雪乡民居建筑的生态性分析_赵运铎

󰀁󰀂󰀂󰀁第十五届中国民居学术研讨会󰀁󰀁雪乡民居建筑的生态性分析赵运铎’夏智’哈尔滨工业大学建筑学院副教授哈尔滨󰀁󰀂󰀁󰀁󰀂󰀁哈尔滨工业大学建筑学院哈尔滨󰀁󰀁󰀂󰀂󰀁󰀂摘要雪乡由于其独特的地理位置和气候条件近几年己经成为北方寒冷地区冰雪旅游的一大热点与此同时极端严酷的自然条件使得这一地区的民居建筑处于脆弱生态环境中尽管其民居建筑的历史并不久远受地理环境和社会经济条件的限制使其很简陋但也有诸多与众不同之处通过实地调研对雪乡民居建筑中的生态元素和生态性缺失进行了分析不仅有助于雪乡民居建筑的生态性改造也有助于生态建筑的研究和探索关健词雪乡民居建筑生态性大海林林业局双峰林场位于“龙江三巨攀”首峰老秃顶子山下距哈尔滨󰀁󰀁󰀂公里牡丹江󰀁󰀁󰀂公里此处山高林密独领日本海暖湿气流与贝加尔湖冷空气相汇之精华独特气候在国内绝无仅有冬季漫长玉龙飞舞遮天日鳞甲散落满峰峦雪深六尺银堆铺玉晶莹剔透好一派冰雪世界雪质极佳雪大雪白且雪粘随风雕琢与物具形如落菇挺秀白猿献桃怪蟒翻身野马奔腾海龟望月不一而足界状纷呈更有奇者房屋披挂雪帘亦称“雪舌”竟与地面大雪粘合󰀁身其间如临童话世界玩雪赏雪登山摄影心身俱爽其乐融融上世纪八十年代神奇雪景令诸多名人名记名导纷至沓来或观光旅游或摄影创作涉足众多几经传播被誉为“中国雪乡”丁卯年央视“神州风采”栏目播出“雪乡景韵”引起强烈反响由此“中国雪乡”之名蜚声中外—摘自“中国雪乡记”一雪乡村落概况󰀁雪乡自然条件地理环境󰀁雪乡—实名为双峰林场位于大海林林业局西北部最边缘距林业局所在地长汀镇󰀁󰀂󰀁公里北部边缘横卧着巨蟒似的洋草山成为大海林林区与山河屯林区的天然分界屏障北西两面与山河屯林业局毗邻东面与永安林场接坡南面与海浪林场相连南北狭长󰀁󰀂󰀁󰀂公里东西纵宽󰀁󰀂公里总面积󰀁󰀂󰀁󰀂󰀁公项居全局林场面积之最双峰林场地处长白山脉南麓的张广才岭与老爷岭交汇处位于大海林林区的最高地带平均海拔高度󰀁󰀂󰀁米被称为“龙江三巨攀”的黑龙江省第一高峰老秃顶子第二高峰大秃顶子第三高峰平顶山均在这里林场四面环山多呈垂直状伸展到河流两岸形成大溪沟红旗沟大北岔正北岔和先进沟等五大沟系海浪河的一支源头就发源于本区内的老秃顶子山和大秃顶子山是黑龙江省境内屈指可数的未被污染的处女河之一气候环境󰀁双峰林场地处日本海暖湿气流和贝加尔湖上空冷空气交锋面每年冬季都会形成大󰀁降雪年积雪期长达󰀁个月冬季积雪厚度年均达󰀁󰀁米󰀁󰀂 !年󰀁月󰀁󰀂一天的降雪量就达󰀁󰀁米这里冬春寒冷降雪量大夏秋凉爽雨水集中年均降雨天数󰀁󰀂天降雨󰀁󰀁󰀁󰀁毫米是黑龙江省降雨量最大的地带󰀁降雪天数平均󰀁󰀂天日照天数不足󰀁󰀁󰀂天无霜期仅有󰀁󰀂天󰀁季日夜温差大午间气温高达󰀁󰀂℃晚间便降到󰀁℃冷气袭人󰀁雪乡村落成因双峰林场的前身是一五一伐木场原址设在兴农老黑顶子󰀁󰀂󰀁󰀂年󰀁月为开发深山区原始森林资派迁至现址并于翌年投产󰀁󰀁󰀁󰀂年󰀁月全局取消伐木场代号一五一伐木场易名为双峰林场󰀁󰀂󰀁󰀂年󰀁月双峰林场由主伐林场改为高山经营所多数生产工人归入大溪沟林场󰀁󰀁󰀁󰀂年后恢复为双峰林场先前林场在绮的󰀁󰀂󰀁余户居民