屋顶应轻,利于灾民在心理上接受;材料的柔、空是指用铁丝、袋子组织竹子、泥土等,也方便运输;土是材料选择和整个方案的定位。
最终设计为3.6 m×3.6 m的单层小屋,设计方案及施工步骤见图5至图8。基本构造是三部分:竹子作为结构,用土袋围合,稻草作为屋顶。竹子作为承重构架,因为竹子容易取得,而且生长迅速,砍伐之后三五年又可以重新成林。由于灾区常见的竹子比较细,为了保证其力学性能,必须对竹子进行组合建构。如果有楠竹和木材,则完全可以用它们作为主要构架。用编织袋装泥土或砖石废料,围合成2 m高的外围护结构,施工快,热工性能好。用稻草作屋顶,重量轻,隔热。事实上竹构架、草屋顶完成之后,在周边用彩条布围合,已经可以作为临时安置房使用。土袋可以后期再加上,以优化防火和热工性能。
图5 施工步骤1(从左到右)(单位:mm)
图6 施工步骤2(从左到右)
图7 施工步骤3(从左到右)
图8 施工步骤4(从左到右)
为了方便志愿者、灾民理解,建造技术要领都直接写在了图纸上。主要建造过程及要点如下。
(1)在地面上用竹子分别绑扎两个屋顶框架,后用竹篾穿插在框架间。
(2)分别将两片屋架架在横梁上。
(3)铺一层稻草,在稻草上面铺一层塑料薄膜。
(4)在塑料薄膜上铺第二层稻草,最后用同样的方法搭建另一半屋顶,并往中间缝隙填补稻草。(www.xing528.com)
(5)用沙包垒第一层墙体:50 cm宽,约18 m长。垒第二层墙体:50 cm宽,约9 m长。
(6)墙体加固:沙包墙体每侧外围用两根竹子插入泥土,用铁丝将八根竹子固定,用于加固墙体。
(7)安装门窗:根据当地材料制作门和窗。
(8)防水防潮:屋顶坡度要大于30°,这样过水快,防风,草不易腐烂。屋顶各边均出挑1 m,保证土袋不会大量淋雨。室内地坪下5层分别是大块的废旧砖石(利于过水)、小块废旧砖石、泥土、薄膜、泥巴,抹平,最底层有架空的渗水通道。
(9)热工性能:土袋上的架空结构在夏季用纱窗围绕,还可将防晒网挂在东、西两边的屋檐下,门窗的大量通风以及50 cm厚的土袋墙均会有利于形成凉爽的室内环境。冬天土袋墙上的架空层围上双层薄膜,效果相当于半个温室,也就是土双层玻璃,室内会很暖和(图9)。
图9 安置房建成效果
(10)抗震:这种房屋可做到墙倒屋不倒。内部的竹框架加上斜撑,强度和韧性都很好,质量轻,刚柔并济,能抗震。外围的竹箍强度较低,即使震级高,土袋只会往外掉。
(11)防火:草顶的防火性能不够好,但明显优于帐篷。电线在2 m高的土袋墙以下铺设,避免接触屋顶。
(12)造价:竹子、土、稻草是本地可取的材料,不计入造价。费用主要来自购买编织袋、铁丝、薄膜、窗纱,在1000元以内。
(13)耐久性:本方案是先搭竖框架加屋顶,再垒土袋。准确地说,袋子要用长管袋。有人说编织袋在室外3个月就坏。我们咨询了一些厂家,了解到那种是用回收的旧原料做的。用新材料可以管3年;如果加炭黑或UV更好,成本贵不了多少,使用3年没什么问题。另外可以考虑在外面靠墙堆放一些枯枝、杂物遮挡阳光就更耐久了。
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