甘肅省禮縣及民勤縣的偏廈房適應氣候的結構分析

劉波濤 劉虎俊

(1.甘肅省成縣規劃局，甘肅 成縣 742500； 2.甘肅省治沙研究所，甘肅 蘭州 730070)

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甘肅省禮縣及民勤縣的偏廈房適應氣候的結構分析

劉波濤1劉虎俊2

(1.甘肅省成縣規劃局，甘肅 成縣 742500； 2.甘肅省治沙研究所，甘肅 蘭州 730070)

結合甘肅省禮縣與民勤縣的氣候特征，分析了不同氣候條件下兩縣偏廈房的特點，并從高度、內寬、屋檐寬、頂棚高度、屋頂坡度、墻厚度等方面作了對比，為我國不同氣候區的建筑設計提供參考。

房屋結構，氣候特點，屋面，房頂

因世界各地氣候差異，人們建造了不同形式房屋適應各地區的氣候特點[1]。我國塔里木盆地干旱地區，極少降雨，房屋不用考慮泄水問題，所以屋頂是平坦的。在我國東部季風區，夏季多偏南風，高溫多雨，冬季多偏北風，寒冷干燥，所以房屋盡可能坐北朝南，屋頂坡度大，以利泄水；窗戶大而多，以便通風。我國西南地區民居的吊腳樓通常建造在斜坡上，沒有地基，以柱子支撐建筑，樓分兩層或三層，最上層很矮，只放糧食不住人，樓下堆放雜物或圈養牲畜[1,2]。這些都是人類生活的經驗，同時也研究氣候與房屋結構關系，根據區域氣候，設計和建造房屋和建筑[3]。對于形形色色的氣候條件下房屋形式描述較多，但對于不同氣候與房屋建筑關系的比較研究較少。偏廈房多為“一坡水”，簡單實用，是我國北方比較普遍的一種房屋模式[2]。甘肅省隴南禮縣的氣候屬溫帶大陸性季風氣候，氣候季節特征明顯，冬長夏短，春秋適中[4]。其房屋以偏廈房為主要建筑形式。民勤縣地處甘肅省河西走廊東北部，東、西、北三面被騰格里和巴丹吉林大沙漠包圍，大陸性沙漠氣候特征明顯，冬冷夏熱、降水稀少、光照充足、晝夜溫差顯著，風沙較大[5]。當地房屋平頂，窗戶小，跨度較大，形成通風保暖房屋風格。本文通過比較甘肅省禮縣和民勤縣的氣候及其房屋結構，探討我國不同氣候區建筑風格形成的原因，也為我國大陸性季風氣候和沙漠氣候的房屋建設提供參考。

1 禮縣與民勤縣氣候比較

禮縣處長江上游，氣候屬溫帶大陸性季風氣候，冬季寒冷干燥，夏季炎熱多雨[6,7]。多年年平均氣溫9.9 ℃，降水量488.2 mm，年均日照1 968.1 h，無霜期183 d。民勤縣位于甘肅河西走廊東北部荒漠區，地處巴丹吉林和騰格里兩大沙漠的相接壤地帶，當地年平均降水量113.8 mm，干燥度5.15，屬于典型的干旱荒漠氣候，風大沙多。大風沙塵暴頻繁，風沙危害嚴重，在河西走廊沙區具有很強的代表性。禮縣和民勤縣兩地都是大陸性氣候，但禮縣是山地氣候，而民勤縣則是沙漠氣候，民勤縣的緯度也相對較高。兩地平均氣溫相差只有2.3 ℃，但極端最高氣溫相差8.8 ℃，最低氣溫則相差18.6 ℃，民勤縣極端最高氣溫達41 ℃，最低氣溫達-30.8 ℃，最大較差達29.7 ℃(見表1)。禮縣穩定通過5 ℃初日出現在2月，穩定通過10 ℃初日出現在3月，穩定通過15 ℃初日出現在5月，6月則達到高溫月份，日平均氣溫氣溫穩定通過0 ℃終日出現在12月底。民勤縣3月底或4月份的氣溫穩定通過5 ℃，最高氣溫出現在7月份，從10月到11月平均氣溫下降最明顯，平均下降8.63 ℃。據觀測統計，民勤沙漠區多年定時最大風速為23 m/s，全年不小于2 m/s,小于4 m/s的風速占25.76%。民勤降水集中于7月份、8月份，多年最長連續降水日數為26 d。禮縣的降水集中在7月份～9月份，連續無降水日數最長可達114 d[8]。禮縣濕度大于民勤縣。

