劉波濤 劉虎俊

(1.甘肅省成縣規(guī)劃局，甘肅 成縣 742500； 2.甘肅省治沙研究所，甘肅 蘭州 730070)

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甘肅省禮縣及民勤縣的偏廈房適應(yīng)氣候的結(jié)構(gòu)分析

劉波濤1劉虎俊2

(1.甘肅省成縣規(guī)劃局，甘肅 成縣 742500； 2.甘肅省治沙研究所，甘肅 蘭州 730070)

結(jié)合甘肅省禮縣與民勤縣的氣候特征，分析了不同氣候條件下兩縣偏廈房的特點，并從高度、內(nèi)寬、屋檐寬、頂棚高度、屋頂坡度、墻厚度等方面作了對比，為我國不同氣候區(qū)的建筑設(shè)計提供參考。

房屋結(jié)構(gòu)，氣候特點，屋面，房頂

因世界各地氣候差異，人們建造了不同形式房屋適應(yīng)各地區(qū)的氣候特點[1]。我國塔里木盆地干旱地區(qū)，極少降雨，房屋不用考慮泄水問題，所以屋頂是平坦的。在我國東部季風(fēng)區(qū)，夏季多偏南風(fēng)，高溫多雨，冬季多偏北風(fēng)，寒冷干燥，所以房屋盡可能坐北朝南，屋頂坡度大，以利泄水；窗戶大而多，以便通風(fēng)。我國西南地區(qū)民居的吊腳樓通常建造在斜坡上，沒有地基，以柱子支撐建筑，樓分兩層或三層，最上層很矮，只放糧食不住人，樓下堆放雜物或圈養(yǎng)牲畜[1,2]。這些都是人類生活的經(jīng)驗，同時也研究氣候與房屋結(jié)構(gòu)關(guān)系，根據(jù)區(qū)域氣候，設(shè)計和建造房屋和建筑[3]。對于形形色色的氣候條件下房屋形式描述較多，但對于不同氣候與房屋建筑關(guān)系的比較研究較少。偏廈房多為“一坡水”，簡單實用，是我國北方比較普遍的一種房屋模式[2]。甘肅省隴南禮縣的氣候?qū)贉貛Т箨懶约撅L(fēng)氣候，氣候季節(jié)特征明顯，冬長夏短，春秋適中[4]。其房屋以偏廈房為主要建筑形式。民勤縣地處甘肅省河西走廊東北部，東、西、北三面被騰格里和巴丹吉林大沙漠包圍，大陸性沙漠氣候特征明顯，冬冷夏熱、降水稀少、光照充足、晝夜溫差顯著，風(fēng)沙較大[5]。當(dāng)?shù)胤课萜巾?，窗戶小，跨度較大，形成通風(fēng)保暖房屋風(fēng)格。本文通過比較甘肅省禮縣和民勤縣的氣候及其房屋結(jié)構(gòu)，探討我國不同氣候區(qū)建筑風(fēng)格形成的原因，也為我國大陸性季風(fēng)氣候和沙漠氣候的房屋建設(shè)提供參考。

1 禮縣與民勤縣氣候比較

禮縣處長江上游，氣候?qū)贉貛Т箨懶约撅L(fēng)氣候，冬季寒冷干燥，夏季炎熱多雨[6,7]。多年年平均氣溫9.9 ℃，降水量488.2 mm，年均日照1 968.1 h，無霜期183 d。民勤縣位于甘肅河西走廊東北部荒漠區(qū)，地處巴丹吉林和騰格里兩大沙漠的相接壤地帶，當(dāng)?shù)啬昶骄邓?13.8 mm，干燥度5.15，屬于典型的干旱荒漠氣候，風(fēng)大沙多。大風(fēng)沙塵暴頻繁，風(fēng)沙危害嚴重，在河西走廊沙區(qū)具有很強的代表性。禮縣和民勤縣兩地都是大陸性氣候，但禮縣是山地氣候，而民勤縣則是沙漠氣候，民勤縣的緯度也相對較高。兩地平均氣溫相差只有2.3 ℃，但極端最高氣溫相差8.8 ℃，最低氣溫則相差18.6 ℃，民勤縣極端最高氣溫達41 ℃，最低氣溫達-30.8 ℃，最大較差達29.7 ℃(見表1)。禮縣穩(wěn)定通過5 ℃初日出現(xiàn)在2月，穩(wěn)定通過10 ℃初日出現(xiàn)在3月，穩(wěn)定通過15 ℃初日出現(xiàn)在5月，6月則達到高溫月份，日平均氣溫氣溫穩(wěn)定通過0 ℃終日出現(xiàn)在12月底。民勤縣3月底或4月份的氣溫穩(wěn)定通過5 ℃，最高氣溫出現(xiàn)在7月份，從10月到11月平均氣溫下降最明顯，平均下降8.63 ℃。據(jù)觀測統(tǒng)計，民勤沙漠區(qū)多年定時最大風(fēng)速為23 m/s，全年不小于2 m/s,小于4 m/s的風(fēng)速占25.76%。民勤降水集中于7月份、8月份，多年最長連續(xù)降水日數(shù)為26 d。禮縣的降水集中在7月份～9月份，連續(xù)無降水日數(shù)最長可達114 d[8]。禮縣濕度大于民勤縣。

