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寧夏鄉土建筑適應氣候的營建方式

2017-02-17 16:29:21康婧
中小企業管理與科技·中旬刊 2016年11期

康婧

摘 要:氣候條件是決定各地鄉土建筑形態的重要因素之一。寧夏地居中國西北部,具有冬寒長、夏熱短、干旱少雨、風大沙多等特點。為了適應氣候,寧夏地區的鄉土建筑形成了自己獨特的營建方式。本文首先從建筑的意圖出發,從院落布局、建筑空間尺度、墻體、屋頂、門窗、供暖設施幾個角度探討為適應氣候,寧夏鄉土建筑的營建方式,為寧夏新農村建設提供參考。

關鍵詞:鄉土建筑;氣候;營建方式

中圖分類號: TU985.12 文獻標識碼: A 文章編號: 1673-1069(2016)32-66-2

0 引言

所謂建筑就是要為人類提供一個遮風避雨的庇護所。而不同的氣候條件就會有不同的庇護方式,在過去特定地區的氣候條件是決定各地鄉土建筑形態的最重要的因素之一[1]。為了適應不同的氣候條件,人們發展出各種巧妙的建筑手段,形成了各地獨有的鄉土建筑。

寧夏回族自治區地居內陸,位于我國西北東部。其氣候特點是:干旱少雨、風大沙多、蒸發強烈,冬寒長、春暖快,年平均氣溫為5.3~9.9℃,各地氣溫7月最高,平均為16.9~24.7℃,1月最低,最低溫度接近-30℃[2]。由此,處在嚴寒地區的寧夏,因冬季寒冷,時間較長,為了適應當地氣候鄉土建筑重點則落在保溫上面和防風沙上,而屋頂排水和隔熱問題相對弱化。

在寧夏,從南部山區到北部平原地區,出現了許多因循自然地貌、氣候條件而形成的獨特的鄉土建筑文化。在傳統鄉土建筑中,人們就地取材,利用木、砂、灰、石、磚建造,隨著新材料新技術的產生,所選用的材料有鋼筋混凝土、各種合金、塑料、空心砌體等新材料,與之對應的新結構技術體系。而這些新材料新技術的引入,并沒有破壞傳統鄉土建筑中的精華部分,還提煉鄉土技術中至今仍然適用的因素,最終形成了寧夏新的鄉土建筑。在氣候條件的影響下,不論是傳統鄉土建筑還是新材料新技術影響下的鄉土建筑,營建方式如何才能達到保溫、防沙的目的,以下將對院落布局、建筑空間尺度、墻體、門窗、屋頂、采暖設施等幾個方面來詳細探討。

1 院落布局

院落作為室內與室外的過渡空間,起到防曬、放熱、防塵的作用。寧夏位于北緯35°63′—39°04′,所處緯度高,太陽高度角小,因此該地鄉土建筑的院落空間較其他地區開闊,以獲得更多日照。院落多采用向陽的布局,良好的光環境保證了冬季室內日照時間。且因該地靠近騰格里和毛烏素沙漠,風沙大,為抵御風沙,院落封閉,圍護性極強。當地多刮西北風,在主要建筑西側延伸“拐角”這種建筑平面布局是當地居民應對風沙的營建方式。庭院中心多種植,可以吸納陽光,并對風沙有一定的抑制作用。在寧夏南部山區,干旱少雨,地下水位深,吃水困難,水窖成為當地人們適應氣候環境所營建的獨特建筑方式。每家在庭院外或庭院隱蔽處鑿水窖,以收集雨雪水。

2 建筑空間

寧夏多風沙天氣,傳統鄉土建筑采用自然生土為建筑材料,由于其抗風能力弱,所以鄉土建筑大多是單層和低矮的。近年來混凝土、空心磚的出現,使得建筑空間尺度也發生了很大的變化。

經調查統計,寧夏地區農村房屋的設計者大多數是泥瓦匠,這些泥瓦匠都沒有專業知識,只是憑借自己工作多年的經驗來給大家設計建筑。部分農戶對自己的居所也只是單純地模仿自己認為好的,或單純地認為面積大、房間高的住宅,在追求高、大的同時,造成了許多住宅因高大、空闊異常,而造成的不合人體工程尺度的局面。這不僅在建房的過程中浪費很多材料,而且在使用過程中非常浪費能源消耗。出現冬季使用了大量的能源取暖,卻怎么燒溫度都達不到要求的現象。由此在鄉土建筑的建造中,考慮寧夏地區的氣候特點,建筑空間尺度的把握極為重要。

