四川美術學院 常榮華,張寬
彩鋼瓦,又稱彩色壓型瓦,是采用彩色涂層鋼板,經輥壓冷彎成各種波形的壓型板。它顏色豐富、型號多樣,適用于工業與民用建筑、倉庫、特種建筑、大跨度鋼結構房屋的屋面、墻面以及內外墻裝飾等,成了許多建筑工地、居民家庭作為臨時建筑或自建房的首選材料。彩鋼瓦類建筑形式一般分為四種,彩鋼瓦材質分為單板和彩鋼復合板,連接方式為焊接、自攻螺釘或者鉚釘方式,建筑結構分為無骨架彩鋼瓦房和有骨架彩鋼瓦房[1]。
隨著工業技術與鄉村建設迅速發展,很多新興現代工業產品如破土之筍,在全球各個國家投用于城鄉建設,這些工業產品給建設行業發展起到強大的推動作用。自1987年以后,先進制瓦技術傳入我國,促進了我國彩瓦工業的發展,與此同時還出現了瀝青瓦、彩鋼瓦等一些新的現代工業產品。從1995年開始,中國國內彩涂鋼板需求和生產能力大幅提升,據統計,目前我國彩涂鋼板產能超過2000 萬噸/年,全球產量大約在2000 萬噸/年。
彩鋼瓦造型簡潔、價格低廉,操作簡單,深受建筑行業喜愛,尤其是工業建筑與民用建筑方面。居民自發搭建彩鋼瓦屋頂的原因,常常是經濟水平低下,他們想要使用成本最低、施工最簡單的材料來建造空間,彩鋼瓦正好滿足了他們的需求,于是這種產品大量涌入鄉村,對鄉村建設帶來了重大的影響。
1.風貌問題
彩鋼瓦不像石木泥瓦等傳統材料有長期的建造文化積累和美學經驗,它的大量出現和鄉村傳統風貌發生很大的沖突。國內市面上的彩鋼瓦顏色多樣,鄉建中被廣泛投入使用的板材大多為藍色、紅色等色彩飽和度高的色彩,與周邊建筑與環境形成巨大沖突,成為城鄉風貌基調的主要不協調因素,使城鎮鄉村的傳統風貌遭受強烈沖擊;此外,居民在彩鋼瓦工藝體系不完整的情況下自發搭建構筑物,這些構筑物雖滿足了居民基本使用功能,但卻無法保證建造品質,最終產生風貌不佳、工藝參差、使用體驗差的效果。
2.安全問題
彩鋼瓦等新興現代工業產品大量涌入鄉村,而進入鄉村時這些材料并沒有完整的工藝體系,所以在國內市場上與彩鋼瓦相關的工藝技術大多不夠規范,即材料性能不夠完善,行業規范不夠健全,產品質量參差不齊,導致出現了技術斷層現象。于是在施工過程中如果工藝不規范,隨意搭接,在大風等惡劣天氣情況下,彩鋼瓦屋頂易被刮到其他地方,損壞周邊設備設施,或在使用過程中出現火災或滲漏等因為材料性能問題導致的災禍,影響人居安全。
隨著城鎮化進程與鄉村建設的深入推進,城鄉風貌控制日益成為規劃建設中關注的焦點,層出不窮的違章搭建成為城鄉規劃建設中不可忽視的部分。面對彩鋼瓦風貌不佳與技術要求不達標等問題,國內許多地方政府紛紛發布彩鋼棚相關管控通告,就違建彩鋼棚、陽光棚“為什么要拆、怎樣拆”兩個問題進行了規定。如2019年以來四川省越西縣人民政府,重慶市綦江區石角鎮人民政府等許多省區縣均發布了相關通告;還有國家于2013年和2020年先后頒發并實施的《鐵路安全管理條例》和《高速鐵路安全防護管理辦法》均重點關注鐵路沿線彩鋼瓦類建筑的安全隱患問題等。
