喀什地区维吾尔族传统民居防风再设计
2018-05-14濮晨雪焦健
濮晨雪 焦健
【摘要】喀什地区气候干燥、常年多风,传统民居受风影响严重。现有防风措施的防风效果有限,需要采取新的措施解决这一问题。本文首先分析了喀什地区的受风情况以及风对传统民居的影响,然后从防风和抑尘两个方面出发,以低能耗、生态、可持续为原则,用传统材料与现代技术相结合的设计方法,对喀什地区的传统民居进行防风再设计,希望能为今后喀什地区传统民居的更新发展提供新思路。
【关键词】喀什地区;维吾尔族;传统民居;防风
【中图分类号】TU241 【文献标识码】A
一、喀什地区的受风情况
喀什地区坐落于中国新疆维吾尔自治区西南部,四面山脉环绕,北部贯穿天山山脉,西部贯穿帕米尔高原,南依喀喇昆仑山,东达西昆仑山。因其位于我国内陆地区,所以受山脉影响较多,受东北沿海季风影响较少。从喀什地区近年来的风玫瑰图分析得出,一年当中出现频率最高的风向是西北风NW和西北偏北风NNW。因此,喀什地区的偏北偏东地区要比其他地区受大风影响更加严重,常年有风暴和沙尘暴,一年当中的最多大风天数达24天。
二、风对喀什地区传统民居的影响
风对喀什地区传统民居的影响主要体现在两个方面,一是强有力的大风对建筑物的破坏,使传统民居的耐用性变差。当地气候干燥,再加上风吹日晒,生土夯筑的墙体开裂特别严重。在喀什随处可见被风吹歪的篱笆墙和摇摇欲坠的木结构,若不及時修缮并加以实施有效的防风措施,存在一定安全隐患。二是大风造成传统民居附近扬尘污染严重,特别是影响居民的居住质量。
三、现有的防风措施
为了减小风对传统民居建筑的影响,喀什地区维吾尔族传统民居大多采用内置庭院四面高墙的周边式布置。这种布置可以起到一定的防风作用,但其缺点是会造成通风采光变差,而且由于通风口小,院内会形成较大涡流,更容易扬尘。为了使起居室内尽量不受风,起居室的布置一般会避开主导风向,而且会在起居室的门窗前挂毛毯,以增强其密闭性,从而提高传统民居的保温效果。为了防止墙体遭大风破坏,采用木条对墙体的内部和外部进行加固,院外墙用生土夯实,一般厚度400~600mm。以上这些现有的防风措施,虽然在一定程度上解决了防风问题,但是有一定的局限性。要想使喀什地区的传统民居具有更强的防风能力,需要采取新的防风措施对传统民居进行再设计。传统的防风办法可以沿用,同时也可以借鉴现代先进的防风技术。
四、防风再设计
防风设计需要解决防风和抑尘两个问题。风越大即风速越快,扬尘率越高,因此,减小风速可以降低扬尘率。或者通过调节风在建筑物周围及内部的移动方向,阻止风对建筑物的侵袭。具体的解决办法有:改善传统民居建筑群落的布局,建筑物开口方向应该尽量避开主导风向;利用当地植被设置防风林;增加建筑构件的密闭性,例如门、窗等;设置风屏障,利用孔隙导流,防止形成涡流。
(一)传统民居建筑的布局对防风效果的影响
首先是建筑的选址。在维吾尔族传统民居中,避开大风的侵袭是建筑选址的重要条件之一,高山之上一般不会建造传统民居建筑。除了选址外,维吾尔族传统民居的格局划分也与地理环境有着密不可分的联系,是在自然因素和民俗习惯及历史文化共同作用下形成的。
民居建筑的单体形式和组合方式直接影响了受到的风力和风向。喀什地区的传统民居建筑本身就具有良好的防风能力,因其有以下特点:单体建筑的面宽较小,房间与房间紧挨排成一列,与频风风向垂直;以三合院或四合院围合的形式,开口方向避开主导风向;建筑四周均有围墙,围墙高,接近屋檐。
在民居更新设计时,保留原有民居建筑的防风措施,并在此基础上优化民居建筑的防风性能。从防风的角度考虑出发,低层数、高密度的群体建筑布局防风性能更佳,因此房屋的高度不可过高,单体建筑之间的距离应该尽量减小。
房顶的造型对风的影响也是不可忽视的。如果屋顶加入流线型造型,可以减轻建筑受到的风力影响。圆拱顶是维吾尔族建筑的特色之一,在清真寺中很常见。把圆拱发券顶与平顶的维吾尔族民居建筑相结合,既拓展了维吾尔族文化特色的运用,在实际中又可以起到减小风力从而保护建筑物的作用。
(二)防风林植被的选择和设置原则
林带可以防风固沙,还可以改善民居住宅区的局部生态小环境。林带的设置方式决定了防风效果,从树种的选择到林带的结构、高度、宽度、横断面、夹角因素都会对风速产生明显的影响。防风固沙植物应具有抗风蚀沙埋、耐干旱、耐盐碱、根系发达、繁殖迅速等生态特性,并最好能兼有经济价值。可以选择适生乔灌木或草本植物,经过多年研究实践,新疆当地就有许多植物可作为防风固沙的优良树种,比如樟子松、新疆落叶松、疏叶骆驼刺、怪柳、毛白杨、胡杨、新疆杨等。可以从这些生长在当地的植物中筛选出有潜力作防风林的植物。乔木和灌木结合的林带,有层次地高低错落,并为住宅区环境增添景致。
