传统住宅建筑形制与气候适应性的研究*<br/>——以吐鲁番地区为例

传统住宅建筑形制与气候适应性的研究*
——以吐鲁番地区为例

2015-10-19周玉洁塞尔江哈力克

建筑设计管理 2015年12期

关键词：吐鲁番地区吐鲁番遮阳

周玉洁，塞尔江·哈力克

（新疆大学建筑工程学院，乌鲁木齐830047）

传统住宅建筑形制与气候适应性的研究*
——以吐鲁番地区为例

周玉洁，塞尔江·哈力克

（新疆大学建筑工程学院，乌鲁木齐830047）

本文以吐鲁番地区为例，着重从吐鲁番传统住宅建筑形制与气候适应性出发；试图通过研究该区域本土传统住宅建筑形制，论述其住宅建筑如何适应当地气候环境；从而探寻传统住宅形制形成与气候环境适应性的关系；并试图归纳总结出，在此类气候环境下，住宅建筑设计怎样更好地体现自适应性，如何更好地与自然和谐共生。

传统住宅；气候适应；吐鲁番

0　引言

在辞海中，形制一词有这样的解译：①谓以有利的地理形势来制驭天下。②形状；款式。③指文学作品的形式、体裁。所谓建筑形制，即建筑的形态抑或是样式，在此笔者理解为依据特定的环境所形成的特定的建筑类型或建筑风格。故本文首先通过对吐鲁番地区环境概况的叙述；其次，总结当地民居建筑基于对气候的长期适应所形成的特殊形制；再次，进一步探讨，此形制是如何具体适应当地气候条件的；最后，在归纳其适应策略的基础上，试应用在具体的设计中。由此几部分的探讨研究，更深一步地发掘吐鲁番传统民居建筑形制与当地特殊气候条件之间的关系。

1　吐鲁番地区概况

吐鲁番地区地处新疆中部，四面环山，中部闻名遐迩的火焰山横穿境内，并将吐鲁番分成南、北两部分绿洲，这两片绿洲便成为吐鲁番盆地各族人民繁衍生息的场所。

复杂的地理环境使得吐鲁番形成了干热气候类型。其气候特征为：日照充足，辐射强烈，气温高，昼夜温差、全年温差较大，降雨稀少，风速较大并且常伴有沙尘天气的出现。故吐鲁番素有“火州”和“风库”之称。其中日平均温度在20℃以上达7个月，日平均30℃以上达4个月（见图1）。吐鲁番市以及鄯善县年平均风速达到1.2m/s，而托克逊县地区达到了最大月平均风速达到3.3m/s（见图2）。

2　吐鲁番传统民居形制特征

吐鲁番地区特殊地理环境及气候特征，使其传统民居对高温以及防风沙给予了积极的应对策略。继而在这种长期的适应过程中形成了其特有的民居形制。

图1　吐鲁番地区全年温度统计

图2　吐鲁番地区2012年月平均风速

吐鲁番地区传统民居依据气候适应表现出的建筑特征为，一般建筑布局呈一字型、L型、U型3种。各房屋多是围绕着一个内院来布置，所有门、窗均向内开启。布局的主体是居中的半室外主厅，且多采用高架棚或葡萄架为顶，与其相连的是卧室和储藏室。建筑多为单层或带半地下室，表现为土拱平房与土木楼房。其外围一般均为厚重的院墙。院落中多设置有廊架，与围墙间形成灰空间。人们在高架棚下娱乐休憩。主要房间的南向开窗建议适当缩小开口面积，如此做法使得夏季可以形成遮阳，降低环境直接辐射对内部热环境的作用；冬季又能起到一定的保温效果，减少通过外窗的热量流失，拥有较好的避寒作用。

3　传统民居特殊形制适应气候的具体体现

吐鲁番地区传统民居形成自身独特的形制，很大程度有赖于其特殊气候环境，然而这些建筑形制的产生与发展具体是如何适应气候特征的，对此问题进行分析，才能更好地为今后同类型的气候地区民居及住宅的营建提供参考。

