北朱村傳統民居氣候適應性分析

陳興義， 李 婷

(河南理工大學 建筑與藝術設計學院，河南 焦作 454003)

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北朱村傳統民居氣候適應性分析

陳興義1， 李 婷2

(河南理工大學 建筑與藝術設計學院，河南 焦作 454003)

對河南省焦作市中站區北朱村傳統民居進行了實地調研，針對其建筑特征、結構和構造特征進行了分析研究，總結出北朱村傳統民居對當地氣候的適應性。在此基礎上，通過與北朱村新建磚混民居進行對比，提出了對今后農村住宅建設的建議，以期達到既能保留當地傳統民居優勢，又能提高住宅舒適性的目的。

傳統民居； 氣候適應性；建筑工藝；北朱村

1　北朱村概況

北朱村位于河南省焦作市中站區，是明代北平布政使張昺的后裔居住地。張昺(1358～1399 年)，山西澤州(今山西省晉城市澤州縣高都鎮嶺上村)人，“靖難之變”中奉建文帝命監視、牽制藩王即后來的明成祖朱棣 。朱棣稱帝后，派人誅殺張昺，張昺為國盡忠，大義凜然，慷慨赴死。其二子在父親被追殺后，逃難于懷慶府(今河南焦作)，落戶朱村，兄南弟北，形成南北兩個朱村。后來北朱村人才輩出，繁衍壯大，成為當地的名門望族。從明末至民國，綿延300余年，修建了上千間民居。至今尚有四合院 65 處，123 座，409 間，是河南省現存面積最大、院落最多、保存較好的大型古村落之一[1]。

2　北朱村傳統民居特征分析

北朱村歷史悠久，傳承百年，其民居建筑也在村落的不斷壯大中得到發展，形成了自身獨特的民居形式。從其選址、平面布局、建筑材料和構造等方面體現了鮮明的地域特色。

2.1北朱村傳統民居建筑特征

2.1.1宅基地選擇

北朱村在地理區劃上屬于豫北地區，地處中華文明發源腹地，深受古代禮儀規制影響，在建筑上表現為建筑平面整齊劃一，建筑基地一般為長方形。北朱村古村落建筑群的建筑樣式是典型的北方四合院。從宅基地的選取上，就可窺見我國傳統建筑的講究。

2.1.2平面布局

北朱村古民居的平面布局大多為一進一、一進二、一進三四合院，其中以一進一、一進二四合院為主。在其建筑立面造型中，屋身的做法，大致分為3類,如圖1所示：一是黃土摻草灰做成土坯，然后再用土坯砌筑成墻(圖1a)；二是土坯與青磚混合，墻體外側為240 mm的青磚，內側為土坯(圖1b)；三是石頭與青磚混合，墻體外部整體為青磚砌筑，中心部分用石頭堆砌，并用草泥抹青(圖1c)。為保護墻體根部免受雨水沖刷，使房屋更加堅固、耐久，大多會在屋身下方鋪設石塊，木柱加上石頭制成的柱礎。

圖1　屋身做法

北朱村傳統民居的屋頂多為單層硬山坡屋頂，在屋脊上裝飾寓意吉祥的飛禽走獸形象。青磚灰瓦，屋舍儼然，黃發垂髫，怡然自樂，體現出和諧恬淡。

2.2結構和構造特征

2.2.1建筑材料

北朱村北依太行，南眺黃河，地勢北高南低，盛產小麥作物。我國古代建筑多為土木結構，石、沙、茅草、竹子也都是常見的建筑材料。北朱村背靠太行山系，石材豐富，常用作地基和墻體；土坯種摻入小麥秸稈，提高土坯墻的整體性和強度，同時起到保溫隔熱的作用。

2.2.2建筑構造

北朱村傳統民居采用傳統的抬梁式木架構做法，由立柱、橫梁、順檁等主要構件建造而成，各個構件之間的結點以榫卯相吻合，構成富有彈性的框架。屋頂重量由木構架承擔，墻體不承重，“墻倒屋不塌”恰如其分地描述了木構架的特點。

3　北朱村傳統民居的氣候適應性

研究傳統民居的氣候適應性，就是研究傳統民居與氣候適應性的關系，其主要包含兩個問題：一是氣候對民居的影響因素，二是傳統民居是如何從布局、結構、構造、材料、節能等方面適應氣候。

