康婧
摘 要:氣候條件是決定各地鄉(xiāng)土建筑形態(tài)的重要因素之一。寧夏地居中國西北部,具有冬寒長、夏熱短、干旱少雨、風大沙多等特點。為了適應氣候,寧夏地區(qū)的鄉(xiāng)土建筑形成了自己獨特的營建方式。本文首先從建筑的意圖出發(fā),從院落布局、建筑空間尺度、墻體、屋頂、門窗、供暖設施幾個角度探討為適應氣候,寧夏鄉(xiāng)土建筑的營建方式,為寧夏新農(nóng)村建設提供參考。
關鍵詞:鄉(xiāng)土建筑;氣候;營建方式
中圖分類號: TU985.12 文獻標識碼: A 文章編號: 1673-1069(2016)32-66-2
0 引言
所謂建筑就是要為人類提供一個遮風避雨的庇護所。而不同的氣候條件就會有不同的庇護方式,在過去特定地區(qū)的氣候條件是決定各地鄉(xiāng)土建筑形態(tài)的最重要的因素之一[1]。為了適應不同的氣候條件,人們發(fā)展出各種巧妙的建筑手段,形成了各地獨有的鄉(xiāng)土建筑。
寧夏回族自治區(qū)地居內(nèi)陸,位于我國西北東部。其氣候特點是:干旱少雨、風大沙多、蒸發(fā)強烈,冬寒長、春暖快,年平均氣溫為5.3~9.9℃,各地氣溫7月最高,平均為16.9~24.7℃,1月最低,最低溫度接近-30℃[2]。由此,處在嚴寒地區(qū)的寧夏,因冬季寒冷,時間較長,為了適應當?shù)貧夂蜞l(xiāng)土建筑重點則落在保溫上面和防風沙上,而屋頂排水和隔熱問題相對弱化。
在寧夏,從南部山區(qū)到北部平原地區(qū),出現(xiàn)了許多因循自然地貌、氣候條件而形成的獨特的鄉(xiāng)土建筑文化。在傳統(tǒng)鄉(xiāng)土建筑中,人們就地取材,利用木、砂、灰、石、磚建造,隨著新材料新技術的產(chǎn)生,所選用的材料有鋼筋混凝土、各種合金、塑料、空心砌體等新材料,與之對應的新結構技術體系。而這些新材料新技術的引入,并沒有破壞傳統(tǒng)鄉(xiāng)土建筑中的精華部分,還提煉鄉(xiāng)土技術中至今仍然適用的因素,最終形成了寧夏新的鄉(xiāng)土建筑。在氣候條件的影響下,不論是傳統(tǒng)鄉(xiāng)土建筑還是新材料新技術影響下的鄉(xiāng)土建筑,營建方式如何才能達到保溫、防沙的目的,以下將對院落布局、建筑空間尺度、墻體、門窗、屋頂、采暖設施等幾個方面來詳細探討。
1 院落布局
院落作為室內(nèi)與室外的過渡空間,起到防曬、放熱、防塵的作用。寧夏位于北緯35°63′—39°04′,所處緯度高,太陽高度角小,因此該地鄉(xiāng)土建筑的院落空間較其他地區(qū)開闊,以獲得更多日照。院落多采用向陽的布局,良好的光環(huán)境保證了冬季室內(nèi)日照時間。且因該地靠近騰格里和毛烏素沙漠,風沙大,為抵御風沙,院落封閉,圍護性極強。當?shù)囟喙挝鞅憋L,在主要建筑西側延伸“拐角”這種建筑平面布局是當?shù)鼐用駪獙︼L沙的營建方式。庭院中心多種植,可以吸納陽光,并對風沙有一定的抑制作用。在寧夏南部山區(qū),干旱少雨,地下水位深,吃水困難,水窖成為當?shù)厝藗冞m應氣候環(huán)境所營建的獨特建筑方式。每家在庭院外或庭院隱蔽處鑿水窖,以收集雨雪水。
2 建筑空間
寧夏多風沙天氣,傳統(tǒng)鄉(xiāng)土建筑采用自然生土為建筑材料,由于其抗風能力弱,所以鄉(xiāng)土建筑大多是單層和低矮的。近年來混凝土、空心磚的出現(xiàn),使得建筑空間尺度也發(fā)生了很大的變化。
經(jīng)調(diào)查統(tǒng)計,寧夏地區(qū)農(nóng)村房屋的設計者大多數(shù)是泥瓦匠,這些泥瓦匠都沒有專業(yè)知識,只是憑借自己工作多年的經(jīng)驗來給大家設計建筑。部分農(nóng)戶對自己的居所也只是單純地模仿自己認為好的,或單純地認為面積大、房間高的住宅,在追求高、大的同時,造成了許多住宅因高大、空闊異常,而造成的不合人體工程尺度的局面。這不僅在建房的過程中浪費很多材料,而且在使用過程中非常浪費能源消耗。出現(xiàn)冬季使用了大量的能源取暖,卻怎么燒溫度都達不到要求的現(xiàn)象。由此在鄉(xiāng)土建筑的建造中,考慮寧夏地區(qū)的氣候特點,建筑空間尺度的把握極為重要。
3 墻體
