濮晨雪 焦健
【摘要】喀什地區氣候干燥、常年多風,傳統民居受風影響嚴重。現有防風措施的防風效果有限,需要采取新的措施解決這一問題。本文首先分析了喀什地區的受風情況以及風對傳統民居的影響,然后從防風和抑塵兩個方面出發,以低能耗、生態、可持續為原則,用傳統材料與現代技術相結合的設計方法,對喀什地區的傳統民居進行防風再設計,希望能為今后喀什地區傳統民居的更新發展提供新思路。
【關鍵詞】喀什地區;維吾爾族;傳統民居;防風
【中圖分類號】TU241 【文獻標識碼】A
一、喀什地區的受風情況
喀什地區坐落于中國新疆維吾爾自治區西南部,四面山脈環繞,北部貫穿天山山脈,西部貫穿帕米爾高原,南依喀喇昆侖山,東達西昆侖山。因其位于我國內陸地區,所以受山脈影響較多,受東北沿海季風影響較少。從喀什地區近年來的風玫瑰圖分析得出,一年當中出現頻率最高的風向是西北風NW和西北偏北風NNW。因此,喀什地區的偏北偏東地區要比其他地區受大風影響更加嚴重,常年有風暴和沙塵暴,一年當中的最多大風天數達24天。
二、風對喀什地區傳統民居的影響
風對喀什地區傳統民居的影響主要體現在兩個方面,一是強有力的大風對建筑物的破壞,使傳統民居的耐用性變差。當地氣候干燥,再加上風吹日曬,生土夯筑的墻體開裂特別嚴重。在喀什隨處可見被風吹歪的籬笆墻和搖搖欲墜的木結構,若不及時修繕并加以實施有效的防風措施,存在一定安全隱患。二是大風造成傳統民居附近揚塵污染嚴重,特別是影響居民的居住質量。
三、現有的防風措施
為了減小風對傳統民居建筑的影響,喀什地區維吾爾族傳統民居大多采用內置庭院四面高墻的周邊式布置。這種布置可以起到一定的防風作用,但其缺點是會造成通風采光變差,而且由于通風口小,院內會形成較大渦流,更容易揚塵。為了使起居室內盡量不受風,起居室的布置一般會避開主導風向,而且會在起居室的門窗前掛毛毯,以增強其密閉性,從而提高傳統民居的保溫效果。為了防止墻體遭大風破壞,采用木條對墻體的內部和外部進行加固,院外墻用生土夯實,一般厚度400~600mm。以上這些現有的防風措施,雖然在一定程度上解決了防風問題,但是有一定的局限性。要想使喀什地區的傳統民居具有更強的防風能力,需要采取新的防風措施對傳統民居進行再設計。傳統的防風辦法可以沿用,同時也可以借鑒現代先進的防風技術。
四、防風再設計
防風設計需要解決防風和抑塵兩個問題。風越大即風速越快,揚塵率越高,因此,減小風速可以降低揚塵率。或者通過調節風在建筑物周圍及內部的移動方向,阻止風對建筑物的侵襲。具體的解決辦法有:改善傳統民居建筑群落的布局,建筑物開口方向應該盡量避開主導風向;利用當地植被設置防風林;增加建筑構件的密閉性,例如門、窗等;設置風屏障,利用孔隙導流,防止形成渦流。
(一)傳統民居建筑的布局對防風效果的影響
首先是建筑的選址。在維吾爾族傳統民居中,避開大風的侵襲是建筑選址的重要條件之一,高山之上一般不會建造傳統民居建筑。除了選址外,維吾爾族傳統民居的格局劃分也與地理環境有著密不可分的聯系,是在自然因素和民俗習慣及歷史文化共同作用下形成的。
民居建筑的單體形式和組合方式直接影響了受到的風力和風向。喀什地區的傳統民居建筑本身就具有良好的防風能力,因其有以下特點:單體建筑的面寬較小,房間與房間緊挨排成一列,與頻風風向垂直;以三合院或四合院圍合的形式,開口方向避開主導風向;建筑四周均有圍墻,圍墻高,接近屋檐。
在民居更新設計時,保留原有民居建筑的防風措施,并在此基礎上優化民居建筑的防風性能。從防風的角度考慮出發,低層數、高密度的群體建筑布局防風性能更佳,因此房屋的高度不可過高,單體建筑之間的距離應該盡量減小。
房頂的造型對風的影響也是不可忽視的。如果屋頂加入流線型造型,可以減輕建筑受到的風力影響。圓拱頂是維吾爾族建筑的特色之一,在清真寺中很常見。把圓拱發券頂與平頂的維吾爾族民居建筑相結合,既拓展了維吾爾族文化特色的運用,在實際中又可以起到減小風力從而保護建筑物的作用。
(二)防風林植被的選擇和設置原則
林帶可以防風固沙,還可以改善民居住宅區的局部生態小環境。林帶的設置方式決定了防風效果,從樹種的選擇到林帶的結構、高度、寬度、橫斷面、夾角因素都會對風速產生明顯的影響。防風固沙植物應具有抗風蝕沙埋、耐干旱、耐鹽堿、根系發達、繁殖迅速等生態特性,并最好能兼有經濟價值。可以選擇適生喬灌木或草本植物,經過多年研究實踐,新疆當地就有許多植物可作為防風固沙的優良樹種,比如樟子松、新疆落葉松、疏葉駱駝刺、怪柳、毛白楊、胡楊、新疆楊等。可以從這些生長在當地的植物中篩選出有潛力作防風林的植物。喬木和灌木結合的林帶,有層次地高低錯落,并為住宅區環境增添景致。
