快速健康發(fā)展,從而為老年人提供良好的養(yǎng)老建筑類型,這對于開發(fā)建設具有社會化養(yǎng)老性質(zhì)的新型老年住宅和解決社會養(yǎng)老問題等都有重要的促進作用。
木材是自然生長、可持續(xù)發(fā)展的綠色建材,所建造的木結構住宅具有節(jié)能、環(huán)保、低碳和健康舒適等特點。在我國大力推進綠色發(fā)展和生態(tài)養(yǎng)老的背景下,發(fā)展生態(tài)養(yǎng)老型木結構建筑不僅有利于推動綠色建筑發(fā)展和促進建筑業(yè)轉(zhuǎn)型升級,減少建筑業(yè)垃圾、改善環(huán)境,而且可以為國家養(yǎng)老事業(yè)提供更多的產(chǎn)品和服務供給。對生態(tài)養(yǎng)老型木結構建筑的推廣應進行科學引導和政策鼓勵,盡快形成木結構老年建筑產(chǎn)業(yè)鏈,使業(yè)主、開發(fā)商、設計院(所)、施工隊和生產(chǎn)制造企業(yè)等各方主體形成合力,共同推動我國木結構老年建筑又好又快發(fā)展。