——以河北石家庄新乐市西张村为例
刁振振
（黑龙江科技大学建筑工程学院 黑龙江 哈尔滨 150022）
【摘 要】为改善美丽乡村建筑改造过程中出现的设计不当、能源浪费问题，本文以河北省石家庄市西张村为例，分析了中国农村建筑的现状问题，从建筑改造的工程做法以及建筑节能两方面方面进行了深入探讨，提出了新农村建筑改造的技术性策略。该研究对丰富美丽乡村建筑改造的实践有着重要意义
【关键词】美丽乡村；建筑改造；西张村；工程做法；建筑节能
Technical research on architectural reconstruction in beautiful countryside
Take Xi Zhang village in Xinle, Hebei, Shijiazhuang as an example
Diao Zhenzhen
School of Civil Engineering，Heilongjiang University of Science ＆ Technology，
Harbin 150022，China
【Abstract】For the problem, improper design appears to improve the beautiful countryside building in the process of transformation of energy waste, taking Xi Zhang village in Hebei Province, Shijiazhuang city as an example, analysis of the status quo Chinese rural building, from the two aspects of building renovation engineering practices and building energy-saving aspects of the in-depth study, put forward the technical strategy transformation the new rural construction. The study is of great significance to enrich the practice of the reconstruction of beautiful rural buildings.
【Keywords】Beautiful countryside; Building renovation; Xi Zhang village; Engineering practices; Building energy efficiency
【中图分类号】TU984 【文献标识码】A 【文章编号】1002-8544（2017）22-0252-04
1.引言
全球化和城镇化的不断发展，使得“美丽乡村”一度成为热门词汇，农村也随后成为了建筑师们不断关注的焦点和操练场。说到“美丽乡村”不得不提的就是浙江安吉县，其进行的美丽乡村建设被党中央称为“中国新农村建设的活样本”，它在提高居民自身居住舒适性的基础上，通过改善农村的生态与景观，打造一批知名的农业产品，使得当地居民发家致富。这给中国广大乡村建设提供了一个很好的蓝本，具有很强的指导性。之后，其他地方的美丽乡村建设工作也都如雨后春笋般如火如荼地进展开来。但静观近几年的美丽乡村建设，好的案例不多，反面教材却比比皆是。大兴土木的背后，也着实存在各类突出的矛盾和问题。因重视其形式感，一味地模仿，而割裂自身的文化命脉。因设计不当，导致资源的浪费和经济的损耗，此类问题都是值得我们反思的。笔者有幸参与河北石家庄新乐市西张村美丽乡村的建筑改造项目设计，深刻探究了建筑改造过程中出现的一系列问题，并从技术层面提出相关改造策略。
