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冰屋与蒙古包

2022-05-30刘聪严子茜

艺术科技 2022年15期
关键词:蒙古包

刘聪 严子茜

摘要:冰屋和蒙古包,虽然隔着半个地球,却在形态和构造上有很多相似之处。基于此,文章从历史和气候上归纳二者的形成原因,并从空间格局和构造体系分析其特点。通过中外这两种传统民居的比较,阐释其对低碳时代建筑设计的启示,对社会的可持续发展有深远的影响。

关键词:冰屋;蒙古包;中外传统民居

中图分类号:TU241 文献标识码:A 文章编号:1004-9436(2022)15-0-03

在传统建筑中,材料和技术条件有限,建筑的空间和形态需要对自然状况作出适应。但随着科学技术的飞跃式发展,现代建筑依赖各种设备技术,在建筑空间设计层面削弱了对气候适应性的思考[1]。然而,地域性的气候条件一直存在,因此,在空间设计上需要继承建筑传统设计中的智慧,创造性地发展地域性现代建筑。当下,低碳环保理念对建筑发展提出了全新的挑战,建筑设计有责任为这个时代的建筑空间形态设计寻找扎实的基点。

自匈奴时期(公元前3世纪至公元91年),蒙古包就已出现,一直沿用到现在,并发展出了新的形式。蒙古包一般由高130~160 cm、长230 cm左右的数块网格组成侧壁。网格由条木编成,围成圆形,上面的椽子呈伞骨状与侧壁连接,顶部为圆形天窗。帐顶和侧壁覆盖毛毡,用绳索固定。而4000多年前,远在北极圈内的格陵兰岛、加拿大的北冰洋沿岸和美国的阿拉斯加,因纽特人在没有任何工具可以借助的茫茫冰原上,实践出了一种可靠的冰屋建造方法。冰屋就地取材,用密度极高的雪砖不断压制垒建,形成穹隆状张挂毛皮的圆顶小屋,半球形的冰屋从外表来看很像一个小小的蒙古包。虽然这两种传统民居隔着半个地球,但是在空间布局上有很多相似点。因此,本文从人文和自然角度分别进行比较,涉及其结构、材料、形状等,并挖掘两种民居形成的历史及地理原因,从中汲取智慧手段,启迪低碳时代的建筑设计发展。

1 历史、气候概况

蒙古民族的名称起源于蒙古地区东北部的一个室韦部落——蒙兀室韦,其居地在望建河(今额尔古纳河)。后来,1206年成吉思汗统一草原,建立了蒙古汗国,蒙古由此成为一个新兴民族的共同称谓。“蒙古”其意为“永恒之火”,别称为“马背民族”。蒙古族是一个传统游牧民族,是中国的少数民族之一,他们以畜牧為生,世代居住在草原上,过着游牧生活,随水草迁徙。这种生活方式在当代社会已被弱化,但仍可作为蒙古族的重要标志。蒙古族主要分布在内蒙古自治区,以及黑龙江、吉林、辽宁、甘肃、青海、新疆等省区(见图1)。大部分地区属温带气候,部分属寒温带气候。全区地处中纬度西风带,且作为内陆腹地,有较强的大陆性气候特征,多数地区干旱少雨,温差较大。春季气温骤升,风沙时发;夏季短促温热,降水集中;秋季气温剧降,霜冻频现;冬季寒冷漫长,寒潮袭来。在建筑热工分区,基本处于严寒地区。

因纽特人属于黄种人,主要表现出蒙古人的种族特征。据研究,因纽特人的祖先其实来自亚洲。在几千年前,因纽特人生活在亚洲大陆上,但由于没有固定的居住地和稳定的食物来源,再加上人口扩张,因此不得不四处迁徙以寻找食物。他们自亚洲出发,跨过白令海峡向美洲迁徙,却因受到美洲印第安人的堵截和杀戮而退至北极圈内,并且在北极生存了下来,世世代代没有离开。他们的生活区域地处北寒带与北温带的分界线,北纬66°34',与黄赤交角互余,主要包括北极圈内的格陵兰岛、北欧、加拿大北部以及俄罗斯北部,大部分地区是北冰洋。由于北极圈内日照短暂,太阳高度角小(透射热量减少),以及北极圈地表冰盖对阳光的反射(反射热量增多),这些区域冬季寒冷漫长,夏季短暂凉爽。同时,由于十分严寒,因此北冰洋区域内的生物种类也相对较少。