3 墻體

外墻是住宅的承重構件,在寒冷的冬天,外墻還是抵御寒流的主要結構。由于北墻背向陽光,面積大,是墻體散熱的主要部分,約占墻體散熱總量的1/2。因此對住宅外墻作保溫是提高冬季室內溫度,減少住宅冬季耗煤量的有效途徑。然而,寧夏鄉土建筑外墻只注重了耐久性,忽視保溫性能。處理鄉土建筑的外墻保溫時,充分利用寧夏當地無污染、可回收、保溫性能好的材料,所采用的地方天然材料如黃土、木材、石材、沙等達到了既省錢又能達到保溫目的。在新建的鄉土建筑也采用了節能構造,外墻采用多孔磚墻體,外墻貼70mm厚阻燃型聚苯板構造方式,也有效地保證了冬季室內溫度。

4 屋頂

屋頂是房屋頂部的圍護構件,是決定建筑輪廓的重要部分。寧夏地區南部山區降雨量大于北部干旱地區,所以在屋頂上表現很明顯。北部干旱少雨,鄉土建筑中分為平屋頂和坡屋頂。平屋頂構造簡單,節省材料,施工方便,屋面坡度小于10%,一般常用2%-3%。屋頂坡度較緩。對于南部山區雨水較北部多,屋頂坡度較寧夏北部地區陡,總體是北平南坡,北緩南高。屋頂形式與等雨量線相吻合。分為:無瓦平屋頂、一面流水型、有瓦兩面流水型。同心縣降雨量線<300㎜,采用無瓦平屋頂;海源、西吉一帶降雨為300-400㎜,采用一面流水型屋頂;彭陽、隆德一帶降雨為400-600㎜采用單、雙坡混合型屋頂;涇源六盤山降雨大于600采用兩面流水型的屋頂。

傳統鄉土建筑屋頂建造材料選用木材、沙土、蘆葦稈等。近年來,為加強屋頂保溫,屋面保溫采用鋼筋混凝土瓦屋面加100mm厚阻燃型聚苯板。

5 門窗

嚴寒地區,建筑外窗能耗幾乎與外墻、屋頂、地面能耗之和相當甚至可能超過它們的能耗之和,并且針對寧夏地區風沙大的問題,傳統鄉土建筑門窗采用木窗,北墻使用雙框、雙層玻璃木窗,玻璃間距180㎜。

當代的鄉土建筑外窗采用鋁合金、塑鋼窗,塑窗中空玻璃窗(空氣層厚度5+9+5mm),經節能計算符合傳熱系數滿足寧夏回族自治區工程建設標準 DB047—1999《民用建筑節能設計標準(采暖居住建筑部分) 寧夏地區實施細則》第5.1.2條中對傳熱系數的要求[3]。

寧夏地區的風沙大,在當代的一些鄉土建筑入戶門外側附加陽光間,以減少冬季的熱損失,還可以充分利用太陽能,防止風沙進入室內,影響室內空氣質量,有效地改善住宅冬季室內的熱環境,并節省了部分取暖費用。

6 采暖設施

寧夏鄉土建筑中的取暖方式有火炕、暖氣、火墻、火爐、地炕五種。寧夏地區以農耕為主,生產過程中產生大量的可燃燒以燃燒材料,如樹枝、玉米秸稈、玉米芯等。傳統鄉土建筑中選用火爐、火炕、火墻,燃燒時利用生物原料變廢為寶,既節約能源,又減少經濟開支。火炕、火墻的使用實現炊事、采暖一體化設計,以充分利用炊事余熱,減少能源消耗及污染。

近年來,寧夏鄉土建筑的采暖方式引入了東北地區的地炕。既采用磚塊砌筑的構造方式。首先,緊靠地面層鋪設一層平整的磚塊,其次在其四周砌筑通道墻壁,并在墻壁上方架設方磚,最后在通道上方鋪筑地面磚。在供暖季節,在爐膛內燃燒秸稈等可燃物,熱氣和煙氣通過通道,最終通過煙囪排出室外,在排煙的過程中,熱量散失,以達到供暖的目的。此種取暖方式,煙氣不會進入建筑物內部,而且室內熱源均勻散熱出,使人感到更加舒適。

綜上所述,為適應氣候特點,寧夏鄉土建筑在營建方式上因地制宜,形成了自己獨特的建筑文化。近幾年,寧夏新農村建設和生態移民工程正如火如荼地進行,但在使用過程中出現空間尺度、保溫不合理等問題。希望通過寧夏鄉土建筑的營建方式研究對我省農村住宅的建設提供參考。

參 考 文 獻

[1] 朱金良.當代中國新鄉土建筑創作實踐研究[D].上海:同濟大學,2006,9.

[2] 中國天氣網寧夏站.寧夏氣候概況[DB]http://www.weather.com.cn/ningxia/nxqh/qhgk/06/646177.shtml.2010.6.

[3] 薛一冰.淺議寧夏地區生態移民住宅綠色適宜技術[J].新能源與綠色建筑,2012,7.

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