■ 楊民安 曹 鵬 崔金云 楊歸宇 喻琬淇
青海省地處青藏高原東北部,是我國(guó)西部重要省份之一,境內(nèi)高山、盆地和河谷相間分布,獨(dú)特的自然環(huán)境、地理環(huán)境孕育了極具特色的鄉(xiāng)土民居,出現(xiàn)了莊廓民居、碉房民居、游牧民居等豐富的地域生態(tài)民居建筑,隨著時(shí)間的推移,產(chǎn)生了值得借鑒與傳承的建筑生態(tài)策略,形成了獨(dú)一無(wú)二的地域民居文化。
莊廓民居是青海省河湟地區(qū)特有的民居建筑類型,是青海傳統(tǒng)民居的典型代表。受高原嚴(yán)酷的自然地理氣候影響,莊廓民居大都建在背風(fēng)向陽(yáng),能夠防御侵襲的河谷山坡高海拔地段。院落多為東西橫布、面南背北,形體厚重敦實(shí)、封閉規(guī)整,具有良好的節(jié)能和保溫效果。建筑外墻普遍高于屋頂半米左右,多為石砌或土筑,利于防沙擋風(fēng)。院內(nèi)房屋呈凹形空間布局,厚實(shí)嚴(yán)密,有利于減少室內(nèi)熱損耗。窗體采用藏式牛頭窗,開窗面積小,具有明顯的高原特征。莊廓民居主要為土木結(jié)構(gòu),院落外觀古樸粗獷,但檐頭和房?jī)?nèi)裝飾木刻或磚刻,精雕細(xì)琢,色彩濃厚,“藏秀于內(nèi)”。莊廓建筑大量采用本土材料,能有效適應(yīng)干旱嚴(yán)寒的氣候,充分體現(xiàn)了當(dāng)?shù)鼐用窬G色生態(tài)的建造經(jīng)驗(yàn)和智慧(見(jiàn)圖1)。
莊廓民居院落平面一般呈正方形或長(zhǎng)方形,坐北朝南,北高南低。大門設(shè)在南向院墻的正中或者偏東側(cè),門樓配有精雕細(xì)琢的木雕或磚雕,豐富了夯土墻豪放粗樸的性格,是傳統(tǒng)莊廓的典型特征之一。院內(nèi)主要由正房、廂房和輔助用房構(gòu)成。南面一般沒(méi)有實(shí)體建筑,避免了南房對(duì)院內(nèi)空間及正房的遮擋,同時(shí)減少日照間距,保證日照時(shí)間。
院落的東側(cè)和南側(cè)一般布置輔助用房,東側(cè)常為雜物房,儲(chǔ)藏室等。而南側(cè)常為牲畜圈,雜草堆放處等,或者完全開放,與院落相連。廁所一般設(shè)置在西南角,且按照當(dāng)?shù)亓?xí)俗,廁所門不與正房相對(duì)(見(jiàn)圖2)。
圖1 莊廓民居結(jié)構(gòu)特征
圖2 莊廓民居院落
莊廓民居作為青海民居中夯土建筑的典型代表,其最大的特點(diǎn)就是就地取材、因地選材,充分利用當(dāng)?shù)氐纳?、木材、石材等常?jiàn)自然材料作為建筑材料,并做到充分合理利用材料。其建造工藝以當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)水平為基礎(chǔ),輕巧的木材和厚重的石墻、土墻搭配,造價(jià)低廉,工藝簡(jiǎn)單,經(jīng)濟(jì)性能好,實(shí)用性強(qiáng),且與周邊的環(huán)境配合度高,符合綠色建筑的設(shè)計(jì)理念。
傳統(tǒng)莊廓的建筑材料中,生土占比65%左右,木材占15%左右,石材的用量很少,但青海處在青海高原和青藏高原的交界處,石材資源也很豐富,石材能增強(qiáng)建筑的穩(wěn)固性,提高建筑的耐久性,目前,石材在莊廓建筑中的使用量在逐漸提升。
生土是原生態(tài)的建筑材料,易獲取、易加工、易于回收,也不會(huì)危害環(huán)境。莊廓院落的建設(shè)多取當(dāng)?shù)爻R?jiàn)的黃土,不含有機(jī)物,適合做夯土建筑。利用黃土建造的夯土墻保溫和隔熱性能好,熱容量高,能很好地應(yīng)對(duì)西北易受凍融的影響。
木材作為傳統(tǒng)莊廓建筑的承重材料,具有質(zhì)量輕、強(qiáng)度大、抗震性能好的特點(diǎn),在一定程度上增強(qiáng)了建筑的安全性能。木材導(dǎo)熱性能較差,冬季能起到保溫隔熱的作用,夏季能抵御陽(yáng)光的照射,使室內(nèi)溫度不易過(guò)高,減少了電氣設(shè)備的使用,達(dá)到節(jié)約能源的經(jīng)濟(jì)目的。
近年來(lái),隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和建筑技術(shù)的進(jìn)步,當(dāng)?shù)鼐用竦膶徝浪揭苍诓粩嗵岣?,傳統(tǒng)的莊廓建筑滿足不了人們的現(xiàn)代生活需求,當(dāng)?shù)鼐用褚詡鹘y(tǒng)“臺(tái)地式”莊廓為基礎(chǔ),對(duì)其進(jìn)行了改造提升和功能優(yōu)化,形成了新型的青海莊廓民居(見(jiàn)圖3)。
