少數(shù)民族傳統(tǒng)聚落微氣候適應(yīng)性的研究策略探討

李鵬程，姜乃煊

(1.大連民族大學(xué) 建筑學(xué)院，遼寧 大連 116650；2.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 建筑學(xué)院，黑龍江 哈爾濱 150001)

傳統(tǒng)聚落作為民族文化和歷史的載體，一直被學(xué)者們高度重視，而氣候視角下的中國少數(shù)民族傳統(tǒng)聚落適應(yīng)性，在相關(guān)學(xué)術(shù)研究領(lǐng)域還是個比較新的課題，如何把微氣候研究與傳統(tǒng)聚落空間研究結(jié)合起來，并在研究過程中融入少數(shù)民族的文化基因是本論文策略研究的創(chuàng)新點，也是未來相關(guān)研究的難點。

中國少數(shù)民族人口分布呈現(xiàn)“大雜居，小聚居”的整體格局?！靶【劬印弊鳛閭鹘y(tǒng)聚落形成的文化起源，在微氣候研究中屬于中觀層次，也是微氣候研究的最佳尺度范圍。而少數(shù)民族傳統(tǒng)聚落的最初形成，除了受地形地貌、氣候特征、朝向方位等條件的限定，也會受少數(shù)民族特有的文化基因影響。本論文的研究在基于少數(shù)民族文化屬性下，用微氣候原理來分析、闡釋傳統(tǒng)聚落的空間形態(tài)，進(jìn)而用微氣候原理來規(guī)劃、改造及整備少數(shù)民族傳統(tǒng)聚落空間的未來發(fā)展，探究并歸納總結(jié)更具有針對性的研究方法和評價體系。

1 少數(shù)民族傳統(tǒng)聚落空間形態(tài)的文化基因

少數(shù)民族傳統(tǒng)聚落形態(tài)是“天-地-人”關(guān)系、自然環(huán)境、氣候特征、風(fēng)水格局、生產(chǎn)力水平、歷史背景、宗教風(fēng)俗等眾多因素的集中體現(xiàn)，是人、建筑、環(huán)境、文化有機(jī)結(jié)合的產(chǎn)物，是各民族對自然環(huán)境綜合適應(yīng)的結(jié)果。在整個華夏歷史變遷的過程中，形成具有本民族特點的傳統(tǒng)聚落空間，但在同一民族的傳統(tǒng)聚落格局和建筑形態(tài)中，同樣也存在較大的差異，這種差異更多是來自于不同氣候條件、地理環(huán)境以及就地取材的建筑材料等。例如：四川桃坪鄉(xiāng)羌寨與貴州漆樹坪羌寨雖有同樣的民族根源，但聚落形態(tài)卻存在著很大的差別，見表1。

表1 貴州與四川羌族傳統(tǒng)聚落對比

由上述案例，可以得出這樣的一個初步結(jié)論：少數(shù)民族傳統(tǒng)聚落的最初選址、大部分都有著相似的歷史文化背景，而地形地貌特征、氣候特征、自然生態(tài)特征等條件作為人們生存需求和安全需求的重要考量因素，使得不同少數(shù)民族傳統(tǒng)聚落在相似氣候環(huán)境和地理環(huán)境下，聚落空間布局、建筑形態(tài)、建筑材料構(gòu)造等方面具有明顯的趨同性。傳統(tǒng)聚落空間的微氣候適應(yīng)性是人們在滿足基本生存和安全前提下追求生理需求滿足形成的，而少數(shù)民族傳統(tǒng)聚落特有的文化屬性就是建立在生存、安全、生理需求滿足之后的更高層次的文化歸屬感，但往往聚落的選址、空間布局、建筑形態(tài)、建筑材料等是早于文化歸屬感而建立的。因此，少數(shù)民族個性基因文化、習(xí)俗等方面在傳統(tǒng)聚落最初形成時并不凸顯。例如，貴州是少數(shù)民族眾多的省份，同一區(qū)域的不同民族，卻有著相似的聚落空間格局及建筑形態(tài)，見表2。文化屬性的傳統(tǒng)聚落及建筑差異性正是來自后期漫長文化積累和聚落發(fā)展，其中就包括不同民族生活習(xí)俗在功能布局中體現(xiàn)，以及少數(shù)民族文化基因較多在建筑細(xì)部中體現(xiàn)的原因。

表2 貴州部分少數(shù)民族傳統(tǒng)聚落趨同空間特征分析

2 傳統(tǒng)聚落微氣候適應(yīng)性的研究方法

國內(nèi)外對聚落及建筑微氣候研究一直處在不斷探索和改進(jìn)的過程中，研究方法由最初的定性研究向定量研究轉(zhuǎn)變。其中，理論分析、實測分析、模擬分析作為微氣候研究的主要方法被廣泛運(yùn)用。理論是原理及風(fēng)水格局的分析，實測是數(shù)據(jù)與經(jīng)驗的分析，模擬是理論與實踐的驗證及適用于更多場景和邊界條件的分析。近年來，傳統(tǒng)聚落空間微氣候適應(yīng)性的研究，多采用兩至三種研究方法同時進(jìn)行，相互補(bǔ)充了研究過程中的分析方法單一、結(jié)論驗證不足等問題，為研究結(jié)論準(zhǔn)確性和客觀性提供方法策略上的多元支撐，而少數(shù)民族傳統(tǒng)聚落氣候適應(yīng)性研究正是建立在此基礎(chǔ)上，且更加注重文化基因方面的主觀感知調(diào)研分析。