喀什地区频率最高的风向是西北风、西风和北风。防风林应设在住宅区的上风方向,在住宅区的西侧到北侧形成半圈包围的林带,这样防风效果最显著。林带结构需要根据不同环境情况进行选择。紧密结构的林带,中等级的风基本不能通过,防风效果很好,但是防风距离短,并且在背风区会形成大的涡流,然后很快恢复风速。如果林带的位置紧挨住宅区,那么可以采用这种紧密结构的林带。紧密结构的林带上下紧密,没有透光孔隙,因此用紧密型林带时,还需要考虑对住宅区采光的影响;稀疏结构的林带整个横断面透风透光,不紧不密的结构如同筛网,风通过孔隙后会被减弱,在林带背面形成一个大范围的弱风区,这种稀疏结构的林带适合于大面积的传统民居聚落;透风结构林带要在较远的地方才能形成弱风区且范围非常大,这种透风结构一般适用于田间或旷野。
新疆杨作为南疆地区特有的植物,是作为喀什地区民居住宅区防风林带的首选植物,它的成株高度15~30米,普通的防风林其防风的有效范围是树高的6~10倍,以新疆杨作为防风林的主植,可以使防风范围达到90~300米。新疆杨上部丰茂,下部稀疏间隙较大,会影响防风效果。所以最好以骆驼刺或怪柳作为辅植,可以增强防风固沙的效果。建成后形成的防护林带能大大减少空气中的粉尘和沙尘,并且改善生态影响范围。
(三)增加门窗的密闭性
传统民居的起居室内易扬尘,主要是因为门窗的密闭性差,室内外空气对流明显。想要改善起居室内的环境,需要增加门窗的密闭性。
维吾尔族传统民居的门窗都是木框架单层玻璃窗,其中一些窗户是双层木框架,外层是没有玻璃的镂空雕花木框,主要起到装饰的作用,另一层是有玻璃木框架的窗户,起到隔热保温采光的作用。由于是普通的单层玻璃,所以保温效果较差,冬天屋内寒冷,窗户易结霜。如果把单层玻璃换成双层中空玻璃,就可以有效阻隔冷空气,提升保温效果。
借鉴现代金属与木结合的门窗形式,可以用于维吾尔族传统民居建筑中。现代有铝木复合窗和纯实木窗,纯实木窗是木窗框与真空双层玻璃相结合的窗,优点是天然环保、美观节能,符合传统民居建筑的生态性;而铝木复合窗是采用木材加上铝材作为框料,内部采用断桥隔热结构,玻璃采用真空多层玻璃。比起纯实木框,铝木复合窗的优点是防水、防潮、不易变形,室内一侧为实木效果,外侧金属效果。喀什地区干旱少雨,因此纯实木窗正好适用。从实用和美观的两个角度考虑,纯实木窗比铝木复合窗更适用于维吾尔族传统民居。
(四)风屏障的设计
一般阻挡风的方法有两种,一种是直接阻挡,减弱风的作用力,相当于给传统民居建筑四周砌筑高墙,这种方法在这里是不可取的,因为高墙不但影响建筑整体外观,使人产生封闭的压抑感,而且还影响建筑的通风和采光。还有一种方法是,使风通过无数孔隙,滤过孔隙后的风速会大大降低,从而使风减小,起到防风的作用。现代生活中常常用到这种减弱风力的方法,防风抑尘网就是根据这一原理来实现防风功能的。现代防风抑尘网有柔性和刚性两种,刚性抑尘网是金属板压弯制成,上面有密集小孔,安装后形成一道滤风墙。柔性抑尘网是用机器将丝编织成网,然后剪裁成需要的规格,上面也有许多密集孔缝,相比刚性抑尘网,它的特点是柔韧性好,易安装易维修,而且抗沖击力更强。
维吾尔族传统民居也可以利用风屏障防风,参考柔性防风抑尘网的滤风原理进行设计,将植物纤维混合制成麻绳,然后手工编织成具有孔隙的网,再用木材代替支撑网的钢架结构。用木材做框架在硬度上会比钢架结构差一些,考虑到在强风的情况下木架容易折断或者变形,因此,木架结构应该与生土墙相结合,在建造房屋时就把木框架置于生土墙中,这样,既可以增强木支架的支撑力,同时也相当于加固了生土墙,使墙体更加稳固。
五、结语
风灾对喀什地区传统民居有严重的影响。采取有效的防风措施对传统民居进行再设计,可以使民居建筑的耐久性得以提高,而且做好防风有利于降低扬尘污染,从而提升居民的居住质量。用传统材料与现代技术相结合的创新手段,既能保留传统民居的生态性,又能达到更好的防风效果。
参考文献:
[1]郑力鹏.中国古代建筑防风的经验与措施(一)[J].古建园林技术,1991(6).
[2]赵宁.新型铝木复合窗结构及配套件选用[J].中国建筑金属结构,2006(10).
作者简介:濮晨雪(1992-),女,汉族,齐齐哈尔大学美术与艺术设计学院,2015级在读研究生,硕士,环境艺术设计,研究方向:环境艺术设计。