我国乡村在过去40年间发生巨变, 从建国初期的一穷二白变得越来越富裕, 很多农房也从过去的破旧老屋变成了金碧辉煌的洋房, 乡村面貌焕然一新。然而, 财富的积累和物质的繁华却掩盖不了乡村近几十年在“拆老屋建新房”惯用更新模式影响下导致传统乡土文化流失和乡村风貌消亡的现实, 乡愁越来越难以有物质载体依附。

在很多相对封闭的乡村, 村民大多居住于祖祖辈辈传下来的传统农房, 这些房屋老化严重, 更新改造面临很多问题, 但反映出鲜明的地域特色和文化特征。随着现代社会发展, 村民的生活方式逐渐发生改变, 传统农房已无法满足村民的生产和生活需求, 故部分村民开始自发改扩建住所。此种更新模式受限于村民的财富积累, 多为小规模、渐进式改造。因村民受外来文化的冲击很小, 故此种自发性修补建设很大程度上遵从传统, 是对历史风貌的缓慢更新发展。且因资金限制, 自发性修补建设往往质量不高, 有时甚至存在安全隐患。为降低成本, 村民常采用廉价的建筑材料, 如蓝色彩钢板, 因施工简便, 造价低廉, 常被用于乡村建设, 对乡村的传统风貌造成一定程度破坏。

建国后, 我国百废待兴, 乡村建设面临大量问题。因特殊的时代背景, 刚进入和平年代逐步富裕起来的村民负担不起太多的装饰和艺术成本, 新建房屋多以“多快好省”为原则, 用最实用的方式建房。因村民自身能力有限, 在缺乏科学指导和系统规划的情况下, 该时期的新建住宅普遍缺乏很好的套型设计, 往往是村里有一家先盖了房子, 其他家便纷纷效仿, 采用完全相同的建造方式, 同时为降低成本, 建造多采用砖墙和预制楼板, 未进行防水保温处理, 建筑性能不理想。该时期的农房较质朴, 乡村的整体风貌和谐, 但房屋质量一般。

20世纪末至21世纪初, 改革红利开始在乡村显现。已经致富的村民不再满足于温饱, 开始有了一定的自我价值追求。建新房、建自己梦想中的房子成为村民的内心诉求。开放的大潮让村民见得多也学得多, 故对建筑的审美也变得多元化。新建房屋不再仅仅追求舒适, 同时出现了中式、西式、中西混合等各异的选择, 多数农房在形式上大多摒弃传统, 故西方古代的罗马柱、我国古代的马头墙、欧式别墅等在同一村子里兼而有之。

随着经济发展, 政府财政收入增加, 土地价值不断提升。政府和企业有能力对乡村建设进行整体规划与干预。为集约利用土地, 一定程度获取土地价值, 政府或企业更多地介入乡村发展, 甚至整体规划乡村, 催生了大量统一建设的乡村。这些乡村为高效利用土地, 大多采用兵营式布局, 为降低成本, 采用标准套型, 所有农房变得一模一样, 加上宽马路和大广场, 乡村不再像乡村, 完全忽略了村民的个人价值诉求。此种建设模式虽取得一定经济受益, 村民的生活也得到一定改善, 表面上看非常和谐, 但背后却隐藏着深刻的文化价值危机。

通过比较不同历史时期农房的更新模式可看出:在贫困年代, 农房更新可守住乡村风貌, 但建筑性能和功能布局很落后;在物质繁荣年代, 建筑性能提升, 但难以承载乡愁。如何能既承接乡愁, 又改善村民的生活条件, 提高房屋的质量和性能?最好的方式是保存老房子以留住乡愁, 同时提高其舒适度和居住品质。

老房子不好用的原因是多方面的, 除房屋自身问题, 还包括外部环境、市政条件、使用维护等多种原因, 故对既有房屋改造也是全面综合考虑的结果。在过去相当长的一段时期内, 我国对农房改造投入了大量资金, 但往往投资过后收效甚微, 主要因其只顾及某一方面的改造, 缺乏全面系统的思考。如很多乡村进行了节能性、安全性或基础设施改造, 但其他方面却未有效提升, 导致村民居住体验不佳, 从而造成资金浪费。农房改造须兼顾全面性和系统性, 以建设真正舒适、良好的乡村人居环境, 系统性的农房改造应包括以下方面。