表1 甘肅省禮縣與民勤縣氣候比較

2 房屋結(jié)構(gòu)

禮縣的房子結(jié)構(gòu)一般分層，內(nèi)部寬度小(進深淺)，特別是流行于這一帶的偏廈房，房屋內(nèi)高一般為3.3 m，進深為3.2 m左右，起架一般為3.8 m左右(見表2)；房屋的屋脊就造得高，房屋頂部材料為當(dāng)?shù)厥a(chǎn)的小青瓦，多為3間～5間。其結(jié)構(gòu)形式多為土木結(jié)構(gòu)，是先用木料做成房屋的構(gòu)架，然后從地面上起木柱，再在木柱之間架橫梁，最后在橫梁上鋪設(shè)屋頂。這樣一來，所有房屋的重量都傳到了木柱上，再傳導(dǎo)到地上，而墻壁用泥土做成，起到隔斷的作用，房屋的重量和墻壁沒有關(guān)系。這種房屋內(nèi)部被頂棚分為兩層，山墻上有通風(fēng)口(山花)，這樣的房子通過頂棚降低高度，保暖，通過山花通風(fēng)，人居住其中，夏季涼爽舒適，冬季也不是很冷。可以很好的滿足人們的日常生活。但如果把這樣的房子建在冬季寒冷漫長的民勤縣，人們冬天就很難過了。

民勤縣的房屋層數(shù)多為一層，二層比較少。房屋高度單層控制在3.3 m～6.0 m左右，進深多為5.5 m(見表2)，絕大多數(shù)為平頂結(jié)構(gòu)屋頂，一般只是在椽子上鋪上織就的蘆席、稻草或樹枝，上抹泥漿一層，再鋪干土一層，最后用麥秸拌泥抹成30 cm～40 cm厚的平臺，這樣可減少熱量透入室內(nèi)。房屋四周的泥墻厚度也在1.0 m以上。

禮縣的房屋結(jié)構(gòu)相比較民勤縣的復(fù)雜，房頂有脊，屋檐也相對較寬，內(nèi)部空間高，房屋的高深比為0.8～2.0，這些都與其雨多和暖濕的氣候環(huán)境相適應(yīng)。民勤縣的氣候為沙漠氣候，日照時間長，夏季高溫，空氣干燥，冬季酷寒，風(fēng)多，與其氣候相適應(yīng)的房屋結(jié)構(gòu)相對較低，但進深較大，房屋的高深比為0.6～1.0，屋頂覆蓋物和墻體也相對較厚。

表2 甘肅省禮縣與民勤縣偏廈房結(jié)構(gòu)比較

3 討論

房屋結(jié)構(gòu)與當(dāng)?shù)貧夂蜿P(guān)系密切。禮縣的氣候暖濕，降水相對民勤縣多，房屋的屋脊高，房頂坡度普遍較大，以加快瀉水和減少屋頂積雪，屋面用瓦，防滲防漏水，也利于排水。它的夏季炎熱潮濕，房屋內(nèi)部結(jié)構(gòu)分為兩層，內(nèi)部垂直空間較大，再加上山花，通氣散濕，形成了較舒適居室。在我國東南降水量較大的地區(qū)，這種結(jié)構(gòu)的房屋比較普遍[1,2]。相對而言，民勤縣降水較少，屋面較平，屋面極少用瓦，一般只是在椽子上鋪上織就的蘆席、稻草或包谷稈，上抹泥漿一層，再鋪干土一層，最后用麥秸拌泥抹平就行了，其厚度大于30 cm，這樣可減少熱量透入室內(nèi)。房間的水平空間較大，這里墻壁厚達50 cm以上，用以保暖。