實際上,與傳統屋面材料相比,彩鋼瓦有著獨特的優勢,雖存在一定缺陷,但隨著國內外專業人士對相關工藝的探討研究,彩鋼結構與彩鋼屋面的工藝技術正不斷提高,目前已有較為成熟的工藝可供學習,只要是有助于提高人們生活質量的產品都值得鼓勵發展。因此,與其不斷遏制彩鋼構筑物的建設,不如提高其工藝技術和藝術審美的設計與管控,使其轉換為鄉村建設中的一抹亮色。筆者認為,居民在面對彩鋼瓦屋面建設時,可在現有工藝的基礎上進行優化設計,將彩鋼瓦屋面與建筑整體立面、周邊環境的風格結合,設計的方向首先要滿足屋頂風貌不破壞周邊環境風貌的基本要求,其次,再在此基礎上完善屋頂構造。
彩鋼瓦型號多樣、顏色豐富、外觀簡潔易清理,彩鋼壓型板屋面體系具有強度高、可抗震、可防水、可防風、可保溫;以及自重輕、搭建維護較簡便、經久耐用不易變形等諸多優勢,此外,彩鋼瓦屋面造價低廉、市面上施工工藝較為簡便,適用于不同跨度的建筑空間,所以自材料引進以來廣受建筑行業喜愛。
彩鋼板噴漆層在紫外線照射下易老化,導致鋼板易受潮生銹;施工不夠規范,導致屋面破損或節點銜接粗糙均易形成滲漏隱患。此外,由于彩鋼瓦在高溫下易受熱變形,當外界溫度達到360°高溫時就會燃燒,所以在彩鋼瓦屋頂的后期運維中,若運營不當或欠缺就容易引發火災[2]。
如今國內鄉村的傳統風貌正受諸多不良因素蠶食,風貌控制正是鄉村建設中重要的一環,而彩鋼瓦的現狀問題又是對鄉村風貌造成不良影響的要素,面臨建設美麗鄉村的需要和現狀問題的挑戰,彩鋼瓦屋面問題迫切需要解決。
筆者認為在中國鄉村建設中,外彩鋼瓦屋面具備良好的建造潛力。彩瓦涂料顏色選擇是否恰當、施工工藝是否規范是影響其風貌的決定性因素,總的來說,協調環境的屋面顏色、合理美觀的屋面造型設計、簡潔完整的施工效果就是彩鋼瓦屋面建設過程中的要點所在,因此,若要提高彩鋼瓦的建造品質,那對彩鋼瓦屋面的風貌控制尤為重要。如何才能使彩鋼瓦屋面這種現代材料與傳統風貌形成很好的對比,就需要充分理解該材料的優點與局限,并通過設計、建造和管理三個途徑來解決。本文對風貌控制的方式總結如下。
風貌效果的提升:
1.色彩協調性
彩鋼瓦的色彩選擇應遵循與環境協調、統一的原則。在鄉村建設中,對于即將新建的彩鋼瓦屋面,無論是單體建筑還是建筑附屬構筑物,彩鋼瓦色彩應與建筑主體或周邊環境協調,可選擇淺灰、深灰這類灰色系的低飽和顏色,避免出現與周邊風貌沖突大、不協調的高飽和色彩;對于已建的、除色彩外其他方面符合相關規范的彩鋼瓦屋面,進行改色處理;若村莊聚落屋頂的顏色整體為高飽和色調,新建的彩鋼瓦屋頂的顏色選擇也可適當調整,與其協調搭配。
在鄉村建設中,許多追求節約成本目的的彩鋼瓦屋頂建造實例,雖然工藝并不完善,屋檐單薄未收口,但已滿足了不破壞周邊環境風貌的基本要求。例如由云南大理景致設計公司設計的“汲舍咖啡屋”和“稻田咖啡廳”。這兩個例子的建筑空間趣味性和建筑立面美觀性突出,讓人不自覺忽略了屋頂處理的不足,從視覺效果看,無論是近觀還是遠觀,建筑整體色彩的搭配都與環境較為和諧,可見屋面顏色的選擇對建筑的風格基調和氛圍十分重要。
2.藝術效果挖掘
