皖南民居建筑材料與形式的生態(tài)性研究及啟示——以宏村為例

常思懿，周玉佳，王冰心，張瑤，邵艷，韓家亮

（安徽科技學(xué)院，安徽 蚌埠 233000）

0 引言

在現(xiàn)代工業(yè)和建筑的高速發(fā)展過(guò)程中，人類(lèi)賴以生存的自然環(huán)境受到各種各樣垃圾的嚴(yán)重侵蝕，全世界的人類(lèi)面臨著喪失良好居住環(huán)境的威脅。因此，建筑的生態(tài)性應(yīng)該受到人們的重視，只有不斷發(fā)掘建筑的生態(tài)性才能塑造良好和諧的自然，人，建筑三者之間的有機(jī)關(guān)系。皖南民居建筑群依山傍水，民居建材和建造體系使得建筑完美貼合自然生態(tài)系統(tǒng)，使建筑和環(huán)境之間成為一個(gè)有機(jī)的結(jié)合體，同時(shí)具有良好的室內(nèi)氣候條件和較強(qiáng)的生物氣候調(diào)節(jié)能力，以滿足人們居住生活的環(huán)境舒適，使人、建筑與自然生態(tài)環(huán)境之間形成一個(gè)良性循環(huán)系統(tǒng)。皖南民居建筑群從選材到建造形式都蘊(yùn)藏著天人合一，萬(wàn)物共生的可持續(xù)發(fā)展思想，是中國(guó)建筑珍貴的歷史遺跡，值得后人深刻研究和推敲。

1 生態(tài)性建筑與傳統(tǒng)建筑

生態(tài)性建筑簡(jiǎn)稱為ECO，是Ecobuild的縮寫(xiě)。生態(tài)性建筑最根本的原理和特點(diǎn)就是利用建筑技術(shù)手段，結(jié)合當(dāng)?shù)氐淖匀簧鷳B(tài)條件，從建筑材料和構(gòu)造形式出發(fā)，打造良好的人類(lèi)居住建筑環(huán)境，同時(shí)最大程度地減少建筑在使用的過(guò)程中消耗的能源。在生態(tài)性建筑中，其室內(nèi)氣候條件適宜，生物氣候調(diào)節(jié)能力較強(qiáng)，促使人、建筑和自然生態(tài)環(huán)境具備良好的有機(jī)循環(huán)。

傳統(tǒng)建筑指的是具備當(dāng)?shù)匚幕卣骱托问?，在一定時(shí)間和空間上長(zhǎng)久保留供人使用的建筑。中國(guó)歷史悠久，地大物博。中國(guó)跨越了多個(gè)氣候帶，從黃沙漫天的大漠到綠草碧水的草原，從江南水鄉(xiāng)到陜西黃土，各地的傳統(tǒng)建筑就是生態(tài)建筑的雛形，各地的傳統(tǒng)建筑結(jié)合了當(dāng)?shù)刈匀簧鷳B(tài)，因地制宜，在材料、構(gòu)造方式都能夠形成獨(dú)特的內(nèi)部生態(tài)和居住環(huán)境，以迎合當(dāng)?shù)厝说纳钚枨蟆Ｍ钅厦窬泳褪亲畹湫偷陌咐?，民居采用傳統(tǒng)的木構(gòu)造作為結(jié)構(gòu)體系，使用泥瓦作為外表皮的飾物，建筑就能達(dá)到冬暖夏涼。在夏日，雖然室外溫度能夠達(dá)到30℃以上，但是在室內(nèi)仍然保持20℃左右，皖南民居不僅能夠完美地滿足人們的需求，而且大大減少了在使用過(guò)程能源的消耗，減少建筑循環(huán)過(guò)程中垃圾的產(chǎn)生。皖南民居是中國(guó)傳統(tǒng)建筑的瑰寶，值得后人的學(xué)習(xí)和借鑒。

2 皖南民居選址布局特征研究

2.1 “風(fēng)水論”陰陽(yáng)學(xué)說(shuō)

