云南傳統(tǒng)民居更新中墻體的節(jié)能設計

楊秋鳴

（山西建筑職業(yè)技術(shù)學院，山西 太原 030006）

一、研究背景

1.新農(nóng)村建設

建設社會主義新農(nóng)村是在十一五規(guī)劃中提出的，要統(tǒng)籌城鄉(xiāng)社會經(jīng)濟發(fā)展，推進現(xiàn)代農(nóng)業(yè)建設，全面深化農(nóng)村改革，大力發(fā)展農(nóng)村公共事業(yè)，千方百計增加農(nóng)民收入。新農(nóng)村建設的目標是“生產(chǎn)發(fā)展、生活寬裕、鄉(xiāng)風文明、村容整潔、管理民主”。民居作為農(nóng)村住宅的主體，在新農(nóng)村建設及不斷的城市化進程的大背景下，由于建筑技術(shù)、設備技術(shù)、施工技術(shù)的趨同，使得全國各處的新農(nóng)村建筑逐漸喪失了其地域特點，越來越成為工業(yè)化生產(chǎn)下的產(chǎn)品，千村一面，甚至千城一面的現(xiàn)象隨處可見，這是建筑文化和民族傳統(tǒng)文化的消亡。

2.能源危機

石油、煤炭、天然氣這三種傳統(tǒng)的化石燃料能源占世界能源消費的90%以上，其中石油占一半以上。2004年世界能源統(tǒng)計年鑒的數(shù)據(jù)顯示，按照目前開采速度，石油僅可開采41年，全球天然氣可開采63年，全球煤炭可開采231年。經(jīng)歷1973年、1978年和1990年三次能源危機后，各國對新型能源的研究和利用不斷深化，但是在2012年BP發(fā)布《BP世界能源統(tǒng)計年鑒》中顯示，2011年化石燃料以87%的市場份額繼續(xù)主導全球能源消費，可再生能源雖然增長迅速，但仍只占全球消費的2%。

而我國的能源利用現(xiàn)狀相當不樂觀，2010年中國能源消費總量為32.5億噸標準煤，比2005年上漲46%，五年間，中國超越美國成為全球第一大能源消費國。而我國的國情是，未來20年仍將是工業(yè)化和城市化進程快速深化的階段，能源需求還將進一步增加。因此，在現(xiàn)代新建筑的建設中，應該將建筑對能源的消耗列為考慮的方面之一，引起人們對生活態(tài)度和生活方式的新的全面思考。

二、研究現(xiàn)狀

1.在新農(nóng)村建設的過程中，新型農(nóng)民對傳統(tǒng)建筑形式和空間不能滿足當下生活需要的現(xiàn)狀進行自發(fā)的更新，出現(xiàn)在靠近市區(qū)到偏遠鄉(xiāng)村建筑形式從現(xiàn)代式到“穿衣”、“帶帽”的混合式再到傳統(tǒng)式的過渡現(xiàn)象。居住者對傳統(tǒng)建筑更新大體上呈現(xiàn)以下幾種現(xiàn)象：（1）住宅加層；（2）成套改建；（3）平改坡；（4）功能置換。這些對傳統(tǒng)建筑的革新，意欲實現(xiàn)傳統(tǒng)建筑對現(xiàn)代生活需求的適應，這是一種自下而上式的發(fā)展模式，在沒有政府規(guī)劃影響的情況下，這種雜糅的建筑形式可能需要很長的一段時間來實現(xiàn)穩(wěn)定。

2.我國目前的建筑用能現(xiàn)狀。（1）新建、改建建筑規(guī)模大。隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展、人們生活水平的不斷提高，以及住房制度改革，人們對建筑的需求持續(xù)上升。以北京市為例，每年增加的房屋面積高達1200萬平方米。（2）建筑熱工性能差。由于建造速度快、施工質(zhì)量差等原因，建筑的各項熱工性能不達標，出現(xiàn)保溫隔熱和氣密性差等現(xiàn)象，由于空氣滲透而損失的熱量占全部熱損失的一半以上，所以這些建筑需要巨大的使用能耗。（3）采暖效率低。我國采暖地區(qū)分布廣泛，普遍存在采暖設備落后，供暖效率低且成本高，對環(huán)境污染大，同時系統(tǒng)內(nèi)室溫冷暖不勻的現(xiàn)象。據(jù)統(tǒng)計，目前我國采暖地區(qū)建筑每年各種形式的采暖用能11430萬噸 (標準煤)，建筑能耗約占全國總能耗的l/4，居耗能的首位。

