毛克明 浙江景宁县建设局村镇规划服务站工程师、研究生
蓝晶菁 浙江景宁县梧桐乡人民政府助理工程师、本科
陈秋美 浙江景宁县建设局村镇规划服务站工程师、本科
吴桂芳 浙江景宁县建设局村镇规划服务站高级工程师、本科
景宁畲族自治县(以下简称“景宁县”)地处浙江省西南部,该地属中亚热带季风气候,温暖湿润、雨量充沛、四季分明、夏热冬暖。这里的传统村落民居建筑主要铺设冷摊瓦屋面,颜色以青灰色为主,也称黛瓦屋面。冷摊瓦屋面一般直接在木椽条上铺盖瓦片,不设置垫层和结合层。由于构造层次少,该类屋面的厚度较薄,通风透气性好,能很好地满足浙南地区炎热夏季对屋面散热性能的要求。但由于瓦片搭接缝隙较多、瓦片易碎等因素,造成冷摊瓦屋面防水性能较弱,遭遇冰雹、台风等恶劣天气后,瓦屋面易出现大面积破损,需要进行定期维护修理。
随着城市化进程的推进,越来越多的农村出现了“空心化”现象,大量的年轻劳动力外迁进城,导致村中大量民居闲置荒废。本课题历时一年,通过对景宁县21 个乡镇60 余个村庄的陆续走访和调研,发现民居建筑按其使用主体大致可以分为三类:(1)无经营性质类民居建筑,此类民居主要供农村留守人员居住,村民沿袭了传统的居住习俗,很多房屋都存在一定程度的破损与失修;(2)个人经营类民居建筑,此类民居散布于各个乡镇的村庄,以个人经营的民宿、农家乐为主,该类村庄一般离县城较远,但某方面自然环境或人文特色比较独特,获得了民宿主的认可并投资运营;(3)公司运营类民居建筑,此类民居主要集中在距离县城比较近的城郊区域,民居所在的村庄具备较好的交通区位、自然条件和经济基础[1]。在相关政策扶持下,政府、农民合作社、运营公司三方力量得到整合,成立农业综合开发运营平台,积极介入村庄的规划与建设,众多的传统民居也得到了利用,为村庄发展注入了活力。
传统村落中民居建筑的三类使用现状决定了瓦屋面3 个不同的更新改造方向,在新理念、新材料、新技术的推动下,黛瓦屋面的传承与发展出现了几个较为典型的实践案例,这些项目在村落景观的重塑中起到了重要的作用,同时也悄悄改变着乡村的生产生活状态。
传统的瓦片制作工艺不利于规模生产,已经逐渐被琉璃瓦所替代。很多村民修缮屋面也会优先选用琉璃瓦,但此类瓦片对传统村落的景观特色破坏很大。出台相关保护政策后,政府对采用传统黛瓦修缮的屋面进行了相应补助,从而缓解了村民自发修缮行为对村落景观的破坏。在此类屋面修缮过程中产生了新的做法(见图1),一些村民将冷摊瓦屋面的底瓦用深色大尺寸琉璃瓦替代,盖瓦仍用传统烧制瓦片,从远处看,村落的黛瓦屋面景观得以延续。此方法即可保持传统黛瓦屋面的景观特色,也减少了对传统烧制瓦片的需求。同时,大尺寸底瓦减少了接缝数量,对屋面防水性能有一定的提升作用。
图1 冷摊瓦屋面新做法仰视图
随着越来越多的个体经营者进入乡村民宿、农家乐等领域,村庄的一部分民居得到了全新改造,在保持传统民居特色的基础上,经营者对内部空间布局进行了优化改造,以符合现代人的居住习惯。在屋面部分,考虑到冷摊瓦屋面的防水性能较弱,在原基础上增设了防水构造,以满足屋面对防水性能的要求,该类屋面典型的构造做法如图2 和图3 所示。
图2 某农家乐屋面做法仰视图
图3 某农家乐屋面构造层次示意图
