鄂西北传统民居生态性营建技艺研究
2018-04-20陈鹏
陈 鹏
(湖北文理学院土木工程与建筑学院,湖北 襄阳 441100)
鄂西北自古就有“四省通衢”的美称,自新石器时代以来,就是黄河流域与长江流域两大文明契合之区。仰韶文化向南延伸,及于鄂西北。就建筑技术而言,鄂西北地区传统民居的营建技艺综合了各地区及各种文化技艺之所长,在目前留存的传统建筑中依旧能显现出来。鄂西北境内山地、岗地分布广泛、数量众多,东面及南面高起,中间地势稍平缓,分布有平原及坡地。
按照中国的气候区划,鄂西北属于北亚热带湿润大区,日照充足、夏季潮湿、雨量丰富、全年风速平均、昼夜温差大。建筑气候分区位于夏热冬冷地区,冬季寒冷夏季炎热,南漳县由于其四面环山,境内分布的丘陵及山地会对建筑周边的小气候产生影响。地处南漳县境内的板桥镇地形特点更是鲜明,境内山体纵横,镇中心境内无大的河流及水体穿过,这与中国传统建筑“依山傍水”的格局截然不同。但板桥全境内人与建筑、自然和谐共居至今,传统民居留存时间长达300多a,建筑在不同的代际中流传使用至今,依旧能够保存完好,可以说其真正实现了可持续建造。
1 板桥镇传统民居概况
板桥镇地处鄂西北,距南漳县城103 km。留存的传统建筑类型主要有传统民居、宗祠、墓园、古山寨等,传统民居中保存较完整的建筑总面积达2.8余万m2[1],建筑具有比较鲜明的特色。留存的传统民居有20余处,其中以冯家湾村的冯氏民居、冯家湾民居、夹马寨的王氏民居、雷坪镇的陶氏民居、古井村的焦家湾民居、陶家祠堂(老湾村)为主要代表,这些传统民居散布在板桥镇不同的自然村,建筑规模各异,营建技艺及建筑形象各有不同。
在留存比较完整的传统民居中不难发现,板桥传统民居基本的营建手法是以“天井”为单元,组织建筑空间及平面,建筑内部以天井为核心进行功能的布设,建筑规模小的形成“天井院”,建筑规模大的便形成“天井围屋”,建筑靠山修建、建筑材料就地取材、建筑构件用材讲究、雕梁画栋、内部小气候舒适,营建技艺精湛,是宝贵的建筑遗产。
2 板桥镇传统民居生态性营建技艺
2.1 选址技艺
由于板桥镇河流水体的分布较为特殊,在适合人居住的平地区域并未穿越,因此,板桥镇传统民居建造时就缺乏了水体要素的调节作用,在这种比较特殊的自然条件下,板桥传统民居选址时遵循“依山就势”的原则,建筑紧邻山体建造,在夏热冬冷气候区依靠周边山体形成的山谷环境来调节局部环境的微气候(如图1(a)所示)。
白天,在太阳光的照射下,向阳的山坡接受太阳光热较多,空气增温快;与山顶相同高度的山谷上空,由于离山谷地面较远,空气增温慢。于是山坡上的暖空气不断膨胀上升,在上空从山坡流向谷地上空,谷地上空空气收缩下沉,谷底的空气则沿山坡向山顶补充,这样便在山坡与山谷之间形成谷风(如图1(b)所示),在夏季白天,传统民居借助于谷风的降温作用,自然形成气流运动,降低建筑周边环境的温度。
夜间,山坡上的空气受山坡辐射冷却影响,空气降温较快;而同高度的谷地上空的空气因离地面较远,降温幅度不明显。于是山顶空气收缩下沉,在近地面由于冷空气下沉使空气密度加大,顺山坡流入谷地,下层风由山坡吹向谷地,形成山风(如图1(c)所示)。
(a)板桥传统民居地形选址
(b)白天谷风
(c)晚间山风图1 板桥传统民居选址特点
板桥传统民居分布的区域虽然没有水体穿过,但是依靠山体之间的谷地形成的山谷风,炎热的夏季能在建筑周边形成空气的自然流动,无论是在白天还是晚间都能够比较大幅度地减少热辐射。周边环境具备自我调控温度的功能对于建筑而言至关重要,即便在太阳辐射强烈的夏季,建筑自身会接受一定的太阳辐射,但由于山谷风的影响以及建筑紧邻山体的原因,建筑自身的热会较快散失,从而避免了夏季室内过热。
2.2 空间布局及细部设计策略
2.2.1气流引导方法
板桥镇传统民居平面布局的重要特点是“天井”的灵活运用,几乎所有的房间都以天井为核心进行设计与布局,由于传统民居内部一般不考虑厨房厕所等辅助用房,因此,传统民居的建筑内部注重的是交往空间以及“堂屋”、卧室等主要生活用房的微环境质量。由于建筑紧靠山体,最初建造时考虑到地形的利用、文化因素等,建筑主体呈现北高南低的特点,各个天井的设置亦结合了地形的渐变,比较典型的民居大多为“一明两暗”的三开间格局,大型天井围屋呈“明三暗六”的格局。在比较普遍使用的“一明两暗”式格局中,建筑的主入口位于正中位置,与后面的院落开口对齐,在正门开启的情况下,能够自然形成穿堂风。且正门大多设计成凹入式,在打破立面单调的同时能起到导风的作用,有的将建筑主入口设计成八字门的,更加有利于气流的引导(如图2(a)所示)。