三、研究意義

云南是一個具有26個民族世居的地方，在漫長的歷史演化過程中，形成了各民族獨有的民族文化。而在國際、國內(nèi)享有盛譽的傳統(tǒng)建筑形式作為民族文化的重要載體，也體現(xiàn)出豐富多彩的特性。然而在新農(nóng)村及城市化過程中，這些具有獨特生態(tài)環(huán)境和保存民族文化意義的傳統(tǒng)建筑在現(xiàn)代建筑空間、建造方式、建筑材料的沖擊下逐漸被淹沒，論文試圖通過對云南部分傳統(tǒng)建筑墻體形式的介紹，以這些建筑形式的墻體構(gòu)造作為出發(fā)點，研究現(xiàn)代節(jié)能建筑墻體的建造方式，為現(xiàn)代建筑的墻體節(jié)能提供一定的借鑒意義。

圍護結(jié)構(gòu)各部位（墻體、門窗、屋頂、地面）熱損失比例為：墻體結(jié)構(gòu)的熱損失約占60%~70%；門窗的熱損失約占20%~30%；屋面的熱損失約占10%，加強墻體結(jié)構(gòu)的保溫隔熱措施，是建筑節(jié)能的重要組成部分。

我國的住宅建筑耗熱指標遠低于丹麥、美國、德國等其他發(fā)達國家，且低于我國節(jié)能設計標準要求，因此在設計中還有很大的發(fā)展空間，我國未來的節(jié)能之路仍很漫長。

四、研究內(nèi)容

（一）云南傳統(tǒng)民居分布及形式

云南傳統(tǒng)民居的分布與不同地理氣候類型有很大的關(guān)系，相應的采用的建筑形式墻體材料也會有所不同。大致的呼應關(guān)系如下：

土掌房——干熱河谷地帶：如金沙江、怒江、紅河中上游的沿江區(qū)域以及滇中和滇南的部分地區(qū)。

干欄住屋——濕熱河谷地帶：如瀾滄江、紅河下游的沿江區(qū)域以及沿云南南部及西部邊境屬南亞熱氣候帶的地區(qū)。

井干房——高寒山區(qū)地帶：如地處青藏高原余脈的橫斷山脈的滇西北地區(qū)和云貴高原烏蒙山脈的滇東北地區(qū)。

院落住屋——低緯山地原季風地帶：主要為滇中地區(qū)。

（二）云南傳統(tǒng)民居墻體形式

按照墻體的施工方式不同，這些建筑形式的墻體可以分為板材墻、塊材墻和版筑墻。

1.板材墻是預先制墻板，施工時安裝而成的墻。按預制板材的工藝類型和技術(shù)水平看，板材墻可以分為竹蔑墻、木楞墻、圍籬式墻。

（1）竹蔑墻的建造技術(shù)在云南的少數(shù)民族中早已成熟，且現(xiàn)在還在廣泛地使用。其竹材的自身特征為：取材方便，加工簡單，安裝靈活，拆卸方便;物理性能為：透氣通光、通風散熱，較適合溫暖濕潤的氣候地區(qū)(另外，在寒冷的滇西北和高寒山區(qū)，竹墻也作為墻體的輔助材料，例如民居門窗、木楞房的內(nèi)壁或一些倉庫、牲畜用房等處)。建筑藝術(shù)特征：輕盈別致，質(zhì)樸美麗，形式多樣，在質(zhì)感和肌理上充分體現(xiàn)了生態(tài)建筑的藝術(shù)魅力。

（2）云南使用木楞墻營造技術(shù)的民居很多，納西族、普米族、怒族和部分傈僳族、獨龍族、藏族、彝族、白族等民族的許多住屋都采用這一營造方法。木楞房適于森林較多的地方，可以就地取材，防潮抗寒，但缺點是不防火，密封差，且尺度有限。木楞房墻體雖構(gòu)造簡單，但是相互交錯疊置的圓木壁體，既是圍護體系，也是承重體系，用這個方法構(gòu)成的封閉體整體性很強，在力學上比其他方法更為牢固和穩(wěn)定，有利于建筑抗震。