“田园综合体”是2017 年中央一号文件提出的概念,主要在于支持有条件的乡村建设以农民合作社为主要载体、让农民充分参与和受益,集循环农业、创意农业、农事体验于一体的农业综合开发运营平台。景宁东弄畲家田园综合体作为浙江省首批创建试点项目,立足民族和生态优势,依托东弄村的良好基础,着力打造畲家田园新风光。在村落景观的塑造方面,通过精心规划设计,在黛瓦屋面的基础上,充分发挥各类新材料的优势,将瓦屋面“镶嵌融入”村落景观。按材料,综合体民居瓦屋面分为两类。一是传统的黛瓦屋面。综合体内利用原有民居改建而成的工坊、民宿等建筑沿用小青瓦屋面,与个体经营者改造方法一致,屋面增设了防水构造层,提高防水性能[2]。二是新材料屋面。此类屋面以茅草瓦、树皮等材料为基础,用于构建展示畲族建筑历史文化特色的“畲寮”为主,如图4、5、6 所示。“畲寮”是畲族人民在漫长迁徙过程中就地取材,利用茅草、树枝、绳索等材料建造而成的简易房子。相比冷摊瓦屋面,该类新材料屋面不仅增设了望板和防水卷材,还在望板下铺设了草席,并在椽条间架设竹篾,起到了装饰作用,增强了室内的美观效果[3]。
图4 茅草瓦屋面鸟瞰图(施工中)
图5 树皮屋面做法仰视图
图6 新材料屋面构造层次示意图
瓦屋面在传承过程中产生的新做法、新造型等对屋面下部起支撑作用的木构架提出了新的要求,主要表现在2 个方面:一是屋面构造层次的增多导致屋面荷载增大,原有的经验做法不一定能满足承载要求;二是工程中使用的木材,依各地叫法不同,经常使用不规范的名称,给木材强度等级的确定带来了一定困难。由于国内尚未有通过论证的木结构设计分析软件,本文采用了通用有限元分析软件SAP2000 对屋面木构架的主要受力构件进行计算分析,主要的分析步骤归纳总结如下。一是确定屋面构造做法及荷载。不同类型的木建筑屋面做法各异,其屋面荷载值也会出现较大差异。以东弄田园综合体为例,文昌阁采用了重檐歇山顶形式,屋面较为厚重,恒荷载标准值可达3.5 kN/m2。圆形“畲寮”木屋采用了茅草瓦屋面,屋面构造较为简单,恒荷载标准值取0.3 kN/m2,两类屋面恒载值相差较大。二是确定木构架计算模型,主要包括构件跨度、受荷面积、截面尺寸、力学参数等。在确定木构件强度等级时,一般根据《木结构设计标准》(GB 50005—2017)所列的树种名称进行归类确定,对于工程中遇到的不规范木材名称,可利用徐峰主编的《木材鉴定图谱》进行查阅,分别从树种拉丁名、商品材名称、科别、产地、基本特征和加工性能等方面进行综合确定。以菠萝格为例,根据产地可以分为印尼菠萝格、非洲菠萝格、马来西亚菠萝格等,其规范名称为印茄,属苏木科印茄本属,根据上述各方面特征即可确定菠萝格的力学性能可参照甘巴豆,强度等级为TB20。三是建立结构分析模型。一般的屋面由于构造简单、受力明确,可用SAP2000 的简支梁模型进行计算。对于高度较高或屋面造型复杂的建筑,可以建立三维结构分析模型进行计算,以便考虑风荷载、地震作用等对屋面的影响。四是构件承载力验算。运用SAP2000 分析得到构件的内力后,根据各构件受力特征,分别进行构件受压、受弯、受剪及稳定验算,并控制构件变形,确保木构架构件满足承载力及正常使用要求[4]。
传统瓦片的烧制工艺不利于瓦的大规模生产,有些瓦厂甚至已经停产,老村中的废弃瓦片一度成为十分珍贵的建筑历史材料。随着技术的进步,实际生产中出现了很多替代材料,在一定程度上影响着黛瓦屋面的传承与发展。因此,在传统村落的改造利用中,寻找合适的屋面材料及构造做法显得十分重要,以便延续及更新传统村落的景观特色。