外墻是住宅的承重構件,在寒冷的冬天,外墻還是抵御寒流的主要結構。由于北墻背向陽光,面積大,是墻體散熱的主要部分,約占墻體散熱總量的1/2。因此對住宅外墻作保溫是提高冬季室內(nèi)溫度,減少住宅冬季耗煤量的有效途徑。然而,寧夏鄉(xiāng)土建筑外墻只注重了耐久性,忽視保溫性能。處理鄉(xiāng)土建筑的外墻保溫時,充分利用寧夏當?shù)責o污染、可回收、保溫性能好的材料,所采用的地方天然材料如黃土、木材、石材、沙等達到了既省錢又能達到保溫目的。在新建的鄉(xiāng)土建筑也采用了節(jié)能構造,外墻采用多孔磚墻體,外墻貼70mm厚阻燃型聚苯板構造方式,也有效地保證了冬季室內(nèi)溫度。
4 屋頂
屋頂是房屋頂部的圍護構件,是決定建筑輪廓的重要部分。寧夏地區(qū)南部山區(qū)降雨量大于北部干旱地區(qū),所以在屋頂上表現(xiàn)很明顯。北部干旱少雨,鄉(xiāng)土建筑中分為平屋頂和坡屋頂。平屋頂構造簡單,節(jié)省材料,施工方便,屋面坡度小于10%,一般常用2%-3%。屋頂坡度較緩。對于南部山區(qū)雨水較北部多,屋頂坡度較寧夏北部地區(qū)陡,總體是北平南坡,北緩南高。屋頂形式與等雨量線相吻合。分為:無瓦平屋頂、一面流水型、有瓦兩面流水型。同心縣降雨量線<300㎜,采用無瓦平屋頂;海源、西吉一帶降雨為300-400㎜,采用一面流水型屋頂;彭陽、隆德一帶降雨為400-600㎜采用單、雙坡混合型屋頂;涇源六盤山降雨大于600采用兩面流水型的屋頂。
傳統(tǒng)鄉(xiāng)土建筑屋頂建造材料選用木材、沙土、蘆葦稈等。近年來,為加強屋頂保溫,屋面保溫采用鋼筋混凝土瓦屋面加100mm厚阻燃型聚苯板。
5 門窗
嚴寒地區(qū),建筑外窗能耗幾乎與外墻、屋頂、地面能耗之和相當甚至可能超過它們的能耗之和,并且針對寧夏地區(qū)風沙大的問題,傳統(tǒng)鄉(xiāng)土建筑門窗采用木窗,北墻使用雙框、雙層玻璃木窗,玻璃間距180㎜。
當代的鄉(xiāng)土建筑外窗采用鋁合金、塑鋼窗,塑窗中空玻璃窗(空氣層厚度5+9+5mm),經(jīng)節(jié)能計算符合傳熱系數(shù)滿足寧夏回族自治區(qū)工程建設標準 DB047—1999《民用建筑節(jié)能設計標準(采暖居住建筑部分) 寧夏地區(qū)實施細則》第5.1.2條中對傳熱系數(shù)的要求[3]。
寧夏地區(qū)的風沙大,在當代的一些鄉(xiāng)土建筑入戶門外側附加陽光間,以減少冬季的熱損失,還可以充分利用太陽能,防止風沙進入室內(nèi),影響室內(nèi)空氣質(zhì)量,有效地改善住宅冬季室內(nèi)的熱環(huán)境,并節(jié)省了部分取暖費用。
6 采暖設施
寧夏鄉(xiāng)土建筑中的取暖方式有火炕、暖氣、火墻、火爐、地炕五種。寧夏地區(qū)以農(nóng)耕為主,生產(chǎn)過程中產(chǎn)生大量的可燃燒以燃燒材料,如樹枝、玉米秸稈、玉米芯等。傳統(tǒng)鄉(xiāng)土建筑中選用火爐、火炕、火墻,燃燒時利用生物原料變廢為寶,既節(jié)約能源,又減少經(jīng)濟開支。火炕、火墻的使用實現(xiàn)炊事、采暖一體化設計,以充分利用炊事余熱,減少能源消耗及污染。
近年來,寧夏鄉(xiāng)土建筑的采暖方式引入了東北地區(qū)的地炕。既采用磚塊砌筑的構造方式。首先,緊靠地面層鋪設一層平整的磚塊,其次在其四周砌筑通道墻壁,并在墻壁上方架設方磚,最后在通道上方鋪筑地面磚。在供暖季節(jié),在爐膛內(nèi)燃燒秸稈等可燃物,熱氣和煙氣通過通道,最終通過煙囪排出室外,在排煙的過程中,熱量散失,以達到供暖的目的。此種取暖方式,煙氣不會進入建筑物內(nèi)部,而且室內(nèi)熱源均勻散熱出,使人感到更加舒適。
綜上所述,為適應氣候特點,寧夏鄉(xiāng)土建筑在營建方式上因地制宜,形成了自己獨特的建筑文化。近幾年,寧夏新農(nóng)村建設和生態(tài)移民工程正如火如荼地進行,但在使用過程中出現(xiàn)空間尺度、保溫不合理等問題。希望通過寧夏鄉(xiāng)土建筑的營建方式研究對我省農(nóng)村住宅的建設提供參考。
參 考 文 獻
[1] 朱金良.當代中國新鄉(xiāng)土建筑創(chuàng)作實踐研究[D].上海:同濟大學,2006,9.
[2] 中國天氣網(wǎng)寧夏站.寧夏氣候概況[DB]http://www.weather.com.cn/ningxia/nxqh/qhgk/06/646177.shtml.2010.6.
[3] 薛一冰.淺議寧夏地區(qū)生態(tài)移民住宅綠色適宜技術[J].新能源與綠色建筑,2012,7.