民勤縣風(fēng)大沙多，也是影響建筑物風(fēng)格的重要因素之一。房屋窗戶很小，以阻止熱氣傳入室內(nèi)，既可以避免灼熱的陽光，又可以防止風(fēng)沙侵襲。防風(fēng)是房屋的一大功能，冬季經(jīng)常有寒潮侵襲(多西北風(fēng))，避風(fēng)就是為了避寒，因此朝北的墻往往不開窗戶，院落布局非常緊湊，門也開在東南角。

就房屋建筑風(fēng)格形成而言，它的功能是多方面的，兼有避雨、遮陽、防風(fēng)、納涼等多種功能，同時也是多種因素綜合作用的結(jié)果。其結(jié)構(gòu)與當(dāng)?shù)貧夂蛳噙m應(yīng)，民勤房屋高度單層控制在3.3 m～6.0 m左右，進深多為5.5 m。這種房屋高寬比例與太陽能溫室的高寬比例接近[9]，充分吸收太陽能，建成溫暖舒適的居所。中國古人非常重視居所適應(yīng)自然環(huán)境，并充分應(yīng)用環(huán)境因素提高居住的質(zhì)量[10]?，F(xiàn)代城市建筑大多注重應(yīng)用功能，往往忽視建筑與當(dāng)?shù)貧夂虻倪m應(yīng)性，不同地域分布較廣的建筑是當(dāng)?shù)鼐用耖L期實踐的結(jié)果，可為我們現(xiàn)代建筑設(shè)計提供適應(yīng)氣候環(huán)境的模式參考。

[1] 謝在永.住房形式與氣象[J].陜西氣象,1992(1):50-54.

[2] 高育紅.一方水土養(yǎng)一方人——形形色色的房屋與氣候[J].建筑工人,2010(2):55.

[3] 王建華,侯秋鳳.隴東地區(qū)建筑氣候設(shè)計研究[J].建筑設(shè)計研究，2013(3):54-69.

[4] 楊飛禹,趙紅霞.隴南地區(qū)林業(yè)生態(tài)建設(shè)現(xiàn)狀與對策[J].甘肅林業(yè)科技,2001,26(2):50-54.

[5] 王繼和，徐先英.甘肅河西林業(yè)可持續(xù)發(fā)展的思路與對策[A].甘肅治沙理論與實踐[C].蘭州:蘭州大學(xué)出版社,1999:20-23.

[6] 白永平.隴南長江流域經(jīng)濟發(fā)展和生態(tài)重建戰(zhàn)略研究[J].長江流域資源與環(huán)境,2000,9(2):189-195.

[7] 王禮芳.禮縣2013年氣候概況及其影響[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué),2013,41(35):13629-13630.

[8] 常兆豐,仲生年，韓富貴.民勤縣氣候特征分析[J].防護林科技,1999,3(22):22-27.

[9] 魏曉明,周長吉,曹 楠,等.中國日光溫室結(jié)構(gòu)及性能的演變[J].江蘇農(nóng)業(yè)學(xué)報,2012,28(4):855-860.

[10] 華亦雄,周浩明.水在中國傳統(tǒng)建筑環(huán)境中的生態(tài)應(yīng)用[J].山西建筑,2005,31(3):3-4.

Adaptability analysis on the structure of Piansha building withthe local climate of Li county and Minqin county of Gansu province

Liu Botao1Liu Hujun2

(1.Chengxian Planning Bureau of Gansu, Chengxian 742500, China;2.Gansu Desert Control Research Institute, Lanzhou 730070, China)

Combining with the climate characteristics of Li county and Minqin county in Gansu, this paper analyzed the characteristics of two counties Piansha building under different climatic conditions, and from the height, inner width, eaves width, ceiling height, roof slope, wall thickness and other aspects made comparison, provided reference for China’s architectural design of different climatic zones.

housing structure, climate characteristic, roofing, roof

1009-6825(2016)34-0029-02

2016-09-24

劉波濤(1969- )，男，工程師； 劉虎俊(1966- )，男，研究員

TU119

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