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生态适宜技术在豫北地区传统村落中沉淀

2019
05/06
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【摘要】3 4、生态适宜技术在豫北地区传统村落中沉淀本篇文章目录导航:【题目】河南地区城中村升级中生态技术的应用研究(←点击返回查看其余6篇)

3.4、生态适宜技术在豫北地区传统村落中沉淀

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【题目】河南地区城中村升级中生态技术的应用研究(←点击返回查看其余6篇)

【1.1-1.3】城中村改造国内外研究现状分析

【1.4-1.7】生态城中村建设研究的目和研究内容

【2.1】城中村的形成与发展

【2.2】生态适宜技术理论研究

【2.3-2.4】城中村改建中生态适宜技术运用的特点及意义

【3.1-3.3】城中村改造现状与思路

【3.4】生态适宜技术在豫北地区传统村落中沉淀

【3.5】生态技术在城中村改造中应用的契机

【4.1-4.2】住区规划中气候的用与防

【4.3】开放态度的建筑单体设计

【4.4】因地因时的应变设计

【4.5-4.6】传统材料及清洁能源的利用

【参考文献:

】生态适宜技术在城中村改良中的运用结论与参考文献:

豫北地区传统村落在发展过程中,积累了大量与自然环境相处的生态经验,这些经验是最适宜豫北地区这一特定地域的,可以为应用于豫北地区城中村改造中生态适宜技术提供借鉴。对豫北地区传统村落的调研,对传统村落中生态技术的总结与提取,对该地区城中村改造工作有直接的指导意义。文章从村落的生态自然观、村落选址、村落布局、庭院空间、民居单体营建及材料利用六个方面,分析生态适宜技术在豫北地区传统村落中的沉淀。

3.4.1、豫北地区传统村落生态自然观

3.4.1.1、天人合一的自然观

天人合一的概念最早由庄子提出,推崇人、社会、自然要和谐相处,指出人的行为要顺应自然的规律。前人在没有现代科学技术的情况下,在传统村落与民居的建造过程中,以谦逊的态度对待自然环境,没有试着去征服自然,而是将村落与民居融入周围的环境、减少对环境的影响,追求天人合一的自然观。

3.4.1.2、应变的自然观

村落中村民生活的主体空间是民居,民居与人一样矗立在天地间,感受着时间的流逝和四季的变换,村落与民居顺应天时的关键在于应变。李渔在《向背》中言:屋以面南为正向。然不可必得,则面北者宜虚其后,以受南薰;面东者虚右,面西者虚左,亦犹是也。如东、西、北皆无余地,则开窗借天以补之。牖之大者,可低小门二扇;穴之高者,可敌低窗二扇,不可不知也。生动地揭示了村落中民居营建过程中,针对不同的外界环境可以采取应变措施来满足采光要求。应变的自然观是立足于生态视觉下阐述的村落中民居与环境的相处之道。

3.4.1.3、中庸的自然观

中庸之道被称之为调和的哲学,关键在于把握度,无过之无不及的度。在村落与民居营建对中庸度的把我主要包括以下两个方面。就房屋营建而言,《天隐子》曰:阴阳适中,明暗相伴。屋不要太高,高则阳盛而明多;太低则阴盛而暗多。村落中民居建筑的营建不像宫殿或者庙宇等宫廷建筑追求雄伟的气势,而是追求舒适环境,适中的大小及形状,房屋过大或者过小、过热或者过冷都会带来不舒适的室内环境。

就房屋的使用者而言,现代人一味地追求相对恒温的生活环境,这样的欲望追求带来了极大的生态环境破坏。与现代追求恒定的室内环境温度相比,传统村落中村民只是追求相对稳定的环境,《易经》曰:节亨,刚柔分而刚得中。

节制身体过于享受的欲望,便可减少因追求恒定的室内条件而对环境造成的破坏,在村落营建过程中通过合理的选址、适当的群体布局、科学的空间营造、合适的材料选择,以及通过使用者服装的更换、房间功能的转换、临时遮阳或者通风设施的应用,来满足相对舒适的环境要求。这就是传统村落在营建方面对中庸自然观的诠释。

