闽南地区古建筑群落的生态营建分析
——以南安市蔡氏古民居建筑群为例
2022-04-13巩晓昕北京服装学院艺术设计学院硕士研究生
文/巩晓昕 北京服装学院艺术设计学院 硕士研究生
引言
蔡氏古民居依据其自身的文化习俗、气候条件以及地形地势等综合因素进行营建,不仅改善了居住环境,还符合现代建筑所追求的生态意义。文章从选址布局、建造技术以及建筑材质三个方面对蔡氏古民居建筑群进行生态营建分析,挖掘其中的生态内涵并为现代建筑提供新的设计思路及设计理念。
1 简述蔡氏古民居建筑群
1.1 建筑群落
建筑群落是由两幢或数幢多种性质、多种功能的建筑组织而成的相似共同体。在总体设计、功能、建筑艺术上都是完整的建筑群,多个建筑之间相互协调、互为补充,形成不可分割的统一体[1]。在宗族意识强烈的闽南地区,一座座具有文化内涵的建筑连片建起,展现出闽南传统民居高超的建造技术,诉说着闽南古建筑群落悠久的历史。
1.2 蔡氏古民居建筑群
闽南地区最为典型的建筑类型为官式大厝俗称“皇宫起”,意思是无论规模形制,还是装饰构造都如同皇宫一样,而蔡氏古民居作为典型的官式大厝,被称为闽南建筑“大观园”(图1)。有专家将闽南的蔡氏古民居与闽西的永安土楼称为福建的两朵民居奇葩。
图1 蔡氏古民居建筑群(图片来源:作者自摄)
蔡氏古民居建筑群位于泉州市南安市漳里村漳州寮,为蔡氏始祖蔡启昌及其子蔡资深所建,现存大厝20余座,多为两进或三进的天井院落式建筑。宅第均建于清同治六年至宣统三年(公元1867—1911年),历经40多年建成房屋近400间的建筑群。蔡氏家族因其尊贵的身份地位以及雄厚的资产,无论是选址布局、形制规模,还是装饰纹样都十分考究,而其聚族而居的建筑形态,更是其他地区所没有的。
2 蔡氏古民居建筑群生态营建的影响因素
2.1 自然条件对蔡氏古民居建筑群生态营建的影响
2.1.1 地形条件
福建省泉州市南安市,地势总体呈西北高东南低。蔡氏古民居位于河流环绕的平坦地带,土壤肥沃且水源充足,有利于发展农业。背靠山地能够抵挡来自北方的寒流同时能够获得充足的光照;身前地形平坦,风从建筑前开阔的地带进入大厝内部的通巷或大厝之间狭窄的巷道时风速会变快[2],从而有利于建筑通风加快空气流动。
2.1.2 气候条件
南安市地处福建省东南沿海,受亚热带海洋性季风气候的影响,当地湿润多雨、太阳光照强烈、全年无严寒。冬季时间短、影响较小;夏季时间长、影响大。为了适应湿热多雨的气候,建筑需要解决遮阳散热、防潮排水以及通风换气的问题,能够使建筑内部形成良好的气候微循环,同时还要防范台风所带来的危害。
2.2 思想文化对蔡氏古民居建筑群生态营建的影响
(1)蔡启昌及其子蔡资深长年在外思念家乡,认为“久远之业,商不如农”,便在故乡漳里村广购荒地,组织兄弟子侄开垦,得大片良田果园,并在其中择地建宅第、筑祠堂,历时45年,建成蔡氏古民居建筑群[3]。每座建筑单体均有自己独立的入口和空间,建筑与建筑之间在“分家而不离家”宗族观念的基础之上通过有秩序的紧密排列,形成典型的家族式建筑,建筑外围环绕的围墙不仅能抵御外敌,还能适应当地多台风的气候。
(2)虽然“生态”一词最初不是由我国提出,但经过几千年的发展,中国早已将人与自然和谐相处的生态观念形成系统的理论,“天人合一”作为中国传统生态思想的核心在蔡氏古民居中体现得淋漓尽致。当地匠人们在生态思想的影响下,结合实际情况,利用高超的建造技术营造出舒适的居住环境。
3 蔡氏古民居建筑群的生态营建分析
蔡氏古民居在自然环境和思想文化双重影响下,展现出因地制宜、顺应自然的生态观和自然观。其对生态理念的“物”化运用主要依靠于自身内部结构以及各个建筑单体之间相互配合:单体建筑内部形成小气候循环;建筑之间相互协调则形成大气候循环。
3.1 选址布局体现“因地制宜,掌握自然规律”的生态营建
3.1.1 建筑选址