表1 甘肅省禮縣與民勤縣氣候比較

2 房屋結構

禮縣的房子結構一般分層，內部寬度小(進深淺)，特別是流行于這一帶的偏廈房，房屋內高一般為3.3 m，進深為3.2 m左右，起架一般為3.8 m左右(見表2)；房屋的屋脊就造得高，房屋頂部材料為當地盛產的小青瓦，多為3間～5間。其結構形式多為土木結構，是先用木料做成房屋的構架，然后從地面上起木柱，再在木柱之間架橫梁，最后在橫梁上鋪設屋頂。這樣一來，所有房屋的重量都傳到了木柱上，再傳導到地上，而墻壁用泥土做成，起到隔斷的作用，房屋的重量和墻壁沒有關系。這種房屋內部被頂棚分為兩層，山墻上有通風口(山花)，這樣的房子通過頂棚降低高度，保暖，通過山花通風，人居住其中，夏季涼爽舒適，冬季也不是很冷。可以很好的滿足人們的日常生活。但如果把這樣的房子建在冬季寒冷漫長的民勤縣，人們冬天就很難過了。

民勤縣的房屋層數多為一層，二層比較少。房屋高度單層控制在3.3 m～6.0 m左右，進深多為5.5 m(見表2)，絕大多數為平頂結構屋頂，一般只是在椽子上鋪上織就的蘆席、稻草或樹枝，上抹泥漿一層，再鋪干土一層，最后用麥秸拌泥抹成30 cm～40 cm厚的平臺，這樣可減少熱量透入室內。房屋四周的泥墻厚度也在1.0 m以上。

禮縣的房屋結構相比較民勤縣的復雜，房頂有脊，屋檐也相對較寬，內部空間高，房屋的高深比為0.8～2.0，這些都與其雨多和暖濕的氣候環境相適應。民勤縣的氣候為沙漠氣候，日照時間長，夏季高溫，空氣干燥，冬季酷寒，風多，與其氣候相適應的房屋結構相對較低，但進深較大，房屋的高深比為0.6～1.0，屋頂覆蓋物和墻體也相對較厚。

表2 甘肅省禮縣與民勤縣偏廈房結構比較

3 討論

房屋結構與當地氣候關系密切。禮縣的氣候暖濕，降水相對民勤縣多，房屋的屋脊高，房頂坡度普遍較大，以加快瀉水和減少屋頂積雪，屋面用瓦，防滲防漏水，也利于排水。它的夏季炎熱潮濕，房屋內部結構分為兩層，內部垂直空間較大，再加上山花，通氣散濕，形成了較舒適居室。在我國東南降水量較大的地區，這種結構的房屋比較普遍[1,2]。相對而言，民勤縣降水較少，屋面較平，屋面極少用瓦，一般只是在椽子上鋪上織就的蘆席、稻草或包谷稈，上抹泥漿一層，再鋪干土一層，最后用麥秸拌泥抹平就行了，其厚度大于30 cm，這樣可減少熱量透入室內。房間的水平空間較大，這里墻壁厚達50 cm以上，用以保暖。

民勤縣風大沙多，也是影響建筑物風格的重要因素之一。房屋窗戶很小，以阻止熱氣傳入室內，既可以避免灼熱的陽光，又可以防止風沙侵襲。防風是房屋的一大功能，冬季經常有寒潮侵襲(多西北風)，避風就是為了避寒，因此朝北的墻往往不開窗戶，院落布局非常緊湊，門也開在東南角。

就房屋建筑風格形成而言，它的功能是多方面的，兼有避雨、遮陽、防風、納涼等多種功能，同時也是多種因素綜合作用的結果。其結構與當地氣候相適應，民勤房屋高度單層控制在3.3 m～6.0 m左右，進深多為5.5 m。這種房屋高寬比例與太陽能溫室的高寬比例接近[9]，充分吸收太陽能，建成溫暖舒適的居所。中國古人非常重視居所適應自然環境，并充分應用環境因素提高居住的質量[10]。現代城市建筑大多注重應用功能，往往忽視建筑與當地氣候的適應性，不同地域分布較廣的建筑是當地居民長期實踐的結果，可為我們現代建筑設計提供適應氣候環境的模式參考。

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Adaptability analysis on the structure of Piansha building withthe local climate of Li county and Minqin county of Gansu province

Liu Botao1Liu Hujun2

(1.Chengxian Planning Bureau of Gansu, Chengxian 742500, China;2.Gansu Desert Control Research Institute, Lanzhou 730070, China)

Combining with the climate characteristics of Li county and Minqin county in Gansu, this paper analyzed the characteristics of two counties Piansha building under different climatic conditions, and from the height, inner width, eaves width, ceiling height, roof slope, wall thickness and other aspects made comparison, provided reference for China’s architectural design of different climatic zones.

housing structure, climate characteristic, roofing, roof

1009-6825(2016)34-0029-02

2016-09-24

劉波濤(1969- )，男，工程師； 劉虎俊(1966- )，男，研究員

TU119

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