2.西张村概况
西张村隶属河北石家庄新乐市。现有居民450户，约2000人。大部分人以种植大棚为主，其余外出打工，经济收入一般。土质是沙土地，适合发展循环农业，农作物以小麦、玉米、蔬菜、瓜果为主。目前村里建筑大致可以分为新民居、一般用房、百年老宅（图1、图2）三大类，绝大部分建筑都建于20世纪50~80年代，多以院落式平顶为主，属于非节能建筑。建筑材料多为青砖、红砖和竹子。有“甄氏文化”的军旅底蕴，想借此机会打造成红色旅游村。
3.工程做法
根据西张村的实际情况，我们将新民居按照现行的工程做法和节能要求加以设计和施工，将一般住宅和百年老宅根据农村房屋危险性鉴定等级进行评估，将A、B等级的房屋进行改造，对于C、D等级的先进行结构加固，后续再进行改造设计。但美丽乡村背景下的建筑改造因受到经济方面的影响以及施工者能力的制约，和我们做的城市建筑设计有着本质的差别。我们既不可能像在设计院那样出一套完整详尽的施工图，也不可能按照规定俗成的施工图直接施工，更多是现场的随机应变[1]。在此，笔者仅仅以自己在西张村参与的部分改造项目的工程做法加以分析，和大家共同探讨。
3.1 围墙的改造
西张村因地域特点呈现出院落式的建筑形式（改造后的院落空间如图3），外围墙不仅仅起外围护的作用，而且作为街道的主要展示立面，所以围墙作为改造的重点不容忽视。西张村外围墙比较杂乱，分为土坯墙和砖石墙两种。对于土坯外墙部分，我们的具体做法是：在土坯墙上进行挂网，然后抹水泥砂浆进行找平，最后刷统一的白色涂料。
至于围墙顶部我们采用灰瓦压顶。对于砖石建筑我们的做法是先清理外墙面，然后抹配比为1:3水泥砂浆40mm，接着刮腻子2道，刷一道底漆，并涂白色外墙涂料2遍[2]。墙顶也是灰瓦压顶。
3.2 平改坡
因为平屋顶存在保温隔热性能差以及漏水等缺点，我们在西张村美丽乡村实践中采用平改坡的方法，在平屋顶上架设轻钢龙骨起坡。在处理屋脊时，我们遵从当地民居的传统做法，采用100mm厚水泥砂浆压顶。原有坡屋顶的建筑，如已有封檐板且质量较好，则对其进行清理并涂刷板灰色油漆，屋面铺设塑钢瓦。对于砖混建筑，我们结合雨蓬板的宽度做坡檐，加150mm宽封檐板并涂刷灰色油漆，檐口底部抹灰刷白[2]。
图3 改造后的庭院空间，笔者自绘
（Figure 3 courtyard space after renovation，drawn by author）
3.3 门楼的改造
入口大门是建筑给人的第一印象，尤为重要。西张村所在的河北地区毗邻全国的政治、经济、文化中心，受北京建筑文化的影响很重，其现有的门楼在做法和色彩上均沿袭老北京的一套工程做法，笔者在此不再赘述。但历时已久，出现很多需要修缮的部分，现将改造前后的门楼设计罗列出来（表1），供大家共同学习研究。
4.建筑节能策略
农村住宅一般都是由当地工程队自行完成，由于当时经济技术条件有限，人们节能意识的薄弱以及节能知识的匮乏，因此在建设过程中，多数住宅都不会考虑节能设计，这给社会带来了沉重的能源压力。西张村属于暖温带大陆性季风气候，太阳辐射的季节性变化显著，冬夏季长，春秋季短。其气候特点属于建筑热工设计分区中的寒冷（B）区，这就涉及到保温问题，那么节能也就势在必行，一般我们是通过建筑物围护结构的保温隔热性能来实现[3]，因此笔者对西张村既有建筑的外墙、门窗、屋面以及新型技术进行节能分析和研究。
表1 西张村门楼改造对比，笔者自绘
（Table 1 contrast of transformation of Xi ZhangVillage Gate Tower，made by author）
4.1 既有建筑墙体的节能改造策略