2 形态格局

不同于中国古代江南的园林建筑和宫殿建筑,作为北方游牧民族的文化样本,蒙古包体现了当时适应气候和习俗的建筑形式。蒙古包为东南朝向,因为古代北方草原民族崇尚太阳,有朝日的习俗。但这种建筑朝东南向而设的习惯不止是一种信仰,还由于其居住地区地处高寒地带,冬季多西北风,这一朝向能避开西伯利亚的强冷空气,抵御严寒和风雪,体现了草原人民适应自然环境的智慧和创造。

蒙古包由圆形天窗(套脑)、椽子(奥尼)、门(乌德)、墙(哈纳)四部分组成(见图2a)。哈纳是由细木杆编制成的菱形网片,椽子为柳木制成,由毡子作为圆形围壁,木质门,还有皮绳和鬃绳。蒙古包冬季和春季用毛毡覆盖,夏季和秋季用白布作为围护,以适应不同的气候;在天气特别炎热的时候,则将下面的毡子掀起一角,用绳子固定,里面的哈纳露出,可以通风,使室内变得更加凉快(见图2b)。蒙古包室内空气流通,采光好,冬季温暖,夏季凉爽。其顶部呈半圆形,风雪来临时不容易产生积雪,雨水也难以致使包顶存水,此外,圆弧形的结构在受到风暴袭击时不易被破坏。蒙古包的形态虽然造成内部空间存在一定的局限性,但从抗寒角度考虑,该体形系数较小,减少了与外界对流换热的接触面,有减少散热的效果。再搭配2~3层毛毡作为覆面材料,能够保证蒙古包内的温度不会出现大范围波动。

北极圈内,因纽特人的冰屋可以吃饭睡觉,甚至可以生火取暖。冰屋基本只有门口挂着兽皮门帘,其他位置没有窗子,是冻结成一体的。冰是热的不良导体,冰雪中的空气导热性很差,这样能够减少室内外空气换热。与此同时,因纽特人在修建冰屋的时候十分巧妙地利用了气流,冰屋内的热空气上升,使暖气都能够在屋内聚集,不会流散,而在室外冷气的作用下,屋内的热气也不会融化冰块。所以冰屋看着冰冷,实则内部暖和,可以达到2~5℃,甚至更高。冰屋呈圆拱形,外壁为圆弧形,狂风吹过时会有部分从上部外壁刮过(见图3),将狂风分流,且球状结构更经得起暴风雪的袭击。

3 构造体系

建造蒙古包,一般选在水草适宜的地方。根据蒙古包的大小圈定一个圆,然后沿着画好的圆架设编制好的菱形网片(哈纳),顶部架上固定天窗(套脑)支架,以天窗为中心绑扎细椽子(奥尼),呈活动伞盖式,顶高4 m,周边高2 m,全由轻质沙柳做成骨架,用驼绳绑扎固定,门朝着东向或东南向开设。圆顶套脑上装饰有美丽的花纹,直径约为1.5 m(见图2a)。包顶呈圆锥体,将哈纳和奥尼按圆形衔接在一起绑好,然后搭上毛毡,用一块矩形毛毡覆盖套脑用以过夜或防雨雪,最后用毛绳系牢。蒙古包巧妙的组合结构使其搭建迅速、拆卸容易,且方便运输[3],两三个人在一两个小时内就可以搭建或拆除一个蒙古包。另外,与现代建筑比,其资源能耗明显降低。整个蒙古包在选材上全部使用可再生能源,对草原环境不会产生较大影响。