需对乡村基本环境进行合理规划和景观提升。改善道路、公共空间、公共景观的设计, 提高村民自我意识, 引入社区营造的基本理念, 打造清洁、美观且村民共同爱护、共同治理的生活环境。乡村环境整治可由政府指导并引领, 但更需要村民自下而上的参与和维护。很多发达国家和地区的乡村, 未必大力进行房屋建设, 但环境整洁宜人, 也取得了很好的效果, 这在欧美、日本和我国台湾地区的农村社区中屡见不鲜, 故系统性改造的第一步应是对外部环境进行改造和提升。

乡村基础设施的改造建设对改善村民生活质量有决定性作用。基础设施改造建设是系统工程, 包括:宏观层面的交通干线布置、综合管线铺设;中观层面的给排水设施建设;微观层面的单体农房的厕所、厨房改造, 供暖设备升级等。基础设施改造直接影响村民生活, 也是当下乡村建设的重点。

基础设施改造的投入相对较高, 且关键性技术起到决定成败的作用, 选择适宜的技术是最核心的环节。很多乡村曾大力修建综合管廊, 造价惊人但实际效果非常有限, 故不同地区要选择适宜的技术, 管沟、排水构造、小型污水处理系统、生物技术应在乡村建设中被更广泛的应用。

安全性是对农房最基本的要求。既有农房结构加固按施工部位可分为基础、墙体、楼板及屋面加固;按加固策略可分为直接加固法、间接加固法及附加措施。直接加固法中的钢筋混凝土外加层和钢筋水泥外加层加固法是较常用的2种加固方法, 均属于复合截面加固。增设扶壁柱也较常见, 属于直接加固法中的加大截面加固法。间接加固法中常用无黏结外包型钢加固法和预应力撑杆加固法, 二者的技术难度大且加固费用高, 故整体使用频率不高。除上述方法外, 增设圈梁、增设梁垫、砌体局部拆砌、砌体裂缝修补等都是一些常用的砌体结构加固与修补的方法。在实际建造过程中需根据具体情况, 选择合适的加固方法, 按正确的加固顺序施工。

我国现有农房多为砖混、砖木、土木和木结构, 这些结构形式较传统, 当下的结构计算方式难以对其进行复合计算, 亟需相应的经验权衡计算方法。对现有结构形式, 多数情况下采用结构系统重新植入的方式, 老墙面往往用于填充、围护或分隔, 以实现结构的安全性计算。

随着新农村建设全面推进, 农村人均住宅建筑面积迅速增长, 居住条件得到很大提升。但因房屋建造技术与观念相对落后, 我国的农房建设一直处于较低水平, 建设资金投入大, 建筑能耗普遍较高, 故开展既有农房建筑节能改造的需求迫切。除建筑围护结构的保温隔热性能改造外, 对照明、采暖等建筑用能系统的节能改造及沼气、太阳能等可再生能源技术的推广均有十分积极的意义。

目前, 建筑节能改造设备和技术相对成熟, 包括更换保温隔热门窗、增加保温层、更换节水器具和设备、更换节能灯具和电气设备等。新能源利用包括对太阳能、风能、地热等的使用, 这些新技术应考虑适宜性, 而非简单地统一推行。此外, 建筑构造节能设计和后期运营往往被忽视。构造节能设计技术简单、见效快, 需因地制宜, 如增加风斗、遮阳、院落甚至植被, 但目前多因操作复杂而被主管部门忽略。运营维护是另一痛点, 很多乡村农房应用了新技术和新设备, 但因对使用方法不清楚或运营管理不善等, 造成了不会用或懒得用现象, 进而导致了资金的浪费和技术的无效, 此点尤需关注。