3.4.2、豫北地区传统村落选址

在风水观念的影响下,背山面水、负阴抱阳是村落的最佳选址原则。主张村落的选址顺应自然环境,积极利用环境中有利的自然资源,尽量避免不利环境因素影响,如图 3-7 是风水观念中村落的最佳选址形式。通过村落的选址,充分挖掘自然资源潜力,如太阳辐射能的利用,气流的应用,再结合山峦、水体、绿植等的综合布局,为村民提供一个优美、健康的生活环境。

图 3-7 风水观念中村落的最佳选址

如图 3-8,是豫北地区白龙庙村的剖面示意图。村落背山可以屏档冬日北来的寒流;面水可以迎接夏日南来凉风;朝阳可以争取良好日照;缓坡可以避免淹涝之灾。

图 3-8 白龙面断面示意图

并在山坡上广植树木以保持水土、调节小气候。村落布置适应山地地形,通过对自然资源的合理利用塑造舒适的生活环境。

3.4.3、豫北地区传统村落布局

3.4.3.1、传统村落的基本布局形式

影响传统村落布局形式三个关键因素是生产、地形及精神中心。[38]传统村落是村民因血缘、地缘、宗教等原因聚集而形式:一种是自发的形成,缺少整体规划,但基本满足村民生活要求,并呈现出丰富多彩的自然村落形态;另一种则是整体规划或部分规划的布局形式,在统一规划思想指导下尊重多样性的布局形式,可以合理利用土地,并形成相对规整的格局。若以村落用地形式及街巷布置方式来考究村落的布局,豫北地区传统村落可分为以下几种布局形制。

图3一9高家台村总平面图

图3-10:石板岩村平面图

(1) 自由式

自由式布局大多呈现地形不规整、街道不规则、中心不明确的特点。此布局往往因地形条件复杂,自发形成的聚落点,缺少统一规划且规模不大。布局缺点是土地使用率低、公共设施不完善。优点则是每户都能充分享受周边的资源,布局充满变化、空间丰富多彩。如图 3-9,太行山大峡谷中高家台村就是民居依山就势自由布局形成的村落。

(2) 行列式

行列式布局特点是有一条基线贯穿村落布局的始终,基线的形式可以是一条公路、一条河流或者是山脚的地形走势。村落中民居可以基于道路或者河流的布局选择朝向(大多以南向为主),形成行列式的布局形式。如图 3-10,石板岩乡石板岩村落,沿着太行山脚布置形成丰富的村落形态。

(3) 街巷式

采取街巷式布局村落的场地相对规整且用地宽裕,由一个或几个大姓家族统一规划和建造。街巷纵横方向多以垂直的形式相交,街巷宽窄不一、分工明确,南北大街相对较宽主要用于公共交通,巷道较窄且多东西向布置,可使临街的各院落争取良好的日照朝向,这也是豫北地区为争取更好的日照和通风条件而形成的一种习惯性布局形式。规整的街巷式布局能很好的进行合理分区,统一规划生活设施且功能完善,可形成较大规模的聚落点。图 3-11 所示就是位于豫北地区焦作市境内的规整街巷式布局的寨卜昌古村落群。

图 3-11 寨卜昌村落平面

3.4.3.2、传统村落群体布局生态经验

豫北地区传统村落地形大致分为两种,山地地区和平原地区。山地地区的村落营建会充分利用山地的地形条件优势。如图 3-12,鹤壁市白龙庙村总体布局中,在山坡的阳面一侧,建筑成阶梯状布置,以期得到良好的日照条件并迎接夏季吹来的凉风,利用山坡阴面阻挡冬季从东北方向吹来的寒风。并通过街道中道路的布置,将夏季从河面上吹来的凉风引入到村落中,吹走聚集在村落里的热空气,形成良好的自然通风条件。