在古人看來(lái)，風(fēng)水能夠直接影響到整個(gè)家族的運(yùn)勢(shì)，決定著人和家族的命運(yùn)走向。在古時(shí)的《黃帝內(nèi)經(jīng)》中就談及“夫宅者，乃陰陽(yáng)之樞紐，人倫之軌?！收呷酥荆艘哉瑸榧?。居若安，即家代昌吉；若不安，好門(mén)族衰微。”皖南民居作為中國(guó)傳統(tǒng)建筑深深地受到中國(guó)傳統(tǒng)思想文化的影響，因此在建筑建造之前，風(fēng)水勘察便是其首要任務(wù)。風(fēng)水講究相山勘水，山川河流的位置很重要，如果水流和山脈的位置不符合風(fēng)水中所談的理念就會(huì)對(duì)環(huán)境的人和建筑產(chǎn)生不好的影響?；趥鹘y(tǒng)風(fēng)水理論，居住建筑選址就應(yīng)講究“山水聚合，藏風(fēng)得水”。宏村，一座極具皖南民居特點(diǎn)的古村落在選址上便是與周?chē)酱ê恿餍纬闪恕柏?fù)陰抱陽(yáng)，山環(huán)面水”的村落風(fēng)水格局。

圖1 皖南景色

2.2 基于傳統(tǒng)風(fēng)水思想下的生態(tài)性研究

在皖南民居建筑群選址和布局中蘊(yùn)含中國(guó)傳統(tǒng)的哲學(xué)理論思想——天人合一，這一思想與現(xiàn)代“可持續(xù)發(fā)展觀”“綠色生態(tài)”相互論證，在其內(nèi)涵方面具備很強(qiáng)的相似性。在皖南民居選址和建筑的過(guò)程中講究“山水聚合，藏風(fēng)得水”，“負(fù)陰抱陽(yáng)，山環(huán)面水”的村落風(fēng)水格局也使得宏村具備良好的自然生態(tài)環(huán)境和穩(wěn)定的局部小氣候。

3 皖南民居建筑材料的生態(tài)性研究

3.1 木材與鉚接

因地制宜也是建筑生態(tài)性重要的一點(diǎn)。皖南地區(qū)地形多為山地環(huán)境，同時(shí)這里氣候環(huán)境良好，濕度和溫度都符合植物生長(zhǎng)需求。因此，皖南傳統(tǒng)建筑的構(gòu)造主體便是以當(dāng)?shù)厥a(chǎn)的樹(shù)木為主要材料，經(jīng)過(guò)實(shí)地考察和查閱文獻(xiàn)，其使用的木材具備防蟲(chóng)功效的香樟木，香樟木堅(jiān)固耐用，經(jīng)過(guò)百年的風(fēng)雨，仍舊保持木材的穩(wěn)定性。順應(yīng)木材料的特性，鉚接構(gòu)造能夠良好地對(duì)材料進(jìn)行連接，使得建筑整體抗震性大大提高。其次，鉚接使得房屋的拆卸更加方便，木材也能夠進(jìn)行二次使用循環(huán)，在整個(gè)循環(huán)過(guò)程中，建筑垃圾可以忽略，符合生態(tài)建筑的特點(diǎn)，既保證經(jīng)濟(jì)的合理性又兼顧環(huán)保特性。

圖2 木構(gòu)架軸側(cè)

3.2 粉墻外飾面

皖南宏村地處亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū)，常年多雨，夏日日照時(shí)間長(zhǎng)。為了防止墻體受潮使得木結(jié)構(gòu)受損，同時(shí)防止日照過(guò)長(zhǎng)，室內(nèi)熱環(huán)境差。宏村民居外墻都采用白色為主，灰色為輔的色彩基調(diào)進(jìn)行裝飾抹灰，起到反射陽(yáng)光的作用，同時(shí)兼具美觀的特點(diǎn)。皖南民居的粉墻黛瓦與周?chē)匀画h(huán)境完美融合，依山傍水，一幅動(dòng)人的中國(guó)山水畫(huà)呈現(xiàn)給世人面前，寧?kù)o悠遠(yuǎn)，美輪美奐。

4 皖南民居構(gòu)造形式的生態(tài)性研究

4.1 平面布局

皖南宏村建筑民居平面布局實(shí)用簡(jiǎn)單，點(diǎn)陣式布局，天井位于正房前側(cè)，大門(mén)兩邊是耳房，廂房。廚房、柴棚、儲(chǔ)藏室等輔助用房以正房為中心，東西北三個(gè)方位排放，根據(jù)建筑場(chǎng)地的大小進(jìn)行適宜的布局。輔助用房圍繞著正房布置，形成了良好的保溫隔熱層，將正房與室外熱環(huán)境進(jìn)行有效隔離，保證了人們?cè)谡烤幼〉氖孢m性。

圖3 剖軸側(cè)圖

4.2 立面設(shè)計(jì)