建筑选址位置背后靠山,面前地形开阔平坦且有河流环绕。受地形地势的影响,蔡氏古民居的整体朝向并不是正南正北,而是南偏东5°~10°。这是因为冬季背靠后山抵挡北方寒流并且利于采光通风;夏季所主导的季风便于进入建筑内部进行通风换气且避免太阳直射。弯曲环绕的水源,不仅可以解决日常用水和灌溉的问题,而且还能配合建筑形成良好的气候循环。
3.1.2 建筑布局
由于泉州地区夏季高温多雨、多台风等,所以民居为排列内向而又密集的“内聚式”布局[4]。作为泉州极具有代表性的官式大厝,蔡氏古民居便为典型的“内聚式”建筑布局,体现出蔡氏家族强大的凝聚力和向心力。紧凑有序的排列模式,一方面,建筑与建筑之间产生遮挡,减少外墙的暴露,使整个建筑群长时间处于阴影区;另一方面,还能有效地抵抗台风的侵袭。蔡氏古民居作为典型的“内聚式”布局,建筑与建筑之间的互动性、隐私性以及生态性十分考究;前后座的建筑由近10米的石埕分隔,既保证生活空间的隐私,又保证前后建筑的通风采光,白天可打谷晒场,晚上又可供人纳凉;而左右相邻的建筑建有1~2米的巷道,狭长的巷道不仅能加快建筑间的空气流通,同时还兼有分户、组织路线的功能。
3.2 建筑材质体现“循环可逆,合理利用资源”的生态营建
蔡氏古民居为典型的砖石木结构建筑,匠人们将材质的特性运用到极致,体现出材质的生态性、装饰性与功能性。材质多为就地取材降低了运输成本,大多可进行回收利用,避免自然资源的过度消耗,同时在生产的过程中也尽量保持材料的原真性。这样不仅有利于形成建筑地域性特征,还能降低对自然环境造成的污染破坏。
3.2.1 木材
木材作为中国传统建筑的主要材质,其最大的特性就是可循环使用,避免了资源的过度消耗。通过图2可以看出,蔡氏古民居的内部支撑构造和装饰重点采用的都是木材。这是因为闽南地区杉木生长速度快并且易于加工,常作为大木构使用。杉木内含有防虫蛀的杉脑,能够保护建筑主体不受虫害。另外,该地区位于亚欧板块的边缘地带,偶尔会发生地震,采用木结构能有效地吸收地震所释放的能量。因为木材具有柔性和弹性,木结构中的节点普遍使用榫卯构造连接,如动物的骨骼关节般能在一定程度上伸缩和扭转,能通过自身的变形吸收和消耗地震的能量[5],在一定程度上延长建筑的使用寿命,所以至今我们依然能够看到保存较为完整的建筑群。
图2 木制结构和精致木雕装饰(图片来源:作者自摄)
3.2.2 红砖红瓦
蔡氏古民居红砖使用范围极广,大到建筑墙体铺装,小到砖雕装饰(图3),所使用的红砖主要以当地的红黏土为原材料,黏土的吸水性和透气性良好,能够有效调节建筑内外的湿度。其中,带有黑色纹样的“烟炙砖”,则是马尾松和干草在烧制红砖的过程中所形成的。
图3 蔡氏古民居的红砖及砖雕(图片来源:作者自摄)
红瓦的原材料与红砖类似,屋顶采用的是素面无釉的红色陶瓦:不施釉的瓦片透气性好易于散热;陶瓦本身导热系数很小,所以具有很好的隔热效果。
红砖、红瓦取材容易、成分单纯、烧制简单,在当地建筑材质的使用中占据很高的比重。
3.2.3 石材
为了适应多雨潮湿的气候,建筑墙基、柱体、台阶以及门窗等均使用当地盛产的花岗石。其石材耐酸性强、质地坚硬,能够保护建筑主体不受风雨的侵蚀;热容量大,有效隔热降温保持建筑内部温度稳定。天井、前埕以及巷道采用花岗岩条石铺设而成,石板下暗藏排水沟,渗水性好不易积水,吸热少且散热较快容易形成凉爽干燥的环境(图4)。
图4 石制的墙基、柱体、台阶、门窗以及天井(图片来源:作者自摄)
3.3 建造技术体现“技术节能,注重保护自然”的生态营建
在尊重自然规律的前提下,当地人利用高超的建造技术以达到通风换气、散热降温的效果,营造舒适的居住环境,既不会产生污染也不会消耗能源。
3.3.1 通风换气的建造技术
(1)蔡氏古民居作为整体考虑时,整个空间被大埕和巷道分隔成不同的小空间。有风时,风从平坦开阔的大空间通过狭窄的通道进入各个小空间,利用空气压力差形成风压通风;无风时,建筑群气温较高形成高温区,前后的农田、树林和水源形成低温区,利用空气密度差形成热压通风。