是以伐木育林作为当地居民的主要经济来源近几年由全面封山育林加之冰雪旅游生态旅游的日趋火爆当地的伐木工人多以经营家庭旅馆为业雪乡现有民居建筑过百栋大多建造于七十年代后期早期的木刻楞草泥房已经荡然无存既有建筑大多属于砖木结构单层坡屋顶建筑愈早期的建筑愈显破旧分布在四面环山的大溪沟大北岔和海浪河的山冲地带二雪乡民居建筑中渗透的生奋元󰀁雪乡民居建筑所处的自然条件有两个主要特点其一是气候环境恶劣年积雪期长达󰀁个月年均积雪厚度达󰀁󰀁米冬季漫长寒冷夏季降雨量󰀁󰀁󰀁毫米󰀁哈尔滨地区󰀁󰀁󰀂毫米󰀁为黑龙江之最󰀁其二是地处林区木材资源相对丰富当地居民又多属林场职工而非务农人员这些因素使科󰀁󰀁󰀂󰀂 第十五届中国民居学术研讨会得当地建筑在形式上有别于一般严寒地区也有别于以农业耕作为主的乡村建筑尽管雪乡既有建筑的建设年代并不久远但由于受到当时社会经济文化等因素的制约并未彭显出其在严酷自然条件下的存在特征有很多生搬硬套其它乡镇的建筑模式󰀁又由于使用的时间相对较长其外观内󰀁己破旧简陋但仍能够渗透出一些生态性气息󰀁采用减少山堵面的多户联排行列式布局雪乡早期的󰀁󰀂余栋民居建筑均属于多户联排行列式布局没有单户的独立式建筑而是有两三户甚至五户组成联排建筑这些建筑坐北朝南沿南北走向的“󰀁”字型道路两侧以行列式布局这与黑龙江大部分乡村以独门独院的独立式住宅相比减少了外围护结构的散热面积—联排式建筑的中间户没有“冷山墙”端头户也仅有一个山墙面这对于抵御恶劣的气候条件是具有积极意义的之所以形成这种布局与当年这里的建筑是林场统一建设的职工宿舍而非住宅居民为林场产业工人而非农户有很大关系但后期这里建造的住房也多采取在既有建筑的山堵面毗连或也采取多户联排的布局在很大程度上也是为了抵御恶劣的气候条件󰀁利用就近的地方材料作承重和围护结构雪乡民居建筑的承重和围护结构材料多因地制宜就地取材由于地处山区雪乡的木材石材资源丰富镇里就有砖厂既有民居建筑多采用毛石基础顶部承重结构为木屋架维护堵体有砖木和砖木结合的多种形式这一方面大大节约了运输和建造成本󰀁另一方面也有利于保持当地住宅的建筑特色󰀁以轻薄的金属屋面瓦替代传统粘土瓦早期的雪乡民居建筑屋顶多采用机制的粘土瓦屋面这种屋面瓦自重大会增加屋面的固定荷载加上雪荷载的共同作用加重了屋面和竖向承重结构的负担现有的民居建筑中选用了较为轻薄的金属瓦替代传统机制瓦是减轻荷载的有效途径故在既有建筑改造和新建筑的营建过程中应鼓励采用铁皮瓦这在雪乡新开发的旅游公共建筑中有集中体现一般降水󰀁大的地区屋面的坡度大才利于雨雪的排出这一点对于雪乡的民居建筑则是个例外经询问当地居民总结出以下两点󰀁一冰雪均是热的不良导体屋顶的积雪是当地建筑天然的保温材料北极爱斯基摩人的冰屋很好地利用这一原理󰀁二雪乡现己成为黑龙江省乃至全国最为重要旅游目的地之一屋顶披挂的雪帘业己成为雪乡一景有独特的景观效果鉴于此如何加强既有民居建筑屋面的承载能力以使高雪荷载得以保留显得更为必要󰀁利用传统的火瑞炕采暖北方农村利用火炕的最大优势在于可以利用炊事余热解决建筑的采暖问题这与城市建筑相比节约了一定的采暖