傳統(tǒng)住宅建筑形制與氣候適應(yīng)性的研究*
——以吐魯番地區(qū)為例

周玉潔，塞爾江·哈力克

（新疆大學(xué)建筑工程學(xué)院，烏魯木齊830047）

傳統(tǒng)住宅建筑形制與氣候適應(yīng)性的研究*
——以吐魯番地區(qū)為例

周玉潔，塞爾江·哈力克

（新疆大學(xué)建筑工程學(xué)院，烏魯木齊830047）

本文以吐魯番地區(qū)為例，著重從吐魯番傳統(tǒng)住宅建筑形制與氣候適應(yīng)性出發(fā)；試圖通過研究該區(qū)域本土傳統(tǒng)住宅建筑形制，論述其住宅建筑如何適應(yīng)當(dāng)?shù)貧夂颦h(huán)境；從而探尋傳統(tǒng)住宅形制形成與氣候環(huán)境適應(yīng)性的關(guān)系；并試圖歸納總結(jié)出，在此類氣候環(huán)境下，住宅建筑設(shè)計怎樣更好地體現(xiàn)自適應(yīng)性，如何更好地與自然和諧共生。

傳統(tǒng)住宅；氣候適應(yīng)；吐魯番

0　引言

在辭海中，形制一詞有這樣的解譯：①謂以有利的地理形勢來制馭天下。②形狀；款式。③指文學(xué)作品的形式、體裁。所謂建筑形制，即建筑的形態(tài)抑或是樣式，在此筆者理解為依據(jù)特定的環(huán)境所形成的特定的建筑類型或建筑風(fēng)格。故本文首先通過對吐魯番地區(qū)環(huán)境概況的敘述；其次，總結(jié)當(dāng)?shù)孛窬咏ㄖ趯夂虻拈L期適應(yīng)所形成的特殊形制；再次，進(jìn)一步探討，此形制是如何具體適應(yīng)當(dāng)?shù)貧夂驐l件的；最后，在歸納其適應(yīng)策略的基礎(chǔ)上，試應(yīng)用在具體的設(shè)計中。由此幾部分的探討研究，更深一步地發(fā)掘吐魯番傳統(tǒng)民居建筑形制與當(dāng)?shù)靥厥鈿夂驐l件之間的關(guān)系。

1　吐魯番地區(qū)概況

吐魯番地區(qū)地處新疆中部，四面環(huán)山，中部聞名遐邇的火焰山橫穿境內(nèi)，并將吐魯番分成南、北兩部分綠洲，這兩片綠洲便成為吐魯番盆地各族人民繁衍生息的場所。

復(fù)雜的地理環(huán)境使得吐魯番形成了干熱氣候類型。其氣候特征為：日照充足，輻射強(qiáng)烈，氣溫高，晝夜溫差、全年溫差較大，降雨稀少，風(fēng)速較大并且常伴有沙塵天氣的出現(xiàn)。故吐魯番素有“火州”和“風(fēng)庫”之稱。其中日平均溫度在20℃以上達(dá)7個月，日平均30℃以上達(dá)4個月（見圖1）。吐魯番市以及鄯善縣年平均風(fēng)速達(dá)到1.2m/s，而托克遜縣地區(qū)達(dá)到了最大月平均風(fēng)速達(dá)到3.3m/s（見圖2）。

2　吐魯番傳統(tǒng)民居形制特征

吐魯番地區(qū)特殊地理環(huán)境及氣候特征，使其傳統(tǒng)民居對高溫以及防風(fēng)沙給予了積極的應(yīng)對策略。繼而在這種長期的適應(yīng)過程中形成了其特有的民居形制。