氣候對民居的影響因素有很多，主要起作用的有5個因素，分別是：太陽輻射、空氣溫度、空氣濕度、自然風、降水。北朱村地處內陸，屬溫帶大陸性季風氣候，日照充足，四季分明，春干多風，夏熱多雨，秋高氣爽，冬寒少雪。年平均氣溫12.8 ℃，年極端最高氣溫43.6 ℃，年極端最低氣溫-22.4 ℃，7月最熱，月平均氣溫27～28 ℃；1月最冷，月平均氣溫-3～1 ℃。年平均無霜期200 d年，降水量600～700 mm[2]，在《我國建筑熱工設計分區》上屬于寒冷地區。

為了適應氣候，北朱村傳統民居也做出了一系列呼應氣候的措施，主要從有下幾個方面。

3.1建筑選址與布局

北朱村傳統聚落的布局注重整體關系，屬于平原地區常見的集中式布局。如圖2所示，村落選址不同于“三面環山，一面面水”傳統的風水模式，而是自身獨特的“一山二水”模式，東西兩側分別有連深河和白馬門河流過[3]。村落位于太行山南側，冬季能有效阻止西北寒風侵襲。南為平原，因無高地遮擋能夠獲得良好的光照條件，寒冷冬季能營造溫暖的微氣候環境。

北朱村傳統民居建筑形式為典型的四合院，由主房、廂房、門廳和圍墻圍合成封閉的內向型庭院，對內開設門窗，對外窗戶小，很少開窗或不開窗，可以有效地在冬季避開寒冷的西北風，夏季迎納東南涼鳳，改善庭院的自然通風效果。

北朱村在氣候分區上隸屬北溫帶，冬季太陽高度角小，建筑吸收的太陽輻射有限。為了在冬季能更好的獲得陽光，增加室內溫度，提高舒適性，在選址布局上，多選取南北朝向，以主屋坐北朝南為宜，房屋間距較大。

圖2　 一山二水模式

3.2建筑結構及構造

北朱村傳統民居圍護結構厚重，多以青磚與生土混合制成，部分摻有石頭。厚度可達50 cm。由于其采用抬梁式木構架，因而圍護結構主要起分隔和保溫作用。生土具有良好的熱穩定性和蓄熱能力，厚墻可以在冬季避免室內熱量散失，夏季阻止室外熱量進入室內，冬暖夏涼。

屋頂多采用硬山式坡屋頂，坡度較為緩和，這與當地降水量不大，但主要集中在7、8月份有直接關系。屋頂下普遍設有檐廊，廊下空間既能避雨，也能為室內外提供一個熱緩沖空間，夏季減少得熱量，冬季減少失熱量。夏季，閣樓類似雙層通風屋頂，可減少太陽輻射得熱，其南向窗洞開啟通風，避免頂棚熱池，西面墻體不開窗戶，避免西曬(圖3)。

圖3　屋頂

如圖4，主屋臺基一般較高，最高可40～50 cm，由于室內地面抬高，有效減少了潮濕空氣對地面、墻體的破壞，保持地面和墻體的干燥。檐廊下通常有木柱支撐，為降低雨水對木柱的腐蝕作用(圖5)，勤勞聰慧的村民在柱子底部加上約為20 cm的石頭柱礎，保護木柱。此外，多數庭院內都種有植物。位于房屋一隅的綠植在夏季能遮陰納涼，調節庭院微氣候。

3.3建筑材料

就地取材是傳統民居建筑表現出的一個重要特征，北朱村亦是如此。北朱村北依太行，許多建筑材料可從山中獲取：地基的石材，墻體的生土，木構架的木材等。游走于北朱村，還會發現，當地居民喜愛用竹子做籬笆，這是因為距離北朱村不遠的博愛縣盛產竹子。由此可見，就地取材這一原則，在北朱村傳統民居中很好地表現了出來。

3.4建筑節能

北朱村傳統民居主要使用天然的建筑材料，通過謀劃合理的建筑布局，采用傳統的建筑構造方式，實現被動式節能。調節室內環境的生土圍護結構，支撐整個屋頂重量的木構架，合理規劃的開口大小，調節庭院微氣候的院內綠植等自然的方式都體現了民居的綠色節能。