能耗雪乡不仅保留了火炕这一传统的取暖方式对于采暖薄弱环节又辅以火󰀁󰀂或土暖气形成了一火多用的采暇形式与一般农村所不同的是雪乡的嫩料是以木柴为主据当地居民讲由于林场雨雪丰沛树木长势良好即使己经封山育林大老坏等非成材的树木和枯枝败叶资源十分丰富而且为了保护雪乡的环境不受污染控制空气中固体颖粒含量原则上是禁止燃烧煤炭的󰀁因陋就简地提高门窗保温性能目前雪乡的民居建筑仍沿用双层木窗木材本身具有较低的导热系数可其气密性差在冬季势必造成大盘的冷风渗透北方居民早年间就有帖窗缝的习惯现在多用塑料薄膜进行密封并结合房间采光要求的不同和冬季的主导风向采用不同质地和面积的塑料薄膜密封方法是在外层窗上直接贴塑料薄膜在薄膜中间部位用竹条形成弓字形把薄膜支起来或塞入海绵块使薄膜与玻确之间离开一定的距离形成空气层既避免了冷风渗透又充分利用了空气的热惰性可大大提高窗的保温性能可这实在是一种因陋就简的保温措施塑料薄膜易被尖锐物体划破也影响了窗的采光通风功能三雪乡民居建筑的生奋性缺失尽管雪乡民居建筑中渗透着许多的生态性元素在改善当地居民的居住条件抵御恶劣环境气候充分利用自然资源减少对环境的负面效应上有所建树但也应注意到这些生态性元素多受到社会经济传统文化风俗习惯的制约且大多是在被动的低水平的低标准的条件下形成的若用民居建筑整体的生态性加以衡量雪乡民居建筑中还是存在着许多缺失和遗憾的󰀁建筑布局的生态性缺失古代人对住宅的选址讲究“背山面水负阴抱阳”󰀁背山可以摒挡冬季北来的寒流面水可以迎接夏季南来的凉风朝阳可以争取良好日照近水可以使用水方便由此可见建筑是受到多种环境和气候因素影响更好地结合地域条件对建筑的布局进行合理的规划是建筑生态性一大体现现如今由于雪乡大力开发旅游资源大󰀁的家庭旅馆拔地而起几乎占据了村落所有的平坦地带东部的部分房屋紧邻大北岔支流己经进入高山阴影区而且在河流附近挖凿渗井或加盖早厕造成了水体的严重污染󰀁南部的房屋由于地势的原因不得不采用东西朝向而且建筑不再沿用联排行列式布局而处于独立的院落中󰀁既有建筑在改造的过程中也在院落的南向空地搭建了用于存放柴草和工具的简易栩靠大大缩短了日照间距……村落传统的生态性布局己经被经济利益冲击得荡然无存另外随着雪乡冰雪旅游的持续升温旅游团体往往会对家庭旅馆的居住条件提出较高要求当地居民对自家住房的改造进度也在加快现在每户的居住面积已经超过了󰀁󰀂科󰀁󰀁󰀂󰀁󰀂第十五届中国民居学术研讨会平方米有的甚至盖起了二层小楼有些村民为了提升家庭旅馆的接待能力又无法拓宽自家院落东西向面宽就采取多进深的扩建方式在既有建筑的南北向分别加盖新的房间或设里厢房设很多房间没有天然采光甚至有较大面积的暗厅出现󰀁围护结构的生态性缺失建筑物围护结构包括󰀁外培门窗屋顶地面等室内热󰀁就是通过这些部位散发到室外经统计一般民用建筑围护结构的散热󰀁分别是󰀁外墙占󰀁󰀂一󰀁既门窗散热󰀁󰀂一󰀁󰀂󰀁门窗渗透󰀁󰀂一󰀁码屋顶󰀁󰀁󰀂地面󰀁󰀂可见外围护结构的保温直接影响到建筑的耗能水平󰀁󰀁󰀁外墙目前雪乡建筑外堵的突出问题是培体材料单一保温性能差早期的砖瓦建筑中仅以󰀁󰀂砖培加单侧抹灰作