对既有墙体的节能改造主要从保温性出发，有墙体外保温节能改造和墙体内保温节能改造两种。墙体外保温就是在主体墙结构外侧，通过粘接材料，固定一层保温材料，然后在保温材料的外侧抹砂浆或者贴面做装饰。其基本构造层次由内而外是墙体，黏结层，保温层，保护层，饰面层。其基本构造形式，根据保温层与主体的结合方式可以分为喷涂式、抹灰式、粘接式、挂装式及混合式。墙体内保温就是在墙体结构内侧覆盖一层保温材料，通过粘结剂固定在墙体结构内侧，之后再在保温材料外侧再做保温层及饰面层。通常的构造作法有几种：保温砂浆内保温（抹灰式）、保温板内保温（粘接式）、轻质砌块内保温（砌筑式）、其他作法（贴保温壁纸、热反射材料）[4]。
西张村绝大部分建筑的墙体以370实心黏土砖为主。考虑到墙体内保温会影响住户的室内活动和正常生活、占用室内的使用面积、不利于装修等缺点，在实际改造中我们采用的墙体外保温节能改造技术。考虑到经济因素，我们选用的保温材料是EPS板（图4），当然也可以选择聚苯板或者岩棉板。具体做法是：将EPS板从墙体基部开始，自下而上逐步水平方向一次安设，拉线校核，在阳角与阴角的垂直接缝处应交错排列。采用条粘法，通过胶粘剂将保温板牢牢粘贴在外墙面上。保温板表面均匀抹一层3~4mm厚的砂浆，并铺增强网布，每块保温板中央钉一枚配有直径5cm垫片的膨胀螺栓，再进行一层抹灰，使其表面平整后再进行外装饰贴面。
4.2 既有建筑门窗的节能改造策略
门窗具有采光、通风、通行的功能，但在门窗、墙体、屋面、地面四大围护部件中，门窗的绝热性能最差，是影响室内热环境质量和建筑节能的主要因素。总体而言，门窗的节能主是从改善现有门窗的保温隔热性能入手。一般有加强门窗的隔热性能，加强窗户内外的遮阳措施以及改善窗户保温性能三种。在加强门窗的隔热性能方面，影响门窗隔热性能的主要因素有门窗框材料、镶嵌材料的热工性能和光物性能等。门窗材料的热导率和门窗的传热系数成正比，为了使得门窗的传热系数小，我们要选择导热率小的门窗材料。而对于窗户而言，我们则可以选择特殊的热反射玻璃或者对红外线反射能力强的材料，比如低辐射玻璃。在加强窗户内外的遮阳措施方面，我们在窗户外侧增设遮阳板、遮阳篷或者增加南向阳台，而在窗户内侧我们可以采用镀有金属膜的热反射织物窗帘。在改善门窗的保温性能方面，由于单层玻璃的热阻很小，内外表面的温差不大，所以其保温性能差。采用双层或者多层玻璃，或中空玻璃，利用空气间层热阻大的特点，同时也要选择热阻率小的门框材料，比如塑料或者断热处理的金属框材等[4]。
经过调研和统计我们发现西张村的门的主要类型分两种，一种是木门另一种是铝合金门。对于木门而言，我们的具体做法是将单层木门改成双层木门，即原外开木门在内侧加内开木门；原内开木门在外侧加开木门。而单层铝合金门也是增设一层铝合金门。除此以外，我们还在门的缝隙处设置聚乙烯泡沫塑料，在门芯板内加贴高效的聚苯板，并用高强度，防空气渗透的面板加以保护。
4.3 既有建筑屋面的节能改造策略
屋面作为一种建筑外围护结构所造成的室内外温差传热耗热量大于外墙面和地面，所以提高屋面的保温隔热性能，对于抵抗夏季的室外热能力很重要。既有屋面的一般方法有干铺保温材料，架空平屋面，倒置式屋面，加设坡屋顶，种植屋面五种。干铺保温材料的具体作法是留出排水通道，干铺材料。保温材料可以采用B03或B04级加气混凝土，干铺在现有屋面防水层上，并在表面做防水涂层。架空平屋面，有两种方案：一种是在横墙部位砌筑100~150mm高的导墙，在墙上铺设加气混凝土面板，再在上部铺设防水层，形成一个封闭的空间保护层。第二种是在屋面荷载条件允许的情况下，在屋面上砌筑150mm×150mm左右方垛，在其上铺设500mm×500mm水泥薄板。倒置式屋面即在原防水层上，干铺防水性能好、强度高的保温材料，在其上铺设一层4~5mm的油毡，再在其上干铺挤塑聚苯保温板，保温板上放置保温薄膜，最上面铺设卵石。加设屋顶即把保温性能差的平屋顶改为坡屋顶，同时还可以利用烟囱效应，把屋面做成屋顶檐口与屋脊通风或老虎窗通风。而种植屋面则是利用植物的光合作用，将热能转化为生化能，利用植物蒸腾作用增加蒸发散热量，可以大大降低的室外温度[4]。