喀什地區頻率最高的風向是西北風、西風和北風。防風林應設在住宅區的上風方向,在住宅區的西側到北側形成半圈包圍的林帶,這樣防風效果最顯著。林帶結構需要根據不同環境情況進行選擇。緊密結構的林帶,中等級的風基本不能通過,防風效果很好,但是防風距離短,并且在背風區會形成大的渦流,然后很快恢復風速。如果林帶的位置緊挨住宅區,那么可以采用這種緊密結構的林帶。緊密結構的林帶上下緊密,沒有透光孔隙,因此用緊密型林帶時,還需要考慮對住宅區采光的影響;稀疏結構的林帶整個橫斷面透風透光,不緊不密的結構如同篩網,風通過孔隙后會被減弱,在林帶背面形成一個大范圍的弱風區,這種稀疏結構的林帶適合于大面積的傳統民居聚落;透風結構林帶要在較遠的地方才能形成弱風區且范圍非常大,這種透風結構一般適用于田間或曠野。
新疆楊作為南疆地區特有的植物,是作為喀什地區民居住宅區防風林帶的首選植物,它的成株高度15~30米,普通的防風林其防風的有效范圍是樹高的6~10倍,以新疆楊作為防風林的主植,可以使防風范圍達到90~300米。新疆楊上部豐茂,下部稀疏間隙較大,會影響防風效果。所以最好以駱駝刺或怪柳作為輔植,可以增強防風固沙的效果。建成后形成的防護林帶能大大減少空氣中的粉塵和沙塵,并且改善生態影響范圍。
(三)增加門窗的密閉性
傳統民居的起居室內易揚塵,主要是因為門窗的密閉性差,室內外空氣對流明顯。想要改善起居室內的環境,需要增加門窗的密閉性。
維吾爾族傳統民居的門窗都是木框架單層玻璃窗,其中一些窗戶是雙層木框架,外層是沒有玻璃的鏤空雕花木框,主要起到裝飾的作用,另一層是有玻璃木框架的窗戶,起到隔熱保溫采光的作用。由于是普通的單層玻璃,所以保溫效果較差,冬天屋內寒冷,窗戶易結霜。如果把單層玻璃換成雙層中空玻璃,就可以有效阻隔冷空氣,提升保溫效果。
借鑒現代金屬與木結合的門窗形式,可以用于維吾爾族傳統民居建筑中。現代有鋁木復合窗和純實木窗,純實木窗是木窗框與真空雙層玻璃相結合的窗,優點是天然環保、美觀節能,符合傳統民居建筑的生態性;而鋁木復合窗是采用木材加上鋁材作為框料,內部采用斷橋隔熱結構,玻璃采用真空多層玻璃。比起純實木框,鋁木復合窗的優點是防水、防潮、不易變形,室內一側為實木效果,外側金屬效果。喀什地區干旱少雨,因此純實木窗正好適用。從實用和美觀的兩個角度考慮,純實木窗比鋁木復合窗更適用于維吾爾族傳統民居。
(四)風屏障的設計
一般阻擋風的方法有兩種,一種是直接阻擋,減弱風的作用力,相當于給傳統民居建筑四周砌筑高墻,這種方法在這里是不可取的,因為高墻不但影響建筑整體外觀,使人產生封閉的壓抑感,而且還影響建筑的通風和采光。還有一種方法是,使風通過無數孔隙,濾過孔隙后的風速會大大降低,從而使風減小,起到防風的作用。現代生活中常常用到這種減弱風力的方法,防風抑塵網就是根據這一原理來實現防風功能的。現代防風抑塵網有柔性和剛性兩種,剛性抑塵網是金屬板壓彎制成,上面有密集小孔,安裝后形成一道濾風墻。柔性抑塵網是用機器將絲編織成網,然后剪裁成需要的規格,上面也有許多密集孔縫,相比剛性抑塵網,它的特點是柔韌性好,易安裝易維修,而且抗沖擊力更強。
維吾爾族傳統民居也可以利用風屏障防風,參考柔性防風抑塵網的濾風原理進行設計,將植物纖維混合制成麻繩,然后手工編織成具有孔隙的網,再用木材代替支撐網的鋼架結構。用木材做框架在硬度上會比鋼架結構差一些,考慮到在強風的情況下木架容易折斷或者變形,因此,木架結構應該與生土墻相結合,在建造房屋時就把木框架置于生土墻中,這樣,既可以增強木支架的支撐力,同時也相當于加固了生土墻,使墻體更加穩固。
五、結語
風災對喀什地區傳統民居有嚴重的影響。采取有效的防風措施對傳統民居進行再設計,可以使民居建筑的耐久性得以提高,而且做好防風有利于降低揚塵污染,從而提升居民的居住質量。用傳統材料與現代技術相結合的創新手段,既能保留傳統民居的生態性,又能達到更好的防風效果。
參考文獻:
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作者簡介:濮晨雪(1992-),女,漢族,齊齊哈爾大學美術與藝術設計學院,2015級在讀研究生,碩士,環境藝術設計,研究方向:環境藝術設計。