黃河下游灘區鄉村裝配式民居設計研究
——以新鄉市原陽縣為例

成舒寧 莊昭奎

(河南理工大學 建筑與藝術設計學院，河南 焦作 454000)

1 原陽縣灘區概況

原陽縣隸屬河南省新鄉市，地處豫北平原，南臨黃河，灘區面積大，氣候上夏季炎熱多雨，冬季干冷多風沙。原陽古稱博浪沙，自古便是黃河津渡，諸侯會盟處，兵家必爭地，有著悠久的歷史。國家對黃河下游灘區鄉村采取遷建的思路，包含原址重建、產業引進、前村并點等模式。自從黨的十八大以來,黨中央高度重視生態環境保護，黨中央對黃河流域生態保護與高質量發展工作尤為重視。

2 黃河下游灘區鄉村民居特征及演變

2.1 黃河下游灘區鄉村傳統民居特征

原陽縣地處中原，受中國傳統文化影響，尤其是儒家思想影響較大，傳統民居呈現出來較為明顯的中正、對稱特征。該地區傳統民居建筑具有中國傳統四合院民居的一般特征，以庭院為中心，建筑單體圍繞庭院布置。院落整體格局以坐北朝南為主要朝向，倒座、左右廂房、正房圍合形成四合院，富裕家庭的民居會在軸線縱深方向上疊加四合院，形成多進院落，甚至再在橫向上擴充，形成帶有跨院的多路院落，建筑群各部分之間主次分明、秩序井然。單體建筑以“間”為基本單位，形制上倒座、廂房以三開間為主，正房形制多為“明三暗五”，即正房總寬度是五個開間，但兩側的房間被廂房遮擋，在院子里能看見中間的三個開間；建筑屋頂一般采用硬山雙坡的樣式，一般民居多采用板瓦屋面，少部分民居正房采用筒瓦屋面。

2.2 黃河下游灘區鄉村民居現代特征

伴隨著社會發展和生活水平提高，原有的傳統民居難以滿足現代生活的需求，群眾在宅基地上翻建住宅的情況成為必然，產生了第二代、第三代民居樣式。第二代民居伴隨著上世紀80年代到90年代鄉村集體內部自主規劃宅基地而產生，全村范圍內宅基地統一規劃布局，常見的宅基地尺寸是16m×16m，占地規模約為4分地，面積規模統一化，且較之前寬度、深度均有減小，尤其是進深方向的縮小更為明顯(如圖1)。為了適應新的宅基地形狀，并且能留出一定的庭院空間，采取了取消正房和廂房之間空隙的做法，將正房和廂房連接成為一體，形成新的明三暗五格局，建筑正房、廂房位置的建筑空間進深與傳統民居樣式基本保持不變，臨街的倒座房仍然存在。這個階段民居以單層建筑為主，建筑墻體使用黏土磚砌筑，屋頂采用雙坡屋頂和平屋頂結合的形制，雙坡屋頂的部分使用板瓦屋面，原有四合院的格局特征還較為明顯。進入21世紀之后，因為外出務工收入增加和生活條件進一步改善需要，樓房民居的建造逐步形成主流，形成第三代民居樣式(如圖2)。建筑單體進深增大，原有的庭院空間被內化為客廳部分，建筑內部空間被分成前、中、后三個部分，前部是客廳空間和位于兩側的臥室，中部是走道、衛生間和樓梯，后部是廚房、餐廳和小臥室，整體平面格局仍然具有一定的中正、對稱特征。由于正房進深的明顯增大，院落在進深方向上，已經難以容納臨街倒座房的位置，在部分院落中取消臨街倒座房的做法逐步增多，傳統庭院的空間圍合屬性進一步被弱化。

圖1 第二代民居平面圖

圖2 第三代民居平面圖

由于常年黃河水患的影響，黃河灘區居民的安全問題和經濟發展問題被各級政府關注，對灘區部分鄉村實施遷建扶貧計劃，在鄉村拆除過程中，產生了大量的建筑垃圾，同時，在未實施遷建的鄉村中，用傳統方式建造第三代民居的建造行為仍然流行，在建造的過程中存在一定的建筑廢料，而且這部分民居在以后的遷建過程中不可避免的要產生大量的建筑垃圾。自中國共產黨十八大以來，國家高度重視生態環境保護，對黃河流域制定生態保護和高質量發展政策，作為高能耗、高污染的建筑行業，在鄉村遷建過程中產生的環境問題急需解決。裝配式建筑技術具對自然環境具有友好性，能更好地適應社會發展需求，在第三代民居的基礎上，嘗試融入裝配式建筑技術進行設計和建造。

