聶 卿(中國建筑材料科學研究總院,北京100024)
我國在十一五期間針對農業基礎設施相對脆弱、農村社會事業發展滯后、城鄉居民收入差距進一步擴大,針對性提出了建設社會主義新農村。這是中央提出實現城鄉互動、協同發展、構建和諧社會的一項長期歷史任務,一項重大決策,然而要徹底改變廣大農村落后的生產條件和生活環境,不是短時間內就能完成的。在建設新農村過程中,滿足“建筑節能與綠色建筑”和“保障農村生態居住環境質量”的前提下,結合鄉村發展需要、我國的地域分布、經濟發展水平和氣候條件等特點,圍繞節能、環保和經濟型這三大方面,如何對現在鄉村建材提出制造及設計思路?如何提升農村居民對新型鄉村建筑材料的認識?如何滿足農村城鎮化建設的需求,促進我國建材和建筑業的可持續發展?
為此,我們走訪了北京、河北、天津、山東各地省市共幾十個村落,走訪當地十幾家建材企業,對我國華北地區的農村建設特點及建材企業的經營情況作了初步的統計。
我國北方天高氣爽、寒冷干燥、環境開闊。住宅布局嚴緊規整,造型渾厚莊重,建筑物線角平直。北方農村住宅的功能要適應家庭生活和輔助生產的雙重需要,農村的傳統住宅多為平房,平面多采用對稱布置。農村住宅的建造主要以就地取材為主,采用傳統的構造方法。主要形式有:
1)木結構。在河北、山東農村,最常見的梁架結構,包括窗戶、門等圍護構件也是木材。這種材料易于加工、運輸和安裝,但隨著人工成本越來越高,這種材料便宜的優勢已經不再存在了。
2)土結構。在走訪的村落中,這種結構分布較廣,由于土坯墻施工方便,造價低廉,利于隔熱保溫。很多建于上世紀70年代的房子,墻體高于地面約1米左右是粘土磚,以上部分是土結構。這種建造的方式有兩個優點,首先下面粘土磚部分在下雨的時候不會因為受雨水的沖刷而塌損,其次土磚就地取材,造價低廉。
3)混合結構。材料以粘土磚和混凝土制品為主,以具有堅固耐用、節省木材等優點,成為近年來農村住宅逐步推廣的建房材料。在這次調查的地區中,還有個別發達地區,已經出現了“農民上樓”的現象,例如在天津華明鎮呈現出大規模小區群,整個華明鎮幾十個行政村的農民以宅基地換房的方式搬進了6層的洋房小區。
使用的建筑材料主要屬于當地建造,除了結構材料外,農宅建設中的裝飾材料逐漸地和城鎮民宅用的裝飾材料靠攏,基本上一樣,就只存在價格和質量的不同。
在調研中,門窗等圍護材料中,大部分使用的木質材料,只有在近期翻建的新房中,有幾戶人家使用了鋁合金和塑鋼門窗。
我們調查的這些地方,隨著國家節能減排大環境,很多地方的小水泥廠、制磚廠等傳統耗能大、資源消耗嚴重的小企業已經停產轉型,在北京立窯水泥廠已經全部拆完,山東在2008年時小水泥企業80%已經停產。
此次走訪的建材企業中大部分屬于新型建材企業,主要是廢物利用、墻體保溫等新型建材企業。在這些企業中,由于產品價格相對較高,產品主要應用于城鎮建設當中,反觀在農村建設中,由于農村的建設松散、缺乏規劃、不成規模、相對用量較少,所以在現有的農村住宅建筑中幾乎看不到這類建筑材料。也沒有這類企業在農村去進行市場運作,反而一些低劣建材企業的產品大量充斥著農村建材市場。
現有的農村住宅絕大部分屬于自建房,從建房的原材料到房子的建成都沒有人來監管。在農村建筑市場中充斥了大量廉價低劣的磚、門窗、瓷磚、涂料、油漆等等。大量的建筑材料生產廠家質量不穩定,同樣的產品,這個批次的質量好,有的下批就出現不合格的情況。
這樣的產品小的問題導致地面不平、墻皮開裂、門窗漏風,嚴重的會導致墻體變形,到處漏風,下雨就會跑冒滴漏。
在我國城鎮建設中大量使用了各種新型節能環保建筑材料,這類建筑材料不僅含括結構材料、圍護材料還包括裝修材料,普遍具有節能降耗的特點,對于節約能源、降低資源消耗有很大的作用。在我國更為廣大的農村,怎樣把使用在城市的節能環保材料應用在農村建筑上,如何最大程度利用當地的資源?做得好事半功倍,做不好的話會造成資源消耗大大提升,反而節能效果并不明顯。