屋面單一色彩的協調是屋面風貌控制的基礎,我們還可以在此基礎上挖掘彩鋼瓦的藝術效果。例如福建的“都團村公共服務中心”就是討論彩鋼瓦色彩與組合方式的嘗試,也是對中國鄉村20世紀90年代后新民居大量使用新型現代工業產品“瓦”的一種藝術化實踐。
都團村公共服務中心的屋頂采用了鮮艷的釉面瓦,建筑中夸張的大屋頂成為建筑的重要視覺元素,不只是因為其夸張的造型,也是因為瓦的顏色搭配大膽。釉面瓦也叫彩色琉璃瓦,琉璃瓦與彩鋼瓦的材質是一樣的,都是采用鍍鋅板或彩涂板,只是型號和形狀不同,所以名稱不同。項目中瓦面顏色的選擇為黑、灰、紅、橙、深綠、淺藍,瓦的排序并非完全隨機,圖案的原型來自周邊荷塘和稻田的航拍圖,但經過了抽象和調整,使施工相對便捷。如今釉面瓦與瓷磚、彩鋼瓦齊名,成為學者批判其為破壞鄉村風貌的罪魁禍首,此案建筑師是希望探討這類材料在現代鄉村建筑中當代審美性的可能性,實乃一次大膽又有成效的一次嘗試。項目中的創新之處值得我們學習,但施工中明顯的不足之處降低了整體效果,比如因釉面瓦方正的規格與屋頂圓滑的弧線邊界有了沖突,導致屋檐瓦的邊界施工效果參差不齊,收口效果不佳,實為遺憾之處。由此可見,在彩鋼瓦的創新實踐中,也應該充分考慮材料的規格與形態,使其便于施工又效果甚佳。
1.屋面坡度設計
彩鋼瓦的屋面設計應遵循實用、合理的原則。屋面坡度設計不宜過小,以防瓦與瓦凸起處搭接縫不夠嚴密,雨大時出現滲漏現象。坡屋頂造型設計時盡量避免起脊處向一側墻體找坡的樣式,優先選用向四周找坡自由排水的樣式,屋面雨水管設置充足,方便屋面雨水及時排出。
2.材料性能優化
對彩鋼瓦性能的優化,需要對彩鋼瓦表面涂料進行優化,提升彩鋼瓦的保溫隔熱、防水防風等能力,還需要針對性能帶來的問題,優化解決方案。面對彩鋼瓦屋面防水和防火等問題,應當遵循“正確分析、科學選材、嚴格施工、合理造價”四個原則。要依據合理的設計規范,包括屋面坡度、彩瓦性能等方面入手考慮其他因素;要因地制宜,根據不同地區的溫度、環境等差異,采用不同類型的搭接方式;要與時俱進,隨著各種新型材料的技術發展與性能優化,在充分考慮造價的基礎上,對彩瓦屋面的選擇上,應盡量選擇具較強耐腐蝕性的材料,增加屋面耐久性[3]。
3.構造細節完善
彩鋼瓦的施工工藝應遵循完整、規范的原則。彩鋼瓦屋面的施工應根據相關工藝流程進行,屋面的防水與設計、施工、使用各個環節密切相關,這是一個系統工作,應引起重視。在建設過程中,應根據相關規范,完善雨水管、天溝、屋脊等要素的施工,根據建筑的使用要求完善保溫隔熱等功能的工藝。禁止居民一味節約成本,忽略使用安全,隨意搭建具有安全隱患的不符合規范的構筑物。
因為施工工藝不規范和完整度不高,諸多因素易造成屋頂滲漏問題,如屋頂材料不一、屋面造型設計不合理、排水組織不到位等設計因素;板材損壞、釘子不牢固不到位,錯誤施打、關鍵結點施工不到位、搭接不到位等施工因素;屋面隨意進行堆載,隨意加裝太陽能、排風帽等設備的使用因素等[4]。因此,在彩鋼瓦屋面搭建過程中,對橫向搭接節點、縱向搭接節點、特殊陰角瓦處等彩鋼瓦屋面相關施工過程、工藝技術的規范性應得到重視。