（3）圍籬式墻是一種包括竹、木、藤等多種材料墻體的統(tǒng)稱，風格簡易質(zhì)樸且自由靈活，極具鄉(xiāng)村野趣。這種墻多用于鄉(xiāng)村民居中，如作隔墻、院墻、籬笆、倉庫、牲畜用房等，因其質(zhì)輕透氣的特點，還常用在山墻山尖或二層墻面等位置。按其材料及其主要營造工藝，可分為編織、綁扎和拼合三種。

2.塊材墻是指用膠結(jié)材料將塊材組砌而成的墻體。按其材料的不同，塊材墻有土坯墻、石墻和磚墻三種。

（1）土坯墻比夯土墻的技術(shù)含量要低，也更怕雨水和鹽堿侵蝕，墻頂需要蓋瓦頂，以免被雨水淋壞。但其施工的時間更靈活，且墩實淳厚，粗獷質(zhì)樸，與大地融為一體，充分展現(xiàn)了傳統(tǒng)民居的藝術(shù)魅力，其表現(xiàn)力也是其他建筑材料不可取代的。在墻身內(nèi)外還要用摻和了草、谷皮或麥桿的泥漿抹平，有條件的還再用石灰抹白。

（2）石材是人類最古老的建筑材料之一，其堅固、耐久的材料特性與人類追求的永恒觀念有著相通之處，因而在建筑領(lǐng)域得到了廣泛的運用。在云南有許多民族的民居以石砌墻，石材樸素的天然色彩和紋理效果突出，石墻質(zhì)地堅硬、沉重而可塑性差，在質(zhì)感上顯得剛氣十足。

（3）在云南，相比于生土、原木、竹、石等天然材料，磚是更費工費料的人工材料，因為其制作過程較天然材料更復雜，從材料的選擇和處理、制坯、烘燒、砌筑等過程都需要花費很多的時間和足夠的經(jīng)驗，所以在大多數(shù)的村寨磚砌墻應用很少，只在大門有部分的應用。

3.板筑墻是在現(xiàn)場立模板或者立筋，澆泥之后拍實之后而成的墻，所以又現(xiàn)澆式的夯土墻和立筋式的夾泥墻。由于板筑墻是一種整體墻，其抗震性能要較其他技藝的墻體更強。

對云南各民族來說，夯土墻具有其存在的特殊原因，除了取材方便、經(jīng)濟便宜之外，更堅固耐久，整體性強，熱工性能優(yōu)越，且人人皆可參與建造，因而至今許多農(nóng)村住房仍使用這種傳統(tǒng)的夯土技術(shù)。土中加入稻草、蘆葦、松針等拉結(jié)料，增加墻體的抗拉抗剪強度；骨料有助于加強抗壓性，一般是碎磚瓦、石礫，大理沿洱海地區(qū)的一些小漁村甚至還有放螺殼作骨料的。

在傳統(tǒng)民居更新的過程中，這些傳統(tǒng)、環(huán)保的墻體施工方式越來越被現(xiàn)代建造方式所替代，出現(xiàn)了許多不倫不類、形式混雜的建筑形式。與此同時，在建筑材料的選用上，也因為諸如木材的不可再生、石材的難以加工、生土的工藝老舊以及政府政策等而受到了很大的限制。比如，在“十二五”規(guī)劃就提出：隨著城鄉(xiāng)建設發(fā)展對建材產(chǎn)品需求急劇增加，資源環(huán)境的約束矛盾日益突出，進一步推進墻體材料革新是保護耕地、節(jié)約能源、提高資源利用效率、轉(zhuǎn)變經(jīng)濟發(fā)展方式、維護人民群眾權(quán)益、緩解經(jīng)濟社會發(fā)展與資源環(huán)境矛盾，及增強可持續(xù)發(fā)展能力的重要措施。