圖1　吐魯番地區(qū)全年溫度統(tǒng)計

圖2　吐魯番地區(qū)2012年月平均風(fēng)速

吐魯番地區(qū)傳統(tǒng)民居依據(jù)氣候適應(yīng)表現(xiàn)出的建筑特征為，一般建筑布局呈一字型、L型、U型3種。各房屋多是圍繞著一個內(nèi)院來布置，所有門、窗均向內(nèi)開啟。布局的主體是居中的半室外主廳，且多采用高架棚或葡萄架為頂，與其相連的是臥室和儲藏室。建筑多為單層或帶半地下室，表現(xiàn)為土拱平房與土木樓房。其外圍一般均為厚重的院墻。院落中多設(shè)置有廊架，與圍墻間形成灰空間。人們在高架棚下娛樂休憩。主要房間的南向開窗建議適當(dāng)縮小開口面積，如此做法使得夏季可以形成遮陽，降低環(huán)境直接輻射對內(nèi)部熱環(huán)境的作用；冬季又能起到一定的保溫效果，減少通過外窗的熱量流失，擁有較好的避寒作用。

3　傳統(tǒng)民居特殊形制適應(yīng)氣候的具體體現(xiàn)

吐魯番地區(qū)傳統(tǒng)民居形成自身獨(dú)特的形制，很大程度有賴于其特殊氣候環(huán)境，然而這些建筑形制的產(chǎn)生與發(fā)展具體是如何適應(yīng)氣候特征的，對此問題進(jìn)行分析，才能更好地為今后同類型的氣候地區(qū)民居及住宅的營建提供參考。

吐魯番地區(qū)光照充足，單位面積上能夠獲得太陽輻射量非常大，氣候炎熱，日溫差較大；冬季太陽能資源也比較豐富，但室內(nèi)外氣溫較低。這就要求既要對酷熱季節(jié)采取防熱措施，又要正視以及適時地利用得天獨(dú)厚的氣象資源——太陽輻射。因此吐魯番地區(qū)的傳統(tǒng)民居采用厚重的土墻，因其良好的阻熱性，在白天儲存大量熱能，使其擁有優(yōu)良的隔熱性能；而夜間通過溫差條件和夜空冷輻射作用，將儲存的熱能逐步釋放出去，達(dá)到削弱晝夜溫差大對室內(nèi)的影響。有效地解決了既保溫隔熱，同時又抵御強(qiáng)風(fēng)沙的切實(shí)問題。此外屋頂?shù)耐ǔＷ龇ㄊ窃诹荷洗钿仚M向的木椽，然后加墊編制的葦席，其上鋪麥草等，最上層表面覆以約15cm厚的草泥。此構(gòu)造做法在達(dá)到防水、結(jié)構(gòu)承重的基礎(chǔ)之上，同時草泥等還形成優(yōu)異的隔熱保溫作用。

居室的布置多內(nèi)嵌深藏，這種“恒溫式”居住空間適應(yīng)了干熱干冷地區(qū)氣溫變化較大和防風(fēng)沙的需要。利用具有一定高度的厚重土坯墻圍合而成半開敞的庭院空間，不僅能夠有效抵御風(fēng)沙的侵襲，而且對于惡劣外部環(huán)境條件有相當(dāng)?shù)木彌_效果。另外，當(dāng)?shù)孛窬咏ㄖ罹咛厣氖歉魇礁鳂拥摹盎铱臻g”的布置，諸如以夏炕和葡萄架圍合起來的“灰空間”同樣起到了過渡緩沖的效果。

針對季節(jié)，利用高架棚、葡萄架或?qū)捝铋芾葹槟舷驂γ孢M(jìn)行遮陽，避免白天圍護(hù)結(jié)構(gòu)接受過多的太陽輻射，利用植物進(jìn)行遮陽，在冬季也不影響建筑對太陽能的利用；針對太陽輻射的適應(yīng)表現(xiàn)在，民居窗戶不僅開的少而小，并且多采用高窗的形式，目的在于能夠減弱采光和地面反射，有利于降溫隔熱。除此之外，窗戶由細(xì)密的花格覆蓋，呈鏤空的形態(tài)，多為簡潔的豎向透空木條，也有其他紋樣。這不僅是美觀的體現(xiàn)，更為重要的是其方便通風(fēng)，遮擋陽光；有的窗內(nèi)設(shè)護(hù)板或百葉窗扇，可以有效地防治風(fēng)沙侵襲。