近年来, 我国乡村掀起一股树立社会主义新农村建设典范的热潮。为提升村落整体形象, 凸显地域特色, 许多村落对现有农房开展了大规模立面改造。做法大多基于传统建筑特色, 挖掘传统建筑构成要素, 将传统符号拼贴到现有建筑上。通过对屋面、披檐、窗楣、阳台等样式进行重点改造, 使村落农房的整体风貌统一且具有一定的地域特色。但此类农房改造多只管“面子”不顾“里子”, 村民生活空间品质提升有限。单独进行立面改造仅满足了工作上的需要, 未实际提升村民的生活水平, 而忽视立面改造易助长实用主义的价值观, 使人们越来越不重视乡村风貌。

“功能转换”类农房改造要在完成“功能延续”类农房改造工作重点的基础上进行。此外, 因功能转换, 原有空间布局无法完全适应新的功能需求, 需对其进行调整甚至扩建。同时功能转换后的建筑属性由私有转为公共, 为满足公共建筑的使用年限要求, 对既有农房结构的加固设计也是一项重要工作。

对原有空间格局的调整通常程度有限, 主要是调整门窗洞口、整合空间及增加卫生间等。扩建建筑往往需与保留建筑直接连接, 因扩建和保留建筑多采用不同的结构体系, 变形和沉降均有差异, 故此种情况下需处理好基础交接, 设置变形缝。

昆山院士工作站位于江苏省昆山市东西浜村, 处于昆山自然生态保护区、苏州市阳澄湖水资源保护区内。东西浜村西倚阳澄湖东岸, 东临傀儡湖, 沟通南北的湖滨路贯穿其中, 将村子分成东浜和西浜。东西浜村交通便利、环境优美, 同时人文历史非常悠久, 是昆曲文化的重要发祥地, 由崔愷院士团队设计的昆曲学社紧邻院士工作站。

院士工作站利用昆曲学社旁的1幢既有农房加以改扩建, 作为中国建筑设计研究院开展昆山乡村实践的基地 (见图1) 。农房由主体和杂屋组成:主体部分是2层砖混结构小楼, 屋顶为木梁承重, 墙体为空斗砖墙;杂屋部分为单层硬山搁檩式建筑, 单砖墙体, 建筑质量较差。农房主体部分在结构加固后作为宿舍和图书馆;杂屋部分拆除重建, 新建部分采用轻钢结构, 作为办公和公共空间。

为保留乡村风貌, 延续村民的共同记忆, 设计保留对原农房的改造过程, 留存尽可能多的历史痕迹。通过在建筑内进行单侧加固, 留住建筑的老墙皮。原有屋顶采用木椽条上铺小青瓦的传统做法, 保温和防水性能都无法满足当下要求, 为解决此问题, 保留原有木梁和檩条, 在木椽上铺水泥纤维板、下饰草席, 作为望板的同时也作为现浇混凝土屋面的模板, 如此一来模板就不用拆除, 木梁和檩条得以完整保留。

农房杂屋部分被拆除, 采用全新的轻钢结构体系和较有表现力的折板屋顶形式, 新建1个公共空间, 融合工坊、活动、厨房、接待等功能。为获得通透的视野以享受屋外优美的自然水岸风光, 建筑的3个立面都采用了大面积玻璃幕墙, 仅在南侧和东侧砌筑了白色花砖墙来营造适度的私密性 (见图2, 3) 。设计不拘泥于传统做法, 而是根据功能需要采用了当代的新技术, 新建部分无论是结构还是造型都不同于保留改造部分, 但整体传递出水乡建筑粉墙黛瓦的韵味 (见图4～6) 。

昆山院士工作站保留改造部分力图留下尽可能多的历史痕迹, 新建部分则完全采用现代的技术方法和建筑造型 (见图7) 。新韵味与老形式, 新技术与旧砖瓦, 在此建筑中得以共生共存。不单是对营造水乡韵味在造型上的尝试, 也是对改造加固方法的探索, 改造后农房的结构强度和功能布局均满足当下需求。目前, 因市场和相关技术尚不够成熟, 此种方法在造价上并无太多优势, 但仍传递出“农房建设不一定非要拆老屋建新房”的价值导向。

