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内蒙古荒漠草原乡土民居传统绿色智慧研究
——以查干补力格嘎查为例

2020-02-25肖坤键孙丽平

智能建筑与智慧城市 2020年2期
关键词:土坯荒漠民居

肖坤键,孙丽平

(内蒙古科技大学建筑学院)

1 引言

内蒙古荒漠草原是草原植被中干旱的草原类型,整个地区资源紧张,人地矛盾突出。千百年来,为了应对恶劣的环境,当地居民通过因地制宜、就地取材的手法,形成了一套适应当地环境的传统绿色智慧。然而,由于没有理论指导和相关技术的支撑,且伴随着科技的进步和原有家庭模式的改变,目前该地区的房屋建造也脱离了原有的初衷,居民们为了追求更为舒适的居住环境,而对传统民居进行肆意的拆除和改造。但由于施工人员缺乏对当地气候环境的研究,运用的也仅仅是千篇一律的方法,使得村民们的居住环境并没有得到太大的改善,反而破坏了整个地区的生态平衡。

在现实条件下,以探索荒漠草原地区乡土民居绿色智慧为基础,尝试总结出符合当地人民生产生活方式与草原地区特殊地理生态条件的传统民居绿色智慧,以期提高当地村民居住质量,为整个荒漠草原地区的乡村建设提供可借鉴的思路。

2 研究区域民居环境概况

内蒙古荒漠草原主要分布在阴山以北蒙古高原中部的层状高平原上,包括锡林郭勒盟的苏尼特左旗、苏尼特右旗,乌兰察布盟的四子王旗、达茂旗,巴彦淖尔盟的乌拉特中旗、乌拉特后旗[1]。整个地区的气候具有强烈的大陆性特点。年平均气温介于0.8℃~5.3℃。年降水量范围在135mm~311mm之间。季节温差和日温差十分显著,全年多风[3]。

选取四子王旗查干补力格嘎查为例进行研究分析。嘎查位于四子王旗中部,是典型的荒漠草原气候。该地区的人口主要由“走西口”时期移民而来的陕晋人民与当地的蒙古族人民组合而来。因此,该地区的民居具有游牧文化与移民文化的历史背景,具有一定的代表性。

3 荒漠草原乡土民居传统绿色智慧总结

3.1 民居形成的背景

在脆弱的生态条件下,当地的民居如果想更好的适应环境,必须充分利用气候、土壤等优势资源。这样不仅仅可以提高村民的居住体验,又可以降低环境污染提高资源利用率,并且可以更好地将荒漠草原地区的地域文化展现出来。

①内蒙古荒漠草原地区拥有非常丰富的气候资源。整个地区由于地处内蒙古高原,位于祖国的西北,因此太阳能资源非常丰富,风能资源充沛。相比其他地区,拥有得天独厚的资源优势,这也为当地绿色经验的运用提供了先天条件。

②荒漠草原地区拥有充足且优质的土壤资源。由于当地的土壤腐殖质积累作用弱,有机质含量低,钙积作用强。因此其力学性能稳定,作为材料可以为建筑提供较好的结构性能,是生土建筑营建时的必要材料。

3.2 材料的运用

嘎查的传统民居由于受到移民文化的影响较大,其建筑风格也多受北方汉族民居的影响。因而,在中原地区常见的土木结构仍大范围的适用于嘎查地区。但由于当地的地域环境影响,相比资源丰富的中原地区来说,该地区的木材相对稀缺。所以当地的居民在民居建造过程中会尽量减少木材使用,仅仅在屋架处使用木构件。

3.3 空间组织

3.3.1 庭院空间

嘎查地区乡土民居的平面形式由于受当地资源和文化背景的影响,并不像中原民居复杂多样,但其特色仍然鲜明(见图1)。由于荒漠草原地区早期主要的生产方式为放牧,因此并没有典型的院落空间,仅仅用简易的篱笆和石料作为围护。但后期由于生产生活方式的改变和需求的增加,院落空间逐渐复杂。其中正房与凉房之间面对面布置。且所有房间朝向院落的一面都会有较大面积的开窗。而其他立面则不开窗或开小窗。这样的院落空间可以调节院内的微气候,具有“藏风聚气”的功能。

3.3.2 室内空间

嘎查地区的乡土民居中单个房屋的空间划分也是非常简单的,仅仅需要满足住户的基本需求(见图2)。为了保证在漫长寒冷的冬季室内空间可以获得充足的日照,一般以一到两个开间为一个房间,南北则不设复合房间。而且会尽量减少房屋的进深,进深一般控制在3m~4.5m之间,特别的甚至小于3m,整个民居平面形状多为“一”字型。室内空间的功能划分并没有固定的模式,大多数村民根据他们的实际使用需求来划分,随意性相对较大。在早年的居住建筑中,这样的房间是一个独立的家庭生活单元,家庭成员的日常活动,如日常生活、娱乐、接待客人、就餐和烹饪,都会在这个空间完成。

3.4 构造

3.4.1 基础

图1 查干补力格嘎查民居院落平面图

图2 查干补力格嘎查乡土室内平面图

嘎查地区传统的基础做法多用黏土夯实,但由于这样的做法防潮能力极差,一旦遇到雨水浸泡就会造成地基的损坏,从而导致墙体发生裂缝、倾斜等状况,严重破坏了民居的结构稳定性。因此当地工匠依据多年的经验,以当地的石材作为地基的主要保护材料,在外围以本地石材堆砌而成,内填以黄土夯实。如果家庭条件较好,则直接在夯实过的地基槽内用石块或砖砌筑至地面上400mm左右以防止雨水侵蚀。由于砖石的结构性能强,且防潮能力更加优越,这种因材施策的方式可以更好的增加整个房屋的整体稳定性。