外堵少数的木刻楞房屋外墙回木也属于小径木厚度不足󰀁󰀂厘米远远无法达到保温要求另外雪乡新近建设的房屋已不再沿用联排行列布局独立砌筑的房屋往往会在山墙面搭建仓储栩靠这种功能空间会在一定程度上为攀礴于室外的山堵防风保温但由于它的堵体一般都是利用废旧材料临时搭建的密封不好保温效果不十分理想󰀁󰀁󰀁窗户北方地区由日照窗从得热和失热的角度分析总体上仍属失热构件故窗在满足使用功能要求的同时应尽可能的控制窗󰀁󰀂面积比目前雪乡建筑仍沿用双层木窗但普遍问题是开窗面积过大加之许多住户利用废弃建筑的门窗构件故而开窗面积的制约因素由建筑朝向变成了废弃构建的固有尺寸造成各个朝向的窗堵面积比均远远超过了南向󰀁界的节能标准󰀁废弃构件的窗框与玻确和墙体间的密封较差雪乡又地处于冷暖气流交锋面风速较大即使村民们把所有的窗户都做成固定扇冷风渗透仍然很严重󰀁由于建筑的外坡较薄在安装双层木窗时为了获得较大的空气间层势必造成外窗框紧邻外幼面更不利于保温󰀁󰀁󰀁门扇与窗不同由于门播要时常开启热󰀁损失更加严重当地的预防措施是北向入户门口加设门斗形成温度缓冲空间󰀁南向入户门采用单层木门并在门内侧用暖被做成门帘冬季保温夏季隔热然而在农村做饭时会产生大量的蒸汽热气会在门口处遇冷迅速凝华不定时除冰户门就无法关闭󰀁对于设立门斗的房屋热气会在门口处滞留造成大󰀁湿气进入其它房间导致室内湿度较大对围护结构的耐久性也产生了极其不利的影响󰀁󰀁󰀁屋顶雪乡以雪著称建筑长时间被积雪扭盖据当地的伐木工人介绍盖房子时防水要甚于防冻即使室外温度为一󰀁󰀂℃的数九寒天大雪极盖下的屋顶表面温度仍可以维持在󰀁℃以上既有建筑星顶的屋顶围护结构材料以木板板皮和小径木为主但没有任何保温措施有些房屋甚至可以直接在室内看到裸冬的油毡纸但经调查发现许多建筑内表面结薄问题突现使吊顶层受到严重破坏住户每年夏季都要耗费大童人力物力对屋顶进行整修特别是南向屋面的积雪往往会由于日照而融化或随屋面形成的水层滑落融化的雪水很容易进入结构层使得结构构件受冻融的破坏而失稳四结论在对雪乡民居建筑的生态性元索调研的过程中我们欣喜地得知相关部门已对雪乡的发展制定了长期规划从发展旅游的需要出发对村落实行整体规划对建筑进行集中改造但对雪乡既有建筑如何进行生态性改造使其更好的适应恶劣的气候条件是亚待解决的问题受可持续发展的思想影响城市的节能建筑绿色建筑生态建筑的理论研究和实践探索都己取得了一定成果但严寒地区乡村建筑特别是像雪乡这类严酷环境条件下的民居建筑还未引起社会和专业人士的足够重视建筑的生态性也是建筑的基本属性对各种自然条件社会经济文化习俗背景下形成的既有建筑进行生态性分析并萃取其中的生态性元素发现其生态性缺失无疑为生态建筑和既有建筑改造提供了借鉴和帮助口参考文献󰀁赵运铎论建筑教育中的生态愈识山东中国建筑创作盛生态建筑大会论文集󰀁󰀁󰀁󰀁孙世钧探索寒地农村火炕住宅可持续发展断路󰀁󰀁󰀂低沮建筑技术󰀁󰀁󰀁󰀁󰀂 以卜󰀁󰀁󰀁周春艳太阳能技术在东北地区农村住宅中的应用策略研究哈尔滨工业大学工学硕士学位论文󰀁以万󰀁黄金枝陆姐样农村建筑设计与施工圈集上海交通大学出版社󰀁󰀁󰀂󰀁