去年汶川大地震以來,留下了一個思考,其實大家都知道什么樣的建筑防震,但是為什么還會有那么多的房子倒塌,那么多的同胞罹難?其中大多數倒塌的民宅屬于自建房,沒有正規設計。那么農宅中采用哪些建筑設計,又采用什么樣的建筑材料來防震減災。特別在一些地震多發地帶,這個問題應該考慮。
未來農村的節能防務除了屋頂上會安裝太陽能熱水器外還會有可能出現其他的節能方式。比如在廣大農村地區有非常好的風能、太陽能,可能在未來的農村建筑上會有利用風力發電和太陽能發電的設備。那么如果這些設備安裝在屋頂上,那么屋頂防水材料、屋頂隔熱保溫材料與能源設備的適用性也是要考慮的問題。
筆者認為在新農村建設中應建立認證評價系統,由各地建委組織,對當地市場流通建筑材料企業產品,按照國家相應的建材產品標準,對這些建筑材料進行檢測管理評價,以保證建筑材料的質量。同時對符合這種評價體系的建材企業實行鼓勵政策,由政府牽頭,國家出臺相應政策,像“家電下鄉”一樣搞個“建材下鄉”,政府拿出一部分補貼,或一點稅收政策,鼓勵農民購買合格的建材產品。從而促使大型建筑材料企業為農村建設出力,建造利潤低、惠民的質優價低的建筑材料,把更好的節能環保建材應用到廣大的農村中。
1)盡量就地取材,充分利用當地的資源,制備建材。
我們參考美國LEED標準,提出盡量使用本地材料(生產半徑不宜超過800公里)以期減少運輸過程帶來的能源消耗。
重新考慮石塊、土坯、木材的作用。對于山區來說,石塊、土坯、木材是隨處都能找到的東西,如何在科學的指導下利用好這些材料。在南方山區,經常能見到用石塊壘出來的房子,這些房子在當地工匠的手里,結構穩定,經久耐用。唯一不足的地方是屋面的耐久、防水及保溫性能的處理。
用土坯建房在我國也是有悠久傳統的。著名的要數福建土樓,土樓的墻壁,下厚上薄,厚處有的竟達1.5米。土樓的原料以當地粘質紅土為主,摻入適量的小石子和石灰,一些關鍵部位還要摻入適量糯米飯、紅糖,以增加其粘性。同時要在土墻中間埋入杉木枝條或竹片為“墻骨”,以增加其拉力。就這樣,經過反復的夯筑,便筑起了有如鋼鐵混凝土似的的土墻,再加上外面抹了一層防風雨剝蝕的石灰,因而堅固異常,具有良好的防風、抗震能力。
2)建筑材料重復使用及建材資源再利用、循環利用。
盡量使用快速再生材料替代新材料。從現狀來看,在我國農村,一般每隔20多年都回翻建或新建房屋,在建筑材料的重復利用上,磚瓦等都是可以重復使用的。隨著新型建筑材料的使用,采納重復使用率高的材料也是對環境、對資源的一種促進。
3)農村的房屋節能性能必須考慮。
比如利用當地廢秸稈制成板材做圍護材料,有不錯的保溫性能;北方地區利用雙層鋁塑門窗減少建筑構件的熱傳導;利用粉煤灰制成空心磚,也是很不錯的節能效果。應最大限度的利用好當地的資源,做出合適的節能產品。
在高烈度地區還應建設混凝土框架結構。原因在于框架結構具有良好的延性,同時填充墻的破壞吸收了大量地震能量,這些均對主體結構起到了重要保護作用。
這里應該注意兩類材料:一類是建設中采用的建筑材料應適用防震設計要求;另一類是在使用過程中的修補材料,當地震給建筑造成的損傷不是很大時,對于一些裂縫、一些損傷進行修補時需要的關鍵材料。
要求在屋頂的防水材料及防水修補材料能夠有較好的柔韌性、兼容性好的特點。還要求屋頂的隔熱保溫材料不受設備安裝的影響導致隔熱保溫性能的降低。
在建設農村的大好形勢下,對于我們來說,既是挑戰,也是機遇,把握好節能性、經濟性、環保性的建筑材料的特點,把這種特點廣泛的應用到廣大的農村中去。充分的減少對鄉村環境的壓力,充分的利用當地資源的特點,把各地的建筑人文特點充分體現。建設出我們新世紀下新農村的面貌。
[1]章昊《農村住宅的現狀及新農村住宅的展望》2006年第5期《安徽建筑》
[2]西安建筑科技大學《新農村住宅的設計與規劃》