北朱村在舒適性，安全性等方面也存在一些問題。例如，傳統生土民居窗地比較小，屋內常年光線較暗，采光環境差，即使是白天在屋內也得開燈照明。同時，生土民居較新型民居也更潮濕，通過建筑自身調節室內舒適度的能力有限；木構架雖體量小、質量輕，但對火災的抵御能力差，存在安全隱患；傳統村落道路狹窄，滿足不了現代居民的生活要求。

4　北朱村新型磚混民居的建議

隨著社會主義新農村建設的不斷推行，不少破敗的舊民居拆毀重蓋，在北朱村出現了傳統民居與新型民居并存的局面。現代民居隨著當代技術的進步，材料的多元化而有所改變：維護結構采用土坯磚砌筑而成，堅固結實，不再需要臺基保護墻體；保留了傳統民居的坡屋頂、檐廊和閣樓，形成熱緩沖空間。并且，新型民居庭院內綠植覆蓋率遠高于傳統民居，村民綠化意識明顯提高。

通過走訪北朱村村民，筆者了解到村民家庭結構以三世同堂為主，且老人較多，建造房屋時多數未經過專業設計，室內環境不舒適。從建筑能耗方面來講，以主動式溫度調節為主，不節能，不環保，因而有必要對新型磚混民居進行改進。

4.1建議使用粘土多孔磚砌筑墻體

北朱村在建筑熱工分區上屬于寒冷地區，冬季漫長寒冷，北朱村新型磚混民居普遍采用厚度為240mm的實心粘土磚，室內又使用采暖裝置，如空調、采暖爐、暖氣片等，建筑能耗大。建議村民使用粘土多孔磚砌筑墻體，提高墻體的保溫性能，降低能耗。

4.2二樓增設雙層玻璃

門窗是圍護結構中保溫的薄弱環節，在圍護結構整體熱損失中，門窗達到40%。單層玻璃的總傳熱系數在6.40 W/(m2·K)左右，為實心墻體的4倍[4]。北朱村新型磚混民居大都采用普通單玻，夏季，太陽輻射透過玻璃增加室內溫度，冬季玻璃結露現象十分常見。民居二樓此類現象尤為明顯。因而，建議二樓窗戶改換為雙層玻璃，阻止冬季室內熱量損失，起到保溫作用。

5　結語

正如朱良文先生所說，傳統民居終有一天會消失。對于北朱村傳統民居而言，需要做的不是輕易地放棄它們，而是將民居建筑的潛力使用至最大化，通過合理地分析北朱村傳統民居適應氣候的做法與工藝，為今后北朱村新型民居建筑的發展提供參考，才是研究北朱村傳統民居氣候適應性的價值所在。

[1]張雅茹,張長杰.河南省焦作市北朱村古民居[J].中原文物,2015(1):114～116.

[2]焦作市人民政府.市情簡介[EB/OL].[2016-06-23].http://www.jiaozuo.gov.cn/col_txt.jsp?wbtreeid=1015.

[3]張慧慧.北朱村傳統聚落營建模式[D].呼和浩特:內蒙古科技大學,2012.

[4]劉念雄,秦佑國.建筑熱環境[M].北京:清華大學出版社,2005.

Research on the Climate Adaptability of Traditional Dwelling Houses in Beizhu Village

Chen Xingyi1, Li Ting2

(1.SchoolofSrchtectrualandArtisticDesign,HenanPolytechnicUniversity,China)

We conducted a field investigation on traditional dwelling houses in Beizhu Village, Zhongzhan District of Jiaozuo, Henan. Focusing on analyzing its construction features, structure and structural features, we summed up the climate adaptability of traditional dwelling houses. On this basis, compared with newly-built brick dwellings in Beizhu Village, we put forward suggestions on rural residential construction in the future, in order to not only reserve the local traditional dwellings, but also improve the residential amenity.

Beizhu Village; traditional dwelling houses; climate adaptability; architectural craft

2016-06-12

陳興義(1959—)，男，教授，主要從事傳統民居建筑方向的研究工作。

李婷(1991—)，女，河南理工大學建筑與藝術設計學院碩士研究生。

TU241.5

A

1674-9944(2016)16-0229-03