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宁夏乡土建筑适应气候的营建方式

2017-02-17康婧

中小企业管理与科技·中旬刊 2016年11期
关键词:气候

康婧

摘 要:气候条件是决定各地乡土建筑形态的重要因素之一。宁夏地居中国西北部,具有冬寒长、夏热短、干旱少雨、风大沙多等特点。为了适应气候,宁夏地区的乡土建筑形成了自己独特的营建方式。本文首先从建筑的意图出发,从院落布局、建筑空间尺度、墙体、屋顶、门窗、供暖设施几个角度探讨为适应气候,宁夏乡土建筑的营建方式,为宁夏新农村建设提供参考。

关键词:乡土建筑;气候;营建方式

中图分类号: TU985.12 文献标识码: A 文章编号: 1673-1069(2016)32-66-2

0 引言

所谓建筑就是要为人类提供一个遮风避雨的庇护所。而不同的气候条件就会有不同的庇护方式,在过去特定地区的气候条件是决定各地乡土建筑形态的最重要的因素之一[1]。为了适应不同的气候条件,人们发展出各种巧妙的建筑手段,形成了各地独有的乡土建筑。

宁夏回族自治区地居内陆,位于我国西北东部。其气候特点是:干旱少雨、风大沙多、蒸发强烈,冬寒长、春暖快,年平均气温为5.3~9.9℃,各地气温7月最高,平均为16.9~24.7℃,1月最低,最低温度接近-30℃[2]。由此,处在严寒地区的宁夏,因冬季寒冷,时间较长,为了适应当地气候乡土建筑重点则落在保温上面和防风沙上,而屋顶排水和隔热问题相对弱化。

在宁夏,从南部山区到北部平原地区,出现了许多因循自然地貌、气候条件而形成的独特的乡土建筑文化。在传统乡土建筑中,人们就地取材,利用木、砂、灰、石、砖建造,随着新材料新技术的产生,所选用的材料有钢筋混凝土、各种合金、塑料、空心砌体等新材料,与之对应的新结构技术体系。而这些新材料新技术的引入,并没有破坏传统乡土建筑中的精华部分,还提炼乡土技术中至今仍然适用的因素,最终形成了宁夏新的乡土建筑。在气候条件的影响下,不论是传统乡土建筑还是新材料新技术影响下的乡土建筑,营建方式如何才能达到保温、防沙的目的,以下将对院落布局、建筑空间尺度、墙体、门窗、屋顶、采暖设施等几个方面来详细探讨。

1 院落布局

院落作为室内与室外的过渡空间,起到防晒、放热、防尘的作用。宁夏位于北纬35°63′—39°04′,所处纬度高,太阳高度角小,因此该地乡土建筑的院落空间较其他地区开阔,以获得更多日照。院落多采用向阳的布局,良好的光环境保证了冬季室内日照时间。且因该地靠近腾格里和毛乌素沙漠,风沙大,为抵御风沙,院落封闭,围护性极强。当地多刮西北风,在主要建筑西侧延伸“拐角”这种建筑平面布局是当地居民应对风沙的营建方式。庭院中心多种植,可以吸纳阳光,并对风沙有一定的抑制作用。在宁夏南部山区,干旱少雨,地下水位深,吃水困难,水窖成为当地人们适应气候环境所营建的独特建筑方式。每家在庭院外或庭院隐蔽处凿水窖,以收集雨雪水。

2 建筑空间

宁夏多风沙天气,传统乡土建筑采用自然生土为建筑材料,由于其抗风能力弱,所以乡土建筑大多是单层和低矮的。近年来混凝土、空心砖的出现,使得建筑空间尺度也发生了很大的变化。

经调查统计,宁夏地区农村房屋的设计者大多数是泥瓦匠,这些泥瓦匠都没有专业知识,只是凭借自己工作多年的经验来给大家设计建筑。部分农户对自己的居所也只是单纯地模仿自己认为好的,或单纯地认为面积大、房间高的住宅,在追求高、大的同时,造成了许多住宅因高大、空阔异常,而造成的不合人体工程尺度的局面。这不仅在建房的过程中浪费很多材料,而且在使用过程中非常浪费能源消耗。出现冬季使用了大量的能源取暖,却怎么烧温度都达不到要求的现象。由此在乡土建筑的建造中,考虑宁夏地区的气候特点,建筑空间尺度的把握极为重要。