3 裝配式建筑技術對當地民居的適應性設計

3.1 單體模塊設計

保留建筑的空間邏輯，強化單體建筑“間”的概念。通過對傳統民居建筑與第二代、第三代民居單體的長、寬、高尺寸和門窗洞口尺寸進行分析研究，結合建筑構造理論知識，基本單元尺寸以擴大模數3M為基本單位，門窗洞口以基本模數M為基本單位，將全部空間歸納成四種滿足建筑構造模數的基本單元模塊(如圖3)，根據實際建筑基地朝向、周邊環境條件，對單元模塊的結構受力能力、通風采光效果、保溫隔熱系數等關鍵要素進行模擬分析計算，按照建筑室內聲、光、熱等環境熱舒適度系數進行環境控制，使單元模塊內部空間滿足人體舒適度要求。

圖3 基本單元模塊

3.2 建筑空間設計

在建筑空間組織上，以第三代民居為基礎，以客廳、起居空間為中心，周邊布置臥室、廚房、衛生間、交通等類型的空間，建筑空間的對稱性和前、中、后三個空間層次保留。在空間尺度的處理上，結合現代生活家具布置和室內采暖、制冷需求，臥室空間平面長、 寬尺寸基本保持不變，高度進行適當壓縮， 控制為3m或者3.3m的取值。為滿足多樣化的會客和家庭起居需求，在滿足建筑構造擴大模數3m的前提下，客廳起居和餐廳空間采用模塊之間預留的方式取得， 豎向尺寸可以隨臥室、廚房、衛生間高度取值， 或者采用兩層通高的方式，形成家庭的特色空間。

3.3 建筑造型設計

建筑單體多采用雙坡屋頂的樣式，由于宅基地形狀方正，而且建筑輪廓充滿宅基地邊界是該地區流行做法，因此單體建筑外輪廓較為方正，朝向兩側和后部的界面平整、無造型突出，建筑的正立面朝向庭院，是重要的造型設計的部位(如圖4)。臥室、餐廳、廚房、衛生間等空間門窗洞口的設置保持上下對位，而客廳起居空間引入玻璃幕墻元素，采用適當凸出的設計手法，滿足充足采光的同時，是體現現代建筑特征的重要設計元素，建筑外立面可以采用涂料或者面磚裝飾的做法。

圖4 裝配式民居造型

3.4 構造節點設計

構造節點的設計主要存在于墻身、基礎、預留空間和屋面(如圖5)。單元模塊墻體位置通過結構受力和聲環境計算，除轉角和中間加固部位，其他部分墻體均減小厚度，這種做法不僅可以節省建材、減小荷載，形成的凹槽可以作為填充保溫材料的空間。建筑基礎采用常規的條形基礎，屬于傳統的基礎類型，由于上部的單元模塊結構傳力特征與框架結構相近，因此基礎中可以減去圈梁構造。單體模塊之間預留的客廳起居和餐廳空間，在不通高空間的設計方案中，需增加鋼梁和壓型鋼板組合樓板來分隔樓層空間，客廳起居、餐廳空間前后建筑界面需要增加傳統的砌體結構來形成維護。屋面的設計保留傳統民居雙坡屋頂的樣式，為了減輕結構荷載，采用輕鋼結構形成屋架

圖5 施工中的構造部位

結構，屋面采用輕鋼結構上掛金屬瓦的構造做法。

4 裝配式建筑技術的建造優勢

4.1 速度快，便于快速施工

通過裝配式建筑技術在民居建造中的運用來看，僅建筑基礎和屋頂部分需要常規的作業方式進行施工，建筑主體部位可以實現單元模塊化，單元模塊可以由工廠工業化生產的方式完成，實現運輸、吊裝就位，通過預埋焊接、坐漿等方式快速完成主體部分的施工過程，施工的效率大大提高，受環境影響較小。

4.2 造價低，有助于控制成本

建筑主體部位單元模塊的生產由工程批量完成，與現場傳統的人力施工相比，其施工造價大大降低，有助于控制建造的成本。

4.3 生態性與環境舒適度

建筑單元模塊的原料選取較為廣泛，材料的制造過程可以實現對建筑垃圾、施工廢料的消耗，同時，裝配式建筑模塊單元制造過程中所產生的建筑垃圾可以控制在較低水平，而且可以實現工廠內部的廢料循環利用，在原材料選用、生產過程環節表現出來較為明顯的生態性。單元模塊的構造特征更容易實現保溫層的鋪貼，可以使建筑建成之后的運營周期具有更低的能耗和更好的環境舒適度。

5 結 語

黃河下游灘區文化底蘊深厚，其鄉村具有較為特殊的自然和人文環境，受地方傳統文化和社會發展的影響，民居的變遷和更新是一個緩慢的過程。在灘區遷建和黃河流域生態保護與高質量發展的社會背景下，裝配式技術在民居建造中的利用嘗試，在施工速度、造價控制、生態性等方面體現出來較為明顯的優勢，符合國家生態保護與高質量發展的政策，對灘區的遷建工作有利。對裝配式建筑技術的應用研究和推廣，應該在更大范圍內開展。