昆山院士工作站的农房为砖砌体结构, 与之同类型的农房广泛分布于全国各地, 因难以适应村民对居住空间的新要求, 很多都面临被拆除的命运。本项目加固工作重点在于对空斗砖墙及其基础的加固。

昆山院士工作站需进行加固改造的是农房的主体部分, 原有的屋顶为硬山搁檩的木梁体系, 采用空斗砖墙体, 基础用砖砌筑。考虑到空斗砖墙体的稳定性较差, 若先对基础加固, 则开挖很可能对墙体造成不可预估的破坏, 故应错开建筑的墙体、楼板、基础的作业时间, 依次进行改造。同时为保留老墙皮, 加固作业仅在建筑内部进行。

墙体加固时, 外包型钢法增加的钢结构体系会改变原有简单的室内空间效果且成本较高;若采用钢筋混凝土外加层加固, 现场无足够的空间支护模板。故采用钢筋水泥砂浆外加层进行加固, 浆料采用聚合物砂浆而非普通的水泥砂浆, 如此一来, 加固层厚度可控制于5cm内, 避免室内空间被大量压缩 (见图8) 。

原有建筑在建造时因资金限制, 为节约成本, 采用空斗砖墙体, 且未用水泥砂浆而用黄土和一定比例的石灰砌筑, 若不进行处理, 湿作业会导致墙体坍塌。加固前, 将原黄土石灰砖缝分区域、分时段剔除2～3cm, 替换为水泥砂浆, 并在完成面喷涂憎水剂。同时在空斗砖墙里灌实构造柱, 进一步增强墙体的稳固性, 过程中需从下至上, 逐步去除需灌实区域的砖块, 植筋后再灌入浆料 (见图9) 。

在原有预制楼板的底部黏结碳纤维布进行加固。布置墙体加固钢筋时, 使1、2层钢筋穿过预制楼板间的缝隙拉结, 以加强新老结构的整体性。原有预制楼板嵌入墙体的深度不够, 故在楼板端头增设了角钢支撑 (见图10) 。

如图11所示, 基础加固采用直接加固法中的复合截面加固方式, 在完成墙体和楼板加固后, 确保了地上部分的稳定性, 再挖开原有地面, 露出基础, 植筋浇灌混凝土。

为提高加固后的结构可靠性, 采取了一系列附加措施, 包括:增加两侧山墙的砂浆加固层厚度, 墙体转角部位加密钢筋网, 内墙采用双面钢筋拉结, 墙体顶部增设圈梁, 门窗洞口角部增设钢丝网等。项目新建部分采用轻钢结构体系, 与保留改造部分在建筑变形系数和沉降方面均有差异, 故在新建部分和保留改造部分的交接处设置了变形缝。

昆山院士工作站的建设分为保留主体进行加固改造及拆除杂屋进行扩建两部分:加固改造部分在保证结构可靠性的同时尽可能多地保留旧有建筑的历史风貌;拆除扩建部分则适应新的空间需求, 采用轻钢结构体系和富有表现力的折板屋顶形式, 但整体仍延续水乡建筑粉墙黛瓦的韵味。新韵味与老形式, 新技术与旧砖瓦, 在此建筑中有机共存, 昆山院士工作站项目是对此类既有农房进行加固改造的一次积极尝试。

我国现存乡村住宅多建于二十世纪八九十年代, 普遍质量不高, 当下的乡村更新改造仍以对农房拆除重建模式为主, 虽能提升村民的生活品质, 但也导致乡村建设风貌混乱, 难以承载乡愁, 对乡村风貌造成断代式影响。采用适当的方法全面性、系统性地对既有农房进行加固改造, 在延长其使用寿命的同时, 也满足当下的功能需求。当前农房加固改造技术及相关市场尚不够成熟, 故其在成本上并不具备优势, 但从长远来看, 推行农房改造既可保护乡村风貌, 又可实现有机更新。昆山院士工作站项目实现了从周边环境、外部景观、墙体加固、节能改造、立面改造及功能优化等方面进行全面、系统改造的目的, 在目前强调文化特色的乡村振兴语境中起到很好的示范作用。