3.4.2 地面

当地的传统民居地面在一般情况下并不会做特殊的处理。这是由于当地的土壤的保温性能较好,可以有效的调节室内温度。故大部分人家大多采用黄土夯实来铺设地面,这样可以通过就地取材来节约成本。有条件较好的家庭则使用普通红砖铺墁;富裕人家则用方砖或大理石。这样既可以有效的保护地面,也可以让地面下的黄土发挥其应有的热工效应。

3.4.3 墙体

墙体是整个民居中最为重要的承重和保温结构,因而墙体材料的选择会直接影响民居的结构和热工性能。嘎查地区主要使用的生土墙体具有热稳定性高、防火、隔声、无害的特点。这些特性给居民提供了更好的居住体验。生土材料最大的缺点是怕水,但是在干旱少雨的荒漠草原地区,生土墙的缺陷也就被弱化了。

嘎查地区的传统民居通常采用较厚重的墙体形式,房式民居多采用400mm~600mm厚的土坯砖来建造墙体。由于该地区昼夜温差大,而使用土坯砖建造的墙体则容易在昼夜期间发生热胀冷缩的作用,从而造成墙体内部开裂,影响整个房屋的结构性能。因此,该地区在建造生土墙体时会加入其他材料来增强土坯墙体的韧性和拉结能力。例如麦草,其韧性较强,因而在建造墙体的过程中适当的加入则可以使墙体的韧性增强,结构更加牢固。与此同时,在墙体外使用草泥灰浆抹面也可以改善墙体的结构性能(见图3)。在嘎查地区,大部分民居都是使用粗草泥进行墙体找平,再使用细草泥进行饰面的涂抹。这样做法可以有效抵御由于冻融效应而引起的应力变化,减少寒冷时期冷空气对墙体的破坏,保证墙体的稳固性和耐久性。而经济条件较好的家庭可以改水泥砂浆和灰浆进行代替,这样可以更好的保护内部的墙体。

在早先的荒漠草原地区,传统民居是利用土坯墙做为房屋承重的载体,房屋的主梁直接搭放在土坯墙上,梁与墙体之间一般无固定措施,土坯墙承受整个屋顶的全部荷载。这种传统的土坯民居由于所用的木料较少,成本较低,因而广泛适用于荒漠草原地区。但由于这一类房屋由土坯墙承重,墙体承重的用料少且质量差,抗震性能并不完善。因此,嘎查地区的居民经过多年的实验在房屋的四角用砖石来承重,这样既可以增加房屋的结构性能,也可以节约成本,俗称“四角立柱”。

图3 查干补力格嘎查民居墙体做法示意

3.5 清洁能源

3.5.1 火炕

在嘎查地区,居民为了渡过漫长且寒冷的冬季,同中原地区人民一样,广泛使用火炕来进行冬季采暖(见图4)。在当地,传统火炕高大约700mm~800mm,使用当地的土坯制成。在形式上,一般采用窗炕,多与灶台相连,灶台的高度一半低于炕面100mm~200mm。如图4所示,嘎查地区的火炕在建造时一般用小坯(砌墙用的土坯)来支撑炕面和炕道,炕道高度大约设置为200mm~400mm,且需要留有一定的坡度,一般大于5‰;进烟口上檐宜低于炕面板下表面50mm~100mm。在选材上,地垄墙和炕面使用的土坯也不尽相同。当地一般采用普通土坯用于砌筑地垄墙,而炕面则使用强度更好的特殊土坯,这样因材施策的手法可以使火炕具有更好的抗裂性能。

3.5.2 地窖

嘎查地区黄土的导热性并不高,其温湿度变化比相比空气要更加稳定。因而不论在寒冷的冬季还是炎热的夏季,将所需保存的食物放置其中可以减缓食物的腐坏速度。因此嘎查地区的居民充分利用黄土的热惰性,就地开挖,所形成的地窖具有恒温、恒湿、避光的特点。

3.5.3 水窖

由于嘎查地区干旱少雨的气候特征,当地的水资源极其匮乏。而从古到今,传统的游牧聚落一直“遵循逐水草而迁徙”的原则。但随着社会的发展,游牧的生产方式逐渐变化为定牧,当地的牧民也逐渐走向定居的生活,但牧民们惜水的意识仍然传承了下来。由于嘎查地区年平均蒸发量高达 2300mm~3200mm,多数牧民都会在自家的院落中修建水窖,以此来缓解水资源的匮乏。嘎查地区的水窖一般深可达10m左右,井口直径30cm~40cm,仅可以容纳水桶进出[4]。

3.6 绿色智慧总结

嘎查地区的传统绿色智慧衍生于当地特殊的生态环境和复杂的文化背景。通过深入研究分析,总结内蒙古荒漠草原地区乡土民居的传统绿色智慧如下表1。

4 结语

内蒙古荒漠草原地区环境恶劣,生态资源匮乏。本文通过对四子王旗查干补力格嘎查传统民居的绿色智慧进行研究分析,得出这一地区的民居产生受到草原文化和移民文化的影响,并伴随着生产生活方式的变化,逐渐衍生出能够适应当地气候的传统绿色智慧。分析并挖掘出适应内蒙古荒漠草原地区乡土民居的传统生存智慧、营建技术,对于荒漠化地区民居的绿色更新以及人居环境建设具有一定意义。

表1 内蒙古荒漠草原地区绿色智慧分类

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