冰屋的建造首先会将冰切成冰块交错堆积起来(见图4a),然后再往上面浇水,水的作用就好比混凝土的作用,能够让冰块之间迅速相连,最后再盖上雪,并在下面留一个小门。冰屋在建造过程中使用的是螺旋形倾斜上升的冰墙(见图4b)。因纽特人在建造冰屋的时候,故意把冰砖带一点倾斜往上堆放,并呈螺旋上升的走势[4],这样做的好处是能够保证气流螺旋上升,有效地把屋内多余的热气挥散出去,防止热气淤积在冰墙表面导致冰墙融化。雪砖逐渐合拢,最后仅留下正上方的洞口。从内部向上塞出去一块雪砖,然后用雪刀切割,让这块雪砖刚好契合这个洞口,就像拱结构的拱顶石一样。不过,这时的冰屋并未建成,只算完成了一半工作,需要在半球形屋顶对应地面深挖一个坑,作为雪屋的重要组成部分。冰屋以地平线为基点,一半垒成,一半凿成,既向天空发展,又向地下挖掘。向上垒一屋顶,但不用太高,向下凿一个深坑,作为屋子的主体空间,简便可靠。这种深挖洞、浅筑顶的做法不仅安全,且冬日居于地下也要比居于地上要更加温暖。最后,在拱顶用雪刀切一个门出来,在雪砖缝隙撒上雪,既可以增加接缝强度,又可以阻隔冷空气,这时冰屋建造才算完成。

冰屋建造起来十分方便,当地有经验的匠人只需两人搭配就能用一天的时间建好一座冰屋。建筑材料就地取材,只使用冰雪,十分环保。但在这种房屋使用明火的话,不可避免地会对其造成一定的影响,尽管外面零下几十度的低温可以迅速把水冻成冰,但长此以往,冰屋还是会发生变形,所以一间冰屋的使用寿命大致在50天左右。因纽特人需要不断地建造新的冰屋,而废弃的冰屋本身就是环境的一部分,不存在环境污染。

4 两种民居的新发展

传统蒙古包采暖能耗较高,温度波动过大,并且圆形的建筑形态有其空间局限性。因此,围护体系选用保温蓄热更优的柔性材料替代毛毡,在平面上参考现代户型,利用模块拼接丰富平面功能,构成新生蒙古包(见图5)。

冰屋的体型有利于保温隔热,但其建筑功能和美学难以迎合当下需求。空气虽然是热的不良导体,但保温隔热效果存在较大的局限性。具体可以选择复合冰殼结构增强围护结构的热惰性。不过,随着现代文明的推演,因纽特人的生活方式逐渐西化,传统冰屋更多成为一种文化符号[5]。

5 结语

从历史背景来看,因纽特人可能来源于蒙古族的迁徙,因此小冰屋与蒙古包在空间格局和构造体系都有一定的相似性,而且巧妙地运用自身掌握的技术适应了生活区域的气候变化,这一点在朝向、选址以及原材料的循环利用上都得到了充分体现。不论在原始社会还是在现代城市,建筑节能原理一直被提倡、运用与发展,它们之间是有规律可循的。节能建筑通过对环境条件进行深入调研,为使用者营造环保、高效、舒适的工作生活环境,使用者在居住过程中也能持续节能降耗,而这些能源节约成本将在长期的使用过程中得以体现,对我国社会的可持续发展有深远的影响。作为设计师,必须学习中外民居设计中的一些巧思,使建筑设计在满足自由、舒适、和谐等条件的同时,做到绿色、生态、环保。

参考文献:

[1] 肖毅强.关于低碳时代建筑空间形态设计的思考[J].南方建筑,2011(1):8-10.

[2] 李浩坤,许国强,扎拉根白尔.节能优化视角下木结构蒙古包的现代更新与实践[J].建筑技术,2022,53(3):294-297.

[3] 高亚涛.从内蒙古传统住居文化看蒙古包建筑的“可持续”性[J].住宅产业,2022(2):125-129.

[4] 刘玮,皇甫苏婧,李雄.节能建筑的造型与材料对建筑保温的影响研究:以冰屋的保暖设计原理为例[J].建筑与文化,2015(4):139-140.

[5] 王家娴,李乐诗.冰屋因纽特的原始之家[J].文明,2010(7):114-125.

作者简介:刘聪(1986—),女,江苏宿迁人,博士,讲师,研究方向:绿色建筑。

严子茜(2003—),女,江苏苏州人,本科在读,研究方向:传统民居。

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