豫北地区太行山峡谷地区中的村落,结合高海拔山区的自然生态和气候上垂直化立体化的独特优势,沿着河道两侧布置于峡谷山脚下,如图 3-13。白天峡谷中热空气上升,凉空气顺坡而下形成风循环;夜间环境温度下降热空气顺坡而上,冷空气下降形成反向循环。西侧石板岩村利用山坡的地形形成良好的日照条件,东侧东湾村则在山脚下相对平坦的地势上坐北朝南布置,风与光这两个气候条件在这里被合理应用于村落的群体布置中。

图 3-12 白龙庙村总平面

平原地区的民居布置中主要是控制建筑单体之间的间距,使得后进院落不产生压抑的感觉,并得到良好的日照条件,也不造成土地资源的浪费。在中国传统村落中在控制民居间距时有过白的原则,即在后进院落中的人,在封檐板以下的视野里可以看到前一进建筑的屋脊以及一线天空,通过这一原则来限定合适的间距。

图 3-13 豫北大峡谷中村落群体布局

平原地区村落群体布局没有山地那样的先天地形优势,只有依靠整体布局形态,来适应当地的气候条件。如图3-14,豫北地区焦作市寨卜昌古村落群体的布局,古村落由西北向东南呈龟背形。村落西北角相对尖锐的布局形态以及寨墙的设置,迫使西北方向吹来的寒风沿着寨墙绕开整个村落,使得村落避免西北寒风的侵扰。

图 3-14:寨卜昌村落总体平面布局

3.4.4、豫北地区传统村落庭院空间

庭院空间是豫北地区传统村落中的重要组成部分,与居住者的生活息息相关,可以说庭院承载着居住者的一种生活方式。庭院空间是村民日常生活的重要功能空间,同时也是具有很好的生态效益,通过庭院空间的营建来塑造舒适的气候环境。

图 3-15 庭院空间的生态效益

如图 3-15,庭院中的植物在炎炎夏日可以提供阴凉,树叶在光合作用过程中吸收一部分太阳辐射,并通过自身的蒸腾作用,降低周边环境的温度,研究表明有树木周围的空气温度比没有树木周围环境平均低 5℃。[40]庭院中的水体也可以通过吸收太阳辐射及自身蒸腾作用降低周边环境的温度。另外,庭院中水池的另一个作用就是收集雨水资源,例如豫北地区庭院空间中会设置水池或者放置一个水缸,用于雨水收集,收集来的雨水可用于消防、灌溉绿植、调节微气候。

其次,庭院空间本身也是一个可调节气候的缓冲空间,庭院中热空气上升而冷空气下降,使庭院内的温度低于民居室内温度。在热压差的作用下,促使室内与庭院中空气交换。一方面新鲜空气的补给可为建筑室内提供一个健康的生活环境,微风的吹拂促进人身体皮肤表面汗液的蒸发给人舒服的感受;另一方面降低了室内的环境温度,减少了因降温带来的不可再生资源消耗。冬季庭院空间则允许大量的太阳辐射洒进来住宅,可以结合太阳房的设计,充分利用太阳辐射能。

3.4.5、豫北地区传统民居建筑单体营建生态经验

3.4.5.1、传统民居发展现状

豫北地区历史悠久,拥有多彩人文环境及优美的自然环境,有众多的传统观村落和民居建筑遗存。随着时代的发展,豫北地区经济实力提升,城市化进程加快。不同地域、不同价值类型的民居建筑,在城市发展进程呈现不同的发展形态。针对目前豫北地区传统村落与民居的发展状况,可分民居发展分为以下四种形态。

(1) 极具历史价值,给予保护

一部分民居极具历史参考价值,对研究城市与建筑发展史有很高的参考作用。在政府的主导作用下,这类民居建筑得以保护,并定期的维护和修缮,作为旅游景点向公众开放。如豫北地区境内的马氏庄园。