皖南民居建筑外立面體現(xiàn)了中國(guó)人傳統(tǒng)的小家的封閉性，外立面統(tǒng)一白墻，灰底作為映襯，屋頂以青瓦為輔作，簡(jiǎn)潔大方。外墻基本不開(kāi)窗，即使開(kāi)窗，窗戶面積也比較小。皖南地區(qū)夏季悶熱潮濕，天井承擔(dān)主要通風(fēng)換氣功能。外立面開(kāi)窗面積小正是人們對(duì)于防曬，隔熱有意識(shí)的考慮，能夠很大程度減少外表面的傳熱系數(shù)，熱損失降到最小。皖南民居合理的立面設(shè)計(jì)體現(xiàn)了建筑的生態(tài)性，不僅美觀，最重要的是節(jié)約資源，適合人的居住。

4.3 外圍結(jié)構(gòu)

具備良好生態(tài)性的建筑外圍護(hù)結(jié)構(gòu)必然是能夠最大程度滿足室內(nèi)舒適的熱環(huán)境。皖南民居建筑外圍護(hù)結(jié)構(gòu)分為三層，空斗墻形式，墻厚300mm，前后兩層均是采用燒制的小磚堆砌建成，中間做空用泥土雜物混合填充，不僅可以節(jié)約材料還能達(dá)到保溫的功效。同時(shí)，在貼墻的木構(gòu)架柱子之間，使用木板做成內(nèi)墻用來(lái)分割空間。皖南民居使用磚、木頭和空氣層三種材質(zhì)和厚度組成墻體，一定程度上滿足了保溫隔熱的功能，同時(shí)，內(nèi)部的空氣層白天儲(chǔ)存熱量，夏季夜晚空氣層內(nèi)部熱量上升從山墻的氣窗排出。皖南民居圍護(hù)結(jié)構(gòu)的做法符合現(xiàn)代建筑熱工學(xué)中的保溫和節(jié)能設(shè)計(jì)，在當(dāng)今，其生態(tài)性仍然顯著。

圖4 結(jié)構(gòu)圖

4.4 天井

皖南民居?xùn)|西橫長(zhǎng)，為了避免夏季長(zhǎng)時(shí)間的暴曬，四周都是由高高的墻體封閉，那么建筑體系中的采光，通風(fēng)便存在問(wèn)題，天井便是由此而生。天井是皖南民居構(gòu)造體系中最重要的部分，承擔(dān)著整個(gè)建筑體系絕大部分的通風(fēng)和采光功效。大門(mén)和東西北三面房屋的屋頂圍成一個(gè)矩形的內(nèi)部庭院，是宅舍的中心以及有機(jī)生成點(diǎn)。

天井的長(zhǎng)度與正屋的開(kāi)間尺寸相同，寬度則與周?chē)鷰窟M(jìn)深相同。在實(shí)地考察中，發(fā)現(xiàn)有的天井尺寸只有4m長(zhǎng)，1.5m寬，除去周?chē)舫龅奈蓍?，真正與室外相連的只有很狹小的面積。雖然尺寸小，天井的作用卻是重中之重，起到內(nèi)部空間采光，通風(fēng)，防曬，活動(dòng)和屋頂排水的作用，意義重大。在炎炎夏日，能夠最大程度減少陽(yáng)光的暴曬，使得內(nèi)部空間陰涼，營(yíng)造一個(gè)舒適的熱環(huán)境，兼顧通風(fēng)、采光的功能。

其次，天井周?chē)块g挑出的屋檐傾斜向下，形成四個(gè)向天井內(nèi)部?jī)A斜的內(nèi)坡。流經(jīng)屋檐沖刷而下的雨水，淅淅瀝瀝沿著屋檐流落到天井庭院，這便是安徽著名的徽商思想“四水歸堂”“肥水不流外人田”，古人都把雨水當(dāng)做是上天的禮物與饋贈(zèng)，雨水可以沖刷空間內(nèi)部污穢，同時(shí)雨水也可以被人們采集燒水飲茶。這種傳統(tǒng)人與自然高度統(tǒng)一的思想在皖南民居建筑形式中體現(xiàn)得淋漓盡致，使得人能在其建筑中生活舒適并能與自然產(chǎn)生一種聯(lián)系和互動(dòng)，和諧共生。