在實現(xiàn)維持傳統(tǒng)鄉(xiāng)土建筑形式，保持多樣的建筑及民族文化的同時，如何實現(xiàn)“十二五”目標，是我們面臨的一項重大任務。恰當?shù)鼐C合民間傳統(tǒng)文化與全球性先進技術(shù)進行設計的建筑形式，試圖使所有的傳統(tǒng)都能在不斷被摒棄的過程中得以修正并賦予新的內(nèi)容，作為現(xiàn)代性與傳統(tǒng)性的統(tǒng)一體，更多的是對傳統(tǒng)的形式、材料和建構(gòu)技術(shù)作出新的詮釋，而不僅僅限于修正。因此，我們應該向鄉(xiāng)土建筑學習，學習其技藝、經(jīng)驗所體現(xiàn)出的地方性知識，對人類居住的可持續(xù)發(fā)展能發(fā)揮重要作用。

大量使用天然建材是傳統(tǒng)鄉(xiāng)土建筑的顯著特點之一。天然建材可持續(xù)利用的出發(fā)點在于：在資源允許的條件下，結(jié)合現(xiàn)代材料和構(gòu)造技術(shù)對天然建材加以改進，使之性能改進、資源利用率提高。石材經(jīng)久耐用，可以回收利用，熱容量很高，因此在石材豐富地區(qū)，石材是一種綠色的材料。但是，鑒于對石材進行性能改造的余地不大，大量使用木材也不可能，因此，關(guān)于天然建材可持續(xù)利用的研究主要圍繞生土材料和原竹的利用展開。針對塊材墻體中的土坯墻，可進行將其改進為用植物纖維和水泥增強的生土材料，即以生土為基本材料，以植物纖維和水泥為摻料，攪拌均勻，經(jīng)過養(yǎng)護、干燥等過程，得到輕質(zhì)保溫、隔熱的生土材料。該方法在植物纖維材料的選用及與水泥的配比上應該反復試驗，以期得到最佳的抗壓和抗剪強度，利用這種方式砌筑的墻體，其外觀與傳統(tǒng)方式基本一致，材料同樣易得而環(huán)保，可回收利用，熱工性質(zhì)較之傳統(tǒng)土坯墻更好，強度更高，制作方式較之傳統(tǒng)夯土墻時間更短，施工更方便。

針對板材墻中的竹蔑墻及版筑墻體中的夯土墻的更新可參考國外的經(jīng)驗并加以改進。PISE技術(shù)是利用水泥土、砂石材料加水攪拌成塑性體，泵送入模板的方法成模，該方法源于法國，使土與鋼筋共同形成墻體，施工效率更高，抗震性能良好。美國受該技術(shù)啟發(fā)，發(fā)明了噴射生土技術(shù)，即采用高壓噴頭將生土漿噴射在單側(cè)模板表面，隨著多次噴射，生土漿在模板上的不斷凝固加厚，當達到設計要求時，刮平墻體表面。在竹蔑墻的啟發(fā)下，同樣可以以竹蔑為模板，應用木骨泥墻的傳統(tǒng)方法實現(xiàn)快速、高效、強度更大的墻體施工。

竹子具有良好的保溫隔熱效應，但竹子為空心結(jié)構(gòu)，不易加工，防火難處理，連接部位的剛度難保證，所以在新型建筑中竹子的利用應該結(jié)合其他新型輕質(zhì)材料，比如鋼材等來實現(xiàn)，結(jié)構(gòu)形式也應該選用其他的耐壓材料來替代竹子。因此綜上，以竹子作為墻體時應將其作為非承重墻體，當然在立面上可以用竹子加以裝飾，實現(xiàn)和傳統(tǒng)建筑外觀形式相同的效果。

在現(xiàn)代化浪潮的影響下，系統(tǒng)挖掘和整理傳統(tǒng)建筑的精華顯得尤為迫切。同時，為了迎接全球化的挑戰(zhàn)和能源危機，傳統(tǒng)建筑應該在不斷提高氣候變化適應性、增強抵御自然災害能力、滿足現(xiàn)代生活的前提下，盡量保留云南傳統(tǒng)建筑的形式，實現(xiàn)民族文化的多樣性。

[1]柏文峰.云南民居結(jié)構(gòu)更新與天然建材可持續(xù)利用[D].清華大學工學博士學位論文，2009.

[2]蔣高哀.云南民族住屋文化[M].昆明:云南大學出版社，1997.

[3]楊大禹.云南少數(shù)民族住屋——形式與文化研究[M].天津:天津大學出版社，1997.

[4]高蕓.傣族民居[M].北京:北京大學出版社，2003.