隨著鄉村建設的不斷探索與發展,鄉村公共活動中心、便民中心等公共服務建筑成為村內必不可少的空間,這類空間通常是許多建筑設計師大顯身手的地方,它們往往是設計師和項目委托者對成本控制和藝術性融合的產物,所以在這類空間建設中,或不只是這類空間的建設中,如鄉村民宿或小型商業建筑等,彩鋼瓦屋面成許多設計師的選擇。在如浙江的“安吉大雁洼小院子”這些實例中,屋面處理不僅滿足了屋面色彩的協調性,同時在工藝完整度與美觀性上達到了一定標準,屋面體系中屋脊、檐口收邊、天溝等要素工藝完善、造型簡潔,使該建筑體量不僅融入了傳統村落的整體氛圍,還成為村內人氣高、形象佳的場所。
就工藝技術而言,其他國家的鄉村的彩鋼瓦屋面技術與市場就更加成熟,在全世界的諸多鄉村建設案例中不難看出,設計師在滿足風貌協調和基本功能的基礎上,體現了當下國際市場完整的施工工藝與更好的品質,并且還為建筑的美觀性做出了更多嘗試。如屋脊、天溝、雨水管的多種樣式選型,對檐口、檐底的收邊處理,屋面與墻體的材料相互呼應等方面,都是彩瓦建設品質高低的體現,也是我們在彩瓦鄉村建設中應該學習借鑒的地方。
1.完善相關規范
推動制定彩鋼瓦行業的相關建設標準,并進行多方面宣傳。主管部門可牽頭開展“彩鋼瓦類房屋設施建設的標準試驗研究”,形成彩鋼瓦類房屋在鄉村建設的技術標準建議,提出鄉建中彩鋼瓦類房屋設施改良方案以及彩鋼瓦類房屋設施建筑的相關規定。在此基礎上,相關部門頒布國家標準,為鄉村環境綜合整治提供依據。
2.有效推進落實
政府部門可嚴令拆除不符合安全規范的違章彩鋼瓦構筑物;對需要自建房屋的民戶申明搭建規范,建成后進行審核,審核通過方可投入使用;在使用過程中業主應注重屋面堆載,防止不合理堆載,給屋面造成過大的變形形成滲漏隱患。彩鋼瓦屋面是一個完整的防水體系,使用過程中業主應盡量避免在屋面開洞安裝設備,增加漏水風險,若確需安裝設備,需確保防水體系不被破壞,并選擇專業施工隊伍進行安裝。
彩鋼瓦鮮艷的顏色,低廉的價格、良好的性能,施工的便捷等優勢,讓其成為民間樂于使用的建材。但在學界,特別是在建筑、文化學者眼中,彩鋼瓦是破壞鄉村傳統風貌的重要因素之一。這種審美的分歧導致建筑師喜歡的樸素、工藝較為精致煩瑣的材料并不被普通鄉村所接受,而村民因為功能需要和節約成本所選擇的“廉價”材料也很難得到學者的認可。這是一個值得我們思考的問題和有待解決的矛盾。
在對屋面的建設中,實用性、實惠性、美觀性、耐久性都十分重要,對鄉村村民來說,自建房屋時實用且實惠才是他們的首要原則。所以,建議在對彩鋼瓦屋面技術的優化與鄉村風貌的管控過程中,需要充分考慮使用者即村民的出發點與目的,在提高施工美觀效果的同時,也應在保證安全性能的基礎上,適當簡化施工工藝,應避免為強制達到美觀效果而增加多余的施工成本和操作難度,本末倒置。本文結合國內外的部分案例分析,總結出以上幾個在鄉建中對彩鋼瓦屋面風貌控制的方式,希望能為當下美麗鄉村建設提供參考與借鑒,提高鄉村人居環境質量。