(2) 具有旅游价值,给予开发

这部分民居大多位于风景秀丽的地区,民居本身具有一定的特色,远离城市并有一定规模。这里成为生活在都市里的人群,远离城市喧嚣寻找心灵安宁的一片净土。这样村落中留下的大多是不愿远离故乡的老年人,村民整体趋向老龄化,村落整体缺少活力。这些民居群的未来发展需要得到社会的关注。如鹤壁市白龙庙村落建筑群。

(3) 具有使用价值,给予延续

此类民居可分为两个发展方向。一方面某些民居经过简单的整理修缮便可继续居住,由原有居民代代相传,依然具有浓厚生活气息。另一些民居历经岁月的洗礼已破败不堪,具有使用价值的是宅基地,大多民居都在原址上重建。村落只是保留了原有格局,几乎没有了原有风貌。如新乡市境内的小店河清代民居建筑群。

(4) 具有发展价值,给予征收

这部分民居大多散落在城市周边,因城市发展村民的宅基地和农耕用地被国家征收,这类就是本课题研究的城中村。因为城市的扩张,这些民居将在历史中永远消失。

3.4.5.2、豫北地区传统民居建筑类型

豫北地区气候兼具南北两个气候带特点、地貌条件复杂、古往今来历经与周边文化的碰撞与融合。这一系列因素直接造就了豫北地区民居平面空间多样、富于变化的特性。

民居单体建筑以间作为一个基本元素,由若干间沿面阔的方向展开呈长方形平面的房屋。再将这种长方形平面房屋作为基本单元,围绕庭院进行排列布局,基于房屋与庭院空间的构成关系,可将豫北地区民居分为以下四种类型,见表 3-3。

表 3-3 豫北地区民居类型

3.4.5.3、豫北地区传统民居单体建筑营建生态经验

(1) 迁徙

图 3-24 豫北地区传统民居的迁徙

迁徙是指动物由于繁殖、觅食、气候变化等原因,从一个地区迁移到另一个地区。早在空调系统出现之前,豫北地区传统民居营建中,就应用了迁徙的思想。如图 3-24,使用者在夏季白天进入室内躲避烈日暴晒,如图 3-24(a);夜晚室外平台较快的释放白天吸收的太阳辐射,有相对较低的环境温度,成为纳凉的理想空间,图 3-24(b)。冬季,当室外无风而日照充足时,室外及屋顶平台可为住户提供良好的热舒适性,图 3-24(c);等到寒冷夜晚来袭,人们迁徙到室内,利用建筑构件释放白天吸收的热量来取暖,如图 3-24(d)。迁徙的设计经验,是通过民居合理的室内外空间设计,根据季节变换和昼夜更替,由使用者自主选择相对舒适的活动空间,减少因追求恒定的室内环境温度而带来的能源消耗。

(2) 烟囱效应

豫北地区传统民居中,村民有利用屋顶平台晾晒农作物的习惯,为了方便农作物的搬运,往往在房间的屋顶上预留一个洞口。这样的设计也形成了促进气流流通的烟囱效应,屋顶上的洞口结合墙体上窗口,可以促进室内热空气的排出,如图 3-25。有效的促进室内外气流的循环,从而降低室内环境温度,减少了民居的降温能耗。

图 3-25 民居中烟囱效应示意

(3) 缓冲空间的生态经验

人类创造了三个层次的保护层来适应自然界的变换,分别为皮肤、衣物与建筑。皮肤通过自身的代谢、衣物通过材质及厚度的变换来适应外界的变化;民居则通过缓冲空间的营建来减少外界环境对室内空间的影响。双坡顶是豫北地区民居中的一种常见形式,可以避免雨水与积雪在屋面上的堆积。坡屋顶与室内吊顶之间的空间称为闷顶,多用于储藏。这个空间的另一个作用就是缓冲外界环境变化对室内环境的影响。如图 3-26,夏季闷顶空间阻止太阳辐射直接作用于民居室内,闷顶空间接受了大部分的太阳辐射,并通过闷顶空间两侧窗子,以自然通风的方式将热量排向室外,避免室内空间过多得热。冬季封闭闷顶空间两侧的窗子,缓冲空间又避免了室内空间和外界环境的直接接触,从而减少室内热量的流失。