3 墙体

外墙是住宅的承重构件,在寒冷的冬天,外墙还是抵御寒流的主要结构。由于北墙背向阳光,面积大,是墙体散热的主要部分,约占墙体散热总量的1/2。因此对住宅外墙作保温是提高冬季室内温度,减少住宅冬季耗煤量的有效途径。然而,宁夏乡土建筑外墙只注重了耐久性,忽视保温性能。处理乡土建筑的外墙保温时,充分利用宁夏当地无污染、可回收、保温性能好的材料,所采用的地方天然材料如黄土、木材、石材、沙等达到了既省钱又能达到保温目的。在新建的乡土建筑也采用了节能构造,外墙采用多孔砖墙体,外墙贴70mm厚阻燃型聚苯板构造方式,也有效地保证了冬季室内温度。

4 屋顶

屋顶是房屋顶部的围护构件,是决定建筑轮廓的重要部分。宁夏地区南部山区降雨量大于北部干旱地区,所以在屋顶上表现很明显。北部干旱少雨,乡土建筑中分为平屋顶和坡屋顶。平屋顶构造简单,节省材料,施工方便,屋面坡度小于10%,一般常用2%-3%。屋顶坡度较缓。对于南部山区雨水较北部多,屋顶坡度较宁夏北部地区陡,总体是北平南坡,北缓南高。屋顶形式与等雨量线相吻合。分为:无瓦平屋顶、一面流水型、有瓦两面流水型。同心县降雨量线<300㎜,采用无瓦平屋顶;海源、西吉一带降雨为300-400㎜,采用一面流水型屋顶;彭阳、隆德一带降雨为400-600㎜采用单、双坡混合型屋顶;泾源六盘山降雨大于600采用两面流水型的屋顶。

传统乡土建筑屋顶建造材料选用木材、沙土、芦苇秆等。近年来,为加强屋顶保温,屋面保温采用钢筋混凝土瓦屋面加100mm厚阻燃型聚苯板。

5 门窗

严寒地区,建筑外窗能耗几乎与外墙、屋顶、地面能耗之和相当甚至可能超过它们的能耗之和,并且针对宁夏地区风沙大的问题,传统乡土建筑门窗采用木窗,北墙使用双框、双层玻璃木窗,玻璃间距180㎜。

当代的乡土建筑外窗采用铝合金、塑钢窗,塑窗中空玻璃窗(空气层厚度5+9+5mm),经节能计算符合传热系数满足宁夏回族自治区工程建设标准 DB047—1999《民用建筑节能设计标准(采暖居住建筑部分) 宁夏地区实施细则》第5.1.2条中对传热系数的要求[3]。

宁夏地区的风沙大,在当代的一些乡土建筑入户门外侧附加阳光间,以减少冬季的热损失,还可以充分利用太阳能,防止风沙进入室内,影响室内空气质量,有效地改善住宅冬季室内的热环境,并节省了部分取暖费用。

6 采暖设施

宁夏乡土建筑中的取暖方式有火炕、暖气、火墙、火炉、地炕五种。宁夏地区以农耕为主,生產过程中产生大量的可燃烧以燃烧材料,如树枝、玉米秸秆、玉米芯等。传统乡土建筑中选用火炉、火炕、火墙,燃烧时利用生物原料变废为宝,既节约能源,又减少经济开支。火炕、火墙的使用实现炊事、采暖一体化设计,以充分利用炊事余热,减少能源消耗及污染。

近年来,宁夏乡土建筑的采暖方式引入了东北地区的地炕。既采用砖块砌筑的构造方式。首先,紧靠地面层铺设一层平整的砖块,其次在其四周砌筑通道墙壁,并在墙壁上方架设方砖,最后在通道上方铺筑地面砖。在供暖季节,在炉膛内燃烧秸秆等可燃物,热气和烟气通过通道,最终通过烟囱排出室外,在排烟的过程中,热量散失,以达到供暖的目的。此种取暖方式,烟气不会进入建筑物内部,而且室内热源均匀散热出,使人感到更加舒适。

综上所述,为适应气候特点,宁夏乡土建筑在营建方式上因地制宜,形成了自己独特的建筑文化。近几年,宁夏新农村建设和生态移民工程正如火如荼地进行,但在使用过程中出现空间尺度、保温不合理等问题。希望通过宁夏乡土建筑的营建方式研究对我省农村住宅的建设提供参考。

参 考 文 献

[1] 朱金良.当代中国新乡土建筑创作实践研究[D].上海:同济大学,2006,9.

[2] 中国天气网宁夏站.宁夏气候概况[DB]http://www.weather.com.cn/ningxia/nxqh/qhgk/06/646177.shtml.2010.6.

[3] 薛一冰.浅议宁夏地区生态移民住宅绿色适宜技术[J].新能源与绿色建筑,2012,7.

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