(2)单体建筑内部通过串联天井、冷巷以及门窗等通风口形成完整的自然通风系统。无论是热压通风还是风压通风,天井作为通风口和进风口始终占据着举足轻重的位置。①蔡氏古民居为多天井式院落建筑,其主天井为横向长方形,进风面宽能捕获最大的风量通过配合两侧呈南北长的护厝天井,新鲜的空气顺着檐廊、门窗等其他通风口进入各个房间。②当风从平坦开阔的前埕进入两座建筑之间的狭窄巷道,风速瞬间增大促进空气快速流通,狭窄的巷道被两旁高大的实墙所围合,由于长时间处于阴影区,温度较低便形成“冷巷”,这时建筑内部与冷巷形成温度差,空气就会利用热压通风的原理进入建筑内部(图5)。
图5 巷道(图片来源:作者自摄)
无论是以整体还是单体建筑来看,两种自然通风方式往往是同时进行的。从图6中可以看出,两座古厝朝向巷道的门窗尽可能对齐,目的是为了打通建筑群的横向脉络,加快建筑之间的空气流动,营造出良好的通风环境。
图6 古厝之间对齐的门窗(图片来源:作者自摄)
3.3.2 遮阳隔热的建造技术的变形。
(1)国内曾有学者指出:“传统民居依靠两种方法和策略来实现遮阳:一是有组织密集建造的群体优化效应,二是民居内部多样性空间的优化组合利用”[6]。布局排列紧密有序且空间层次丰富的蔡氏古民居建筑群则完全符合上述两种遮阳隔热的建造方式。狭窄的巷道和檐廊作为蔡氏古民居的“灰空间”,在建筑中占据了很大的比例,不仅丰富建筑的空间层次,更重要的是减少了太阳照射的时间(图7)。(2)屋顶是太阳照射时间最长的部位,为解决散热和隔热的问题,闽南沿海地区尚有架空双层瓦的做法,即在屋面铺好后,在相邻的瓦陇上再铺一层板瓦,瓦陇上做瓦陇,中间形成一道空气层;或者铺两层板瓦,其上再铺盖瓦(板瓦或筒瓦),民间匠师说是防止屋顶漏水、隔热而做的增补措施[7]。架空的双层瓦中间所形成的空气层能够起到隔热散热的效果。(3)通过破损的墙体可以看出,墙体采用的是空斗砌法也就是“封砖壁”(图8),内填瓦砾、泥浆能够有效隔热;外封红砖保护内墙且吸水性良好,砌筑时内部所形成的空腔不仅具有散热、隔热的作用,还能缓解热胀冷缩的压力以减缓建筑
图7 四周围合的檐廊(图片来源:作者自摄)
图8 石封砖壁(图片来源:作者自摄)
3.3.3 排水防火的建造技术
为了适应潮湿多雨的气候,蔡氏古民居整体呈南低北高,不仅便于每座建筑采光通风还有利于排水疏浚,现在的村民依旧使用原有的排水线路架设管道和设置洗漱池,整座建筑由内而外、由上而下形成了完整的排水系统。(1)建筑屋顶为双坡硬山式,其上部的坡度较陡以便迅速排水;下部则相对平缓是为了能让雨水“喷”得更远防止流入室内。(2)用石板铺设的天井为古厝的最低处,四周的屋檐将雨水汇合后便通过天井下方铺设的暗渠排出建筑(图9),天井还设有排水口能快速地将积水排到前埕半围合的排水沟(图10、图11)。(3)两处单体建筑之间保留有约0.1米的水道,修建拱形通道为方便排水;并留有专门的应急用的防火通道,紧挨墙体处设置储水槽以应对火灾[8]。(4)巷道铺设的石条由中间向两端呈不明显的弧形(图12),方便雨水流入巷道两侧下面的暗渠,其水道还与前埕的排水沟相连,最终汇合积水一起排出村外。可见,蔡氏古民居建筑群的建造者早已将日常生活的细节渗透到建筑的生态营建当中。
图9 天井排水(图片来源:作者自摄)
图10 前埕排水沟(图片来源:作者自摄)
图11 排水口与排水沟连接(图片来源:作者自摄)
图12 巷道地面呈微弧形(图片来源:作者自摄)
结语
蔡氏古民居作为闽南地区古建筑群的典型代表,充分展现了生态思想和生态技术的完美融合。受宗族观念的影响和自然环境的制约,蔡氏家族创造了与生态环境相融合的“家族式”建筑群落,依靠自身的内部空间结构与高超的建造技术改善居住环境。通过对蔡氏古民居建筑群进行整体的生态营建分析,总结出其生活居住模式不仅符合我们现代生活所追求的生活方式和生活观念,其中的生态意义、社会意义以及经济意义对于现代建筑来说更是具有不可估量的价值。