由于板桥传统民居主立面外墙考虑防御性能,开洞甚少。夏季时节的晚间,建筑通风不能借助与外墙洞口进行冷空气循环补给。但建筑逐渐抬高的特点使得一进院前后两部分房间屋顶自然形成高差,气流可以从一进院上空开口进行补给,且由于人员的休息及活动主要集中在二进院,一进院空间基本没有热量产生,成为冷源,二进院为主要产热区域,热空气上升,冷空气经一进院下沉并通过一进院与二进院中间开敞式过堂开口进行冷空气补给,冷热空气循环形成热压,促进二进院生活区的空气流动(如图2(b)所示)。
2.2.2采光设计策略
板桥传统民居都属于大进深建筑,且出于防御性的考虑,建筑在外墙上基本不开窗户或者只开很小的窗,房间内部以及阁楼层的采光主要依靠天井,故天井亦成为了“采光井”,因室内采光的主要措施是通过门窗来实现,受到“光厅暗房”理念的影响[2],民居的厅堂部分要有良好的光线,卧室等房间的采光质量可略微降低,板桥天井院内部进行围护结构设计时,设置成各种类型的雕花隔扇门窗,以便于更多的光线进入,过堂部分不封闭,直接做成开敞式,以争取更多的光线。也有过堂部分设置门扇的做法,能够根据需要进行光环境的调节。
(a)导风八字大门
(b)天井院气流组织图2 气流引导策略
2.3 生态材料的选用
2.3.1墙体砌筑材料
墙体对于一栋建筑而言,是形成庇护空间的主要构件,而墙体所选用的材料对于庇护场所的舒适性非常重要。板桥传统民居墙体材料主要选用了石材与砖以及生土等材料,在砌筑时进行组合使用。这类材料最显著的特点是热稳定性能优越,能抵抗较大的温度波动,保证夏季室内不会过热,冬季室内热量不容易向外界散失。
板桥地处山区,石材资源比较丰富,因此,板桥现存比较完好的传统民居用石材做廊道镶边、做外墙勒脚的做法非常普遍,石材密度大,防潮性能亦非常优越,对于保障建筑的耐久性也是有利的。墙体砌筑用砖主要是青砖,由于湖北地区对于砖瓦使用非常讲究,烧砖用的土壤一般取自地表下二尺深的土壤[3],后面经过一系列复杂的工序烧制而成,这样精细的工艺能保证青砖具有良好的耐久性,故板桥民居青砖外墙与石材一起能够经历几百年风雨的洗礼。
墙体砌筑时一般是采用不同材料组合砌筑的方法,比如用碎石块干砌,上面改用夯土墙(如图3(a)所示);亦有用青砖砌斗墙,内部填碎砖三合土的“灌斗”做法,墙厚可达400~500 mm厚(如图3(b)所示);材料充足的民居全部采用青砖扁实砌(如图3(c)所示);或者用青石板砌筑勒脚,再改砌青砖(如图3(d)所示)。建筑外墙多以砖石结合砌筑,建筑内墙以砖土结合较为普遍。
(a)局部干打垒砌筑墙体
(b)灌斗墙
(c)青砖扁实砌
(d)底眠砌上斗砌
2.3.2地面做法
板桥传统民居地面做法分为室内和室外两个方面。天井院内部的地面采用方形石材铺地(如图4(a)所示),以承受经年累月雨水的冲刷,在炎热的夏季,即便是受到阳光的直射,石材表面亦不会有明显的温度波动,能为天井院内部提供凉爽的微气候。夏季在天井院内浇上少许的水更是能够降低局部的温度,改善太阳直射导致院内热量聚集的局面。
少量的民居在过厅门厅靠室内一侧踩踏频繁的位置用石板铺装,防止地面凹陷。雷坪镇有一处未登记但保存完好的无名民居更是将300 mm见方的石板进行斜向拼铺,构思精妙。(如图4(b)、4(c)所示),夏季从炎热的室外踏入室内时能立刻感受到丝丝凉意。
民居室内部分的地面做法大多以三合土为主,表面磨光并进行斜向45°交叉纹路压面(如图4(d)所示),调节了原本单调的地面。由石灰、黄土和细砂由一定的比例拌合而成的三合土具有比较大的热阻,能够有效防止夜间室内温度下降时地面产生凝结水,可以很大程度缓解室内潮湿的状况。
(a)开井处地面做法
(b)门槛内部地面1
(c)门槛内部地面2
(d)室内刻痕地面
3 结语
板桥镇传统民居有的建于明末,有的建于民国期间,建筑从修建至今历经了百年甚至几百年,比如冯氏民居留存至今已有300多a历史,虽因缺乏有效的修缮与保护有局部损毁,但目前仍然型制完整,居住时仍然能有较好的微气候环境。此外,民居与周边环境和谐相处,虽地处山地但未出现因发生山体滑坡等自然灾害而导致建筑损毁的情况,传统民居朴素的设计思想及建造方法却是和当今所推行可持续设计的策略不谋而合的,几百年的生命历程更是一个强有力的证明。
[1] 郝少波,鄂西北民居的“依势”与“围合”——南漳板桥民居空间特色探析[C]//第七届海峡两岸传统居民理论(青年)学术会议论文集.台北:中国民居建筑研究会,赣南师范学院,2008.
[2] 中国科学院自然科学史研究所.中国古代建筑技术史(下册)[M].北京:中国建筑工业出版社,2016:545.
[3] 湖北省住房与城乡建设厅.湖北传统民居研究[M].北京:中国建筑工业出版社,2016:194.