4　基于傳統(tǒng)民居氣候適應(yīng)策略的應(yīng)用

從分析吐魯番地區(qū)傳統(tǒng)民居氣候環(huán)境特征、基于氣候適應(yīng)形成的特有民居形制、民居形制對氣候環(huán)境適應(yīng)的具體體現(xiàn)，總結(jié)吐魯番地區(qū)，抑或是干熱、風(fēng)沙地區(qū)住宅建筑設(shè)計的應(yīng)對策略。對于此類氣候類型地區(qū)，應(yīng)將遮陰作為主要考慮因素，避風(fēng)次之。

4.1遮陽設(shè)計

在干旱干熱地區(qū)，不論是半室內(nèi)、半室外、半封閉、半開敞、半私密、半公共的所謂的“灰空間”，雖形式有所不同，歸根結(jié)底目的在于獲取陰影覆蓋下的空間形式，已達(dá)到躲避荒漠氣候太陽輻射的極度強(qiáng)度。設(shè)計的重點(diǎn)在于與遮陽設(shè)施帶來的陰影區(qū)域是否能與室外活動場所很好的契合。利用生態(tài)建筑大師軟件，可以模擬氣候條件下，建筑遮陽通風(fēng)以及建筑最佳朝向，能夠很好地解決遮陽這一重要問題。

4.2通風(fēng)設(shè)計

南方建筑講究通風(fēng)，與其濕熱的環(huán)境密不可分。然而，吐魯番雖風(fēng)能資源豐富，但多半夾雜沙塵，且溫度較高，又因晝夜溫差極大，在白天應(yīng)防風(fēng)沙與熱風(fēng)對人的炙烤，夜間又應(yīng)適當(dāng)利用，以降低被灼曬一天建筑內(nèi)部的溫度。對一日之內(nèi)氣候變化，可以手動開關(guān)的通風(fēng)裝置，需要的時候打

圖3　建筑遮陽設(shè)計示意圖

圖4　建筑通風(fēng)設(shè)計示意圖

開，達(dá)到換氣通風(fēng)的效果，不需要的時候關(guān)閉，達(dá)到防風(fēng)防塵的目的（見圖3～圖4）。

5　結(jié)語

沒有氣候就沒有建筑，建筑的營造本身就是為了躲避自然災(zāi)害、氣候突變而引發(fā)的人類本能的自我生存保護(hù)行為。建筑的形制與氣候的關(guān)系必然也是相輔相成，互相協(xié)調(diào)，相互適應(yīng)的。只有充分利用當(dāng)?shù)貧夂騾^(qū)位條件，智慧的規(guī)避不利因素，才能在歷史的長河中書寫人類建筑的華美篇章。

住宅建筑，作為建筑的最早形式，在其建造的過程中是集結(jié)眾多人類寶貴經(jīng)驗(yàn)和建造技術(shù)的結(jié)晶，是長期對氣候條件適應(yīng)的結(jié)果?？梢哉f傳統(tǒng)住宅建筑是人類建造房屋歷史中，最能體現(xiàn)與自然對話的建筑類型。也可以說，極端惡劣的氣候類型從某種程度上阻礙了當(dāng)?shù)氐陌l(fā)展，同時，在另一方面，成就了不同的文化、成就了得天獨(dú)厚的地域性建筑。

論語所云：“溫故而知新，可以為師矣?！敝挥胁煌鼩v史的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，懂得去其糟粕取其精華，才能在現(xiàn)代建筑設(shè)計中越走越好，走出可持續(xù)發(fā)展之路。

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TU241

C

1673-1093（2015）12-0049-03

10.3969/j.issn.1673-1093.2015.12.009

周玉潔，建筑學(xué)碩士，就讀于新疆大學(xué)建筑工程學(xué)院建筑與城市規(guī)劃系，研究方向：建筑設(shè)計及其理論。

2015-07-29；

2015-08-02

*課題:新疆維吾爾自治區(qū)高?？蒲杏媱澘茖W(xué)研究重點(diǎn)項(xiàng)目（XJEDU2012I12）.

指導(dǎo)教師：塞爾江·哈力克，副教授，同濟(jì)大學(xué)建筑學(xué)博士學(xué)位，研究方向：新疆村鎮(zhèn)規(guī)劃與歷史文化名城（村）的保護(hù)研究，就職于新疆大學(xué)建筑工程學(xué)院建筑與城市規(guī)劃系。