圖5 馬頭墻

4.5 馬頭墻

皖南民居都是木傳統(tǒng)構(gòu)架的建筑，建筑防火是至關(guān)重要的。皖南民居大多是建筑群，兩戶人家之間間隔很窄，僅有一個(gè)巷道的寬度，為了防止火勢(shì)的蔓延，人們往往將建筑之間的山墻建得十分高。山墻上方為了美觀呈現(xiàn)階梯式造型，在階梯的盡頭都會(huì)挑出瓦片，側(cè)面來(lái)看形狀酷似馬頭，因此被人們稱為“馬頭墻”。馬頭墻在結(jié)構(gòu)上能夠與其建筑主體的坡屋頂相匹配，同時(shí)在功能上，夏日可以防止長(zhǎng)時(shí)間的日曬，冬季可以抵御寒風(fēng)，保證室內(nèi)溫度。其次，馬頭墻在其建筑藝術(shù)表現(xiàn)。層次上更加突出，高低錯(cuò)落的馬頭墻與遠(yuǎn)處的高山群相互映襯，一幅優(yōu)美的風(fēng)景畫(huà)展現(xiàn)在眼前。這種建筑藝術(shù)與周?chē)匀幌嘟Y(jié)合的表現(xiàn)手法更是凸顯出建筑的生態(tài)性。

5 皖南民居生態(tài)性對(duì)現(xiàn)代建筑的啟示

皖南建筑民居是中國(guó)傳統(tǒng)建筑中璀璨奪目的明珠，構(gòu)造之妙，材料之巧，細(xì)節(jié)之多，藝術(shù)之美都在其身上體現(xiàn)得淋漓盡致，是傳統(tǒng)生態(tài)建筑的典范?，F(xiàn)代建筑師從皖南民居的建造中可以吸取其優(yōu)點(diǎn)并運(yùn)用到現(xiàn)代建筑建設(shè)中去。皖南人民充分地利用當(dāng)?shù)氐淖匀簧鷳B(tài)資源，充分地因地制宜打造出舒適安全兼具藝術(shù)文化的居住空間，同時(shí)兼顧建筑的經(jīng)濟(jì)合理性，在整個(gè)建筑的生命周期中，盡可能地減少能源消耗，垃圾產(chǎn)生。皖南民居中所體現(xiàn)的建筑技術(shù)是中國(guó)傳統(tǒng)的，是符合地域性的，而不是去模仿照搬他人，遺存的建筑構(gòu)造模式，是幾百年來(lái)皖南人民不斷摸索不斷鉆研結(jié)合當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)以及傳統(tǒng)思想理念去營(yíng)造的富有人文和生態(tài)理念的成果，是智慧的結(jié)晶，是寶貴的財(cái)富。

這些技術(shù)是現(xiàn)代建筑師們應(yīng)該去不斷學(xué)習(xí)和深造的，只有掌握了原有的技術(shù)才能在此基礎(chǔ)上面去設(shè)計(jì)出符合當(dāng)代人需求的現(xiàn)代建筑。掌握建筑的生態(tài)性建設(shè)是一項(xiàng)十分重要的技術(shù)，這項(xiàng)技術(shù)是能夠保證人與自然的和諧共生，保證人們的生活需求，適應(yīng)當(dāng)?shù)氐淖匀粴夂驐l件，最大程度地平衡人與自然之間的關(guān)系。因此這項(xiàng)技術(shù)應(yīng)該是被大規(guī)模地在當(dāng)代城市或者是鄉(xiāng)村建設(shè)中推廣，應(yīng)用建筑項(xiàng)目當(dāng)?shù)氐牟牧先?yīng)對(duì)當(dāng)?shù)氐淖匀粴夂驙I(yíng)造出適合人們居住的良好的生態(tài)建筑是整個(gè)世界建筑發(fā)展的重中之重。

6 結(jié)語(yǔ)

皖南民居在建筑構(gòu)造形式和材料的使用上都符合生態(tài)建筑的特征，隨著現(xiàn)代工業(yè)社會(huì)污染日益嚴(yán)重，自然環(huán)境遭到嚴(yán)重的迫害，皖南民居的生態(tài)性更是值得人們?nèi)W(xué)習(xí)和研究。但是這些古建筑也不是沒(méi)有缺點(diǎn)的，現(xiàn)代建筑師應(yīng)取其精華去其糟粕，結(jié)合地域性和地域文化區(qū)塑造新的建筑，同時(shí)對(duì)傳統(tǒng)建筑進(jìn)行保護(hù)，發(fā)揚(yáng)和傳承中華文化和傳統(tǒng)技術(shù)。