西张村绝大部分房屋都是平屋顶，除了“冬冷夏热”不节能以外，还存在屋面渗漏和屋面脏、乱、差的情况，所以在其过程中我们实施“平改坡”的方案，具体做法是在原有屋架上做轻钢龙骨起坡，保温由原平顶承担，在原屋顶铺设聚苯板保温层，坡屋顶起排水和防水作用，并且由新坡顶、新材料、新色彩带来建筑新形象。
4.4 建筑节能新技术
4.4.1 LED节能灯
城镇化的不断发展，使得农村夜生活水平有所提升，光成为一个不可避免的话题，除了满足自家生活照明外，对村民公共活动场地的夜环境照明提出了更高的要求，尤其是节假日更是灯火辉煌，所以电灯就成为很大的能源消耗品。研究表明，LED灯（又称发光二极管），相比于农村常用的白炽灯，其光电转化率更高（是白炽灯的6倍），寿命更长（是白炽灯的100倍），绿色环保。从长远利益看，是经济节能环保的不二之选。
4.4.2 太阳能技术（太阳能集热器+相变地板采暖系统）
农村地区相比于城市地区具有更低建筑密度，没有高楼大厦的遮挡，太阳的可见度和照明度更好，太阳能作为一绿色能源，我们要加以利用。PCM与太阳能、其他再生资源或者使用夜晚低谷电的热泵复合应用于空气加热系统，它主要通过太阳能、低谷电、热泵对相变材料加热，用于地板采暖。安装在屋顶的太阳能热水器通过水泵经导管将热水输送到地板的相变材料储热器中将热能储存起来，当温度在21℃上下波动时，地板下面的相变材料储热器吸收或者释放能量，并在需要时释放为室内采暖[4]。
4.4.3 雨水回收
该地区夏季潮湿多雨且雨量集中，为了达到能源的不浪费的目的，引入雨水回收装置。该装置结合坡屋顶由屋顶的排水管进行回收利用，通过地下处理装置后输出再利用，输出的水能够用于冲厕、洗车、浇花等对水质要求不高的活动。整个过程类似中水循环系统，目前在很多新建小区都会涉及应用。
5.总结
建筑改造自从古至今一直是人们津津乐道的话题，在“美丽乡村”的规划中更是不可或缺的重要角色。但其所处的特殊农村环境使得很多方面都受到限制。笔者针对西张村的建筑改造，从技术层面给出了具体的工程做法和节能改造策略，希望能总结出从特殊性推向一般性的建设规律，为以后美丽乡村的建设提供一定的参考。但并非什么事情都放之四海而皆准，每个村有每个村的文化和思维，作为设计师的我们不仅要把技术性和文化性相结合，更要学会转变态度和想法，把自己置于很低的角度来感受农村的真善美。面对美丽乡村建筑改造的伟大事业，我们还有很长的一段路要走。
参考文献
[1]何崴.乡村弱建筑设计[J].新建筑，2016（4）:46-50.
[2]刘春智，邓蜀阳.浅谈传统建筑文化要素在农村民居立面改造中的应用——以重庆地区新农村立面改造为例[J].福建建筑，
2012（1）:16-18.
[3]付国永.石家庄农村既有建筑围护结构节能改造措施分析[J].砖瓦，2012（6）:46-48.
[4]张雄张永娟.建筑节能新技术与节能材料[M].北京：化工工业出版社，2009.
基金项目：黑龙江科技大学大学生科研创新项目（YJS2017005）
作者简介：刁振振（1992-），男，江苏省泰州人，硕士研究生，研究方向：建筑技术科学，E-mail：913160334@qq.com，工作单位：黑龙江科技大学，通讯地址：黑龙江省哈尔滨市松北区浦源路2468号。
论文作者:刁振振
论文发表刊物:《建筑知识》2017年22期
论文发表时间:2018/1/2
标签：建筑论文; 屋面论文; 节能论文; 墙体论文; 乡村论文; 门窗论文; 屋顶论文; 《建筑知识》2017年22期论文;