吐鲁番地区光照充足，单位面积上能够获得太阳辐射量非常大，气候炎热，日温差较大；冬季太阳能资源也比较丰富，但室内外气温较低。这就要求既要对酷热季节采取防热措施，又要正视以及适时地利用得天独厚的气象资源——太阳辐射。因此吐鲁番地区的传统民居采用厚重的土墙，因其良好的阻热性，在白天储存大量热能，使其拥有优良的隔热性能；而夜间通过温差条件和夜空冷辐射作用，将储存的热能逐步释放出去，达到削弱昼夜温差大对室内的影响。有效地解决了既保温隔热，同时又抵御强风沙的切实问题。此外屋顶的通常做法是在梁上搭铺横向的木椽，然后加垫编制的苇席，其上铺麦草等，最上层表面覆以约15cm厚的草泥。此构造做法在达到防水、结构承重的基础之上，同时草泥等还形成优异的隔热保温作用。

居室的布置多内嵌深藏，这种“恒温式”居住空间适应了干热干冷地区气温变化较大和防风沙的需要。利用具有一定高度的厚重土坯墙围合而成半开敞的庭院空间，不仅能够有效抵御风沙的侵袭，而且对于恶劣外部环境条件有相当的缓冲效果。另外，当地民居建筑最具特色的是各式各样的“灰空间”的布置，诸如以夏炕和葡萄架围合起来的“灰空间”同样起到了过渡缓冲的效果。

针对季节，利用高架棚、葡萄架或宽深檐廊为南向墙面进行遮阳，避免白天围护结构接受过多的太阳辐射，利用植物进行遮阳，在冬季也不影响建筑对太阳能的利用；针对太阳辐射的适应表现在，民居窗户不仅开的少而小，并且多采用高窗的形式，目的在于能够减弱采光和地面反射，有利于降温隔热。除此之外，窗户由细密的花格覆盖，呈镂空的形态，多为简洁的竖向透空木条，也有其他纹样。这不仅是美观的体现，更为重要的是其方便通风，遮挡阳光；有的窗内设护板或百叶窗扇，可以有效地防治风沙侵袭。

4　基于传统民居气候适应策略的应用

从分析吐鲁番地区传统民居气候环境特征、基于气候适应形成的特有民居形制、民居形制对气候环境适应的具体体现，总结吐鲁番地区，抑或是干热、风沙地区住宅建筑设计的应对策略。对于此类气候类型地区，应将遮阴作为主要考虑因素，避风次之。

4.1遮阳设计

在干旱干热地区，不论是半室内、半室外、半封闭、半开敞、半私密、半公共的所谓的“灰空间”，虽形式有所不同，归根结底目的在于获取阴影覆盖下的空间形式，已达到躲避荒漠气候太阳辐射的极度强度。设计的重点在于与遮阳设施带来的阴影区域是否能与室外活动场所很好的契合。利用生态建筑大师软件，可以模拟气候条件下，建筑遮阳通风以及建筑最佳朝向，能够很好地解决遮阳这一重要问题。

4.2通风设计

南方建筑讲究通风，与其湿热的环境密不可分。然而，吐鲁番虽风能资源丰富，但多半夹杂沙尘，且温度较高，又因昼夜温差极大，在白天应防风沙与热风对人的炙烤，夜间又应适当利用，以降低被灼晒一天建筑内部的温度。对一日之内气候变化，可以手动开关的通风装置，需要的时候打

图3　建筑遮阳设计示意图

图4　建筑通风设计示意图

开，达到换气通风的效果，不需要的时候关闭，达到防风防尘的目的（见图3～图4）。

5　结语

没有气候就没有建筑，建筑的营造本身就是为了躲避自然灾害、气候突变而引发的人类本能的自我生存保护行为。建筑的形制与气候的关系必然也是相辅相成，互相协调，相互适应的。只有充分利用当地气候区位条件，智慧的规避不利因素，才能在历史的长河中书写人类建筑的华美篇章。

住宅建筑，作为建筑的最早形式，在其建造的过程中是集结众多人类宝贵经验和建造技术的结晶，是长期对气候条件适应的结果。可以说传统住宅建筑是人类建造房屋历史中，最能体现与自然对话的建筑类型。也可以说，极端恶劣的气候类型从某种程度上阻碍了当地的发展，同时，在另一方面，成就了不同的文化、成就了得天独厚的地域性建筑。

论语所云：“温故而知新，可以为师矣。”只有不忘历史的经验教训，懂得去其糟粕取其精华，才能在现代建筑设计中越走越好，走出可持续发展之路。

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TU241

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10.3969/j.issn.1673-1093.2015.12.009