新型莊廓民居主要采用土鋼結(jié)構(gòu),房屋主體以輕型鋼架作為屋架結(jié)構(gòu),輕鋼骨架與夯土墻結(jié)合作為承重結(jié)構(gòu),夯土墻與生土磚混合結(jié)構(gòu)作為圍護(hù)結(jié)構(gòu),三種結(jié)構(gòu)的結(jié)點(diǎn)處插入焊接鋼筋,實(shí)現(xiàn)墻體和夯土磚內(nèi)部結(jié)構(gòu)的相互結(jié)合。在目前的新型莊廓民居中,普遍采用了以下7項(xiàng)綠色建筑技術(shù):
(1)現(xiàn)代夯土技術(shù):現(xiàn)代夯土技術(shù)主要是對(duì)原材料進(jìn)行加工處理,在黃土中加入一定比例的細(xì)砂、卵石、水泥、固化劑等,并施加一定的外力,通過(guò)夯土內(nèi)部發(fā)生的一系列物理化學(xué)變化使土層凝固成塊,增強(qiáng)夯土的黏性和密實(shí)度。摻入的材料還可以提高夯土的強(qiáng)度,達(dá)到提升力學(xué)性能的效果,強(qiáng)化墻體的抗風(fēng)化能力。建造模板經(jīng)過(guò)優(yōu)化后,抗沖擊強(qiáng)度高,靈活輕便,防水性能也得到了很大的改善。
(2)土鋼結(jié)構(gòu)技術(shù):以土鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)代替逐漸稀缺的土木技術(shù),利用輕鋼材料作為承重結(jié)構(gòu),將其插入夯土墻和生土磚墻,并加入固化劑,可以增強(qiáng)墻體的抗裂性能。輕鋼結(jié)構(gòu)房屋的使用年限可達(dá)70年,延長(zhǎng)了建筑的使用年限;當(dāng)建筑的使用年限到期后,屋架結(jié)構(gòu)的鋼構(gòu)可以回收循環(huán)利用。
圖3 新型莊廓民居
(3)新型生土磚技術(shù):新型生土磚技術(shù)主要是對(duì)工具的改良,通過(guò)現(xiàn)代機(jī)械將夯土制成高硬度土磚,然后砌筑房屋,利用土磚所建造的防護(hù)墻體依然保持著夯土墻的優(yōu)勢(shì)。同時(shí),也改善了室內(nèi)土質(zhì)容易掉落的情況,優(yōu)化了建筑的外形,提升了建筑的美感,滿足了居民對(duì)建筑的審美要求。
(4)被動(dòng)式太陽(yáng)能庭院技術(shù):被動(dòng)式太陽(yáng)能庭院技術(shù)是在使用率低的院落空間中增設(shè)陽(yáng)光間,光線通過(guò)陽(yáng)光板照射庭院,使庭院升溫并蓄存熱量,減少室內(nèi)的熱量損失。還可在庭院的南北兩側(cè)開設(shè)高窗,形成自然循環(huán)通風(fēng),冬季寒冷時(shí)可將其關(guān)閉,夏季炎熱時(shí)打開,使室內(nèi)能源的耗費(fèi)量大大降低。
(5)碳纖維地暖技術(shù):碳纖維地暖技術(shù)是借助太陽(yáng)能原理,利用碳纖維分子活動(dòng)產(chǎn)生動(dòng)能,再轉(zhuǎn)化成熱能,通過(guò)地面對(duì)室內(nèi)空氣直接升溫,主要有熱傳導(dǎo)、熱對(duì)流和熱輻射三種傳播方式,在冬季可以有效提高室內(nèi)溫度,相當(dāng)于無(wú)風(fēng)的“熱空調(diào)”。
(6)鎂水泥屋面保溫技術(shù):鎂水泥屋面保溫技術(shù)是將化工產(chǎn)生的鎂制廢料進(jìn)行發(fā)泡處理,用作屋面的保溫材料,能起到屋面防水的效果,避免承重結(jié)構(gòu)的腐蝕和生銹,延長(zhǎng)了建筑的使用壽命,保證了室內(nèi)的安全和舒適。此技術(shù)還可減少工業(yè)廢料堆積的現(xiàn)象,提高金屬資源的使用效率。
(7)生態(tài)木室內(nèi)外裝飾技術(shù):生態(tài)木室內(nèi)外裝飾技術(shù)是將大量廢棄的木料進(jìn)行修整,壓制合成生態(tài)木,與原木材相比,生態(tài)木具有防水、防腐的效果,在保證裝飾效果的同時(shí),能有效緩解木材稀缺的壓力,使植被的砍伐量有效降低。
通過(guò)對(duì)傳統(tǒng)莊廓民居的技術(shù)改造,青海居民將傳統(tǒng)莊廓民居改造優(yōu)化得更環(huán)保、舒適、漂亮和安全,體現(xiàn)了傳統(tǒng)生態(tài)策略和現(xiàn)代綠色建筑技術(shù)理念的實(shí)踐結(jié)合,是一種將地域性優(yōu)秀的民居建造智慧保留并且傳承下去的良好方法。