图 3-26 民居中闷顶的缓冲作用

3.4.6、豫北地区传统民居材料选择生态经验

3.4.6.1、传统民居材料选择

豫北地区传统民居在选材方面遵循因地制宜、就地取材、循环利用的原则。在民居使用的全生命周期中讲究建筑材料从取材、加工制作、维护使用以及回收再利用的整个过程很少造成生态环境的破坏。同时地域性材料的使用也造就了别具一格的地域性建筑风格。豫北地区传统民居中常用材料有以下几种。

(1) 土坯

用土来建造房屋已有悠久的历史,其优点为施工简洁、建造简便、可塑性强、形式多变。并且土壤物理性能良好,用土建造的空间有冬暖夏凉的特性。土取自于自然还于自然,是可循环利用的环保型建筑材料。土质材料的施工技术一般分为夯土技术、土坯技术和烧制砖技术。豫北地区境内部分地区的黄土粘性较高,适合制作土坯砖。制作工艺是用黄土、水、草混合搅拌均匀,放入木模中压实,晾干成型即可使用。

(2) 木材

木材取材方便、易于加工,自古以来都是重要的建筑材料。木材在垂直方向有很好的耐压性能,水平方向又有良好的抗挠曲性能,用榫卯结构搭接使木构架有很好的抗震性能。木材也是很好的建筑构件制作材料,例如门窗、挑檐、家具等。木材还可以作为燃料,木材的边角料、枯树干等可以用来取暖和做饭。木材在我们日常生活中应用非常广泛,是可再生、可回收再利用的绿色环保型建材。

(3) 石材

石材是充裕的天然材料,优质的传统建筑材料。豫北地区有大量的石材储备,尤其在山地地区石材是主要的建筑材料。石材耐用,且其热阻和热惰性较大,用石材做维护结构可以增加建筑对热能量的阻尼作用,有利于建筑节能和保温。

3.4.6.2、传统民居材料应用实例

石板岩村位于林州市西北部太行山大峡谷中,这里盛产石材。世代相传的建造技艺,使这里的村民把石材物尽其用,在建造过程中综合木材、土坯、谷物类秸秆等建筑材料的利用,形成了太行山大峡谷中极具特色的石板屋,如图3-27、图 3-28 为综合的使用了几种建筑材料的某住宅外观及剖面图。

图 3-27 石板岩村某住宅

图 3-28 石板岩村某住宅剖面

石材是当地最常见的建筑材料,常常用于建筑的承重墙体及屋面。墙体用小型石块砌筑,再用山水泥和石灰粉混合而成的浆液粘结。各色的天然石材和白灰相映形成虎皮墙的外观形式。经过当地揭石板工艺处理,可以将大块的石材制作成不同尺寸石板,用于屋面。发挥石材热阻及热惰性较大的特点,减小外界环境对室内的影响。且屋面石板下隐藏的缝隙可用于自然通风,在夏季带走建筑内过多的能量。

土坯砖主要运用在建筑的二层墙体,并在其外侧用白灰抹面,与石材材质对比鲜明,形成丰富的外观形式。土坯砖的隔热、保温性能良好,有利于塑造冬暖夏凉的室内环境。

木材多用于坡屋面的承重结构,采用传统建筑结构中的抬梁式或者类似桁架的结构体系,一般有梁、檩及椽子构成。在椽子与石板间是结合层,由编织的谷杆掺泥土混合而成,防水、保温、隔热、耐久性好,并且起到了很好的固定石板的作用。

豫北地区传统民居通过对有限自然材料的创造性使用,在为人类提供了遮风避雨的室内空间,也能与环境和谐相处,这种贴近自然、贴近生活的建造方式值得我们去学习与模仿。

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