2.1 理論分析法

理論分析法一是通過風(fēng)水格局理論定性分析，優(yōu)點是該分析符合人們慣性認(rèn)知且理解容易，缺點是過度感性認(rèn)識，缺少相關(guān)數(shù)據(jù)支撐和驗證；二是運(yùn)用前人學(xué)者舒適度的評價標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行氣候適應(yīng)性的傳統(tǒng)聚落空間分析。其中，WBGT指標(biāo)[1]、PMV-PPD指標(biāo)[2]、OTCD指標(biāo)[3]，以及“熱平衡”法[4]、“Ologay”法[5]、“TS-Givoni”法[6]等都是得到證實且公認(rèn)的評價體系和研究方法。優(yōu)點是影響因子被量化、數(shù)據(jù)清晰可見，結(jié)論具有普遍性。缺點是以上的評價體系和研究方法存在自身的不足，對一些非線性及多因素人體感知的情況，已有理論和方法很難給出全面而準(zhǔn)確的判斷。

2.2 實測分析法

實測分析法是以實測數(shù)據(jù)為重要信息來源，一部分?jǐn)?shù)據(jù)可以從當(dāng)?shù)貧庀蟛块T的實測氣象數(shù)據(jù)中獲取，這部分?jǐn)?shù)據(jù)一般是宏觀和中觀數(shù)據(jù)，缺少研究過程的具體布點氣象信息。另一部分?jǐn)?shù)據(jù)則要通過大量人力、物力及時間成本進(jìn)行實地測量得到，但往往因為客觀條件的限制，無法得到大面積且全周期的數(shù)據(jù)監(jiān)測和收集。實測分析法的優(yōu)點是數(shù)據(jù)真實可信，同時，可以獲取人體主觀感受的實驗調(diào)研信息。缺點是實測數(shù)據(jù)即便上述兩部分?jǐn)?shù)據(jù)互為補(bǔ)充，也會受到多變的自然環(huán)境及觀測周期影響，很難做到實測氣候數(shù)據(jù)信息的全面化。

2.3 模擬分析法

模擬分析法一般采用計算機(jī)建模進(jìn)行目標(biāo)模擬研究，并將微氣候因子數(shù)據(jù)及邊界條件輸入計算機(jī)，通過軟件的計算得出氣候模擬結(jié)果。目前，用于微氣候研究的分析軟件有主要基于流體力學(xué)CFD設(shè)計研發(fā)的Envi-met[7]、Fluent[8]、Phoenics[9]等軟件，非流體力學(xué)Dute軟件[10]，日照分析Ecotect軟件[11]，以及Rayman[12]熱舒適計算模型。優(yōu)點是把不同數(shù)據(jù)交給軟件進(jìn)行模擬計算，并且軟件可以模擬任何工況和聚落類型空間的氣候因子數(shù)據(jù)分布及數(shù)據(jù)可視化，大大減少人的工作量。缺點是無論任何一個軟件均是依賴物理模型上的合理性和數(shù)學(xué)公式的準(zhǔn)確，最終均不能呈現(xiàn)任何形式的解釋表達(dá)式，且對人體主觀感受很難加以計算。

2.4 融入文化基因的綜合分析法

對于傳統(tǒng)聚落微氣候適應(yīng)性的研究，主要是以人的熱舒適性為重要評價依據(jù)，熱舒適性除了理論分析、實測分析及模擬分析等綜合分析外，還應(yīng)融入人體主觀感知評價，而影響人體主觀感知的因素有很多，如：生理機(jī)能、氣候指標(biāo)等條件，還有文化、習(xí)俗、行為、心理、服飾、飲食等方面的內(nèi)容。因此，在研究少數(shù)民族傳統(tǒng)聚落氣候適應(yīng)性方法研究時，應(yīng)加大調(diào)查問卷的深度和比重，深入挖掘少數(shù)民族文化基因。例如：民族服飾對當(dāng)?shù)貧夂颦h(huán)境如何適應(yīng)，行為及飲食習(xí)慣對當(dāng)?shù)貧夂蛱卣魅绾畏从?，宗族?xí)俗對當(dāng)?shù)貧夂蚍矫娴年P(guān)聯(lián)等，并將調(diào)查問卷結(jié)果進(jìn)行分析，且作為熱舒適度評價的文化基因感知因素，進(jìn)行綜合評價少數(shù)民族地區(qū)人們熱舒適性條件，從而分析傳統(tǒng)聚落空間的氣候適應(yīng)性。

3 少數(shù)民族傳統(tǒng)聚落微氣候適應(yīng)性研究策略

3.1 定性研究策略

少數(shù)民族傳統(tǒng)聚落是一個相對完整且獨立的生態(tài)系統(tǒng)和社會活動單元。在研究過程中，首先，要了解該少數(shù)民族聚落的起源、變遷、發(fā)展等歷史背景和文化內(nèi)涵，為聚落研究提供依據(jù)和文化基因；其次，從傳統(tǒng)聚落的選址、組織布局、建筑形態(tài)等聚落形態(tài)學(xué)視角分析聚落是如何建立和發(fā)展起來的，人們對聚落空間要素，特別是生活、生產(chǎn)、生理、心理等方面都有哪些需求和意愿，分析確定微氣候環(huán)境作為聚落空間形成和發(fā)展的第幾層考量因素影響聚落空間及建筑形態(tài)；最后，通過上述的少數(shù)民族信息調(diào)研和文化基因分析，結(jié)合理想風(fēng)水格局理論，對聚落空間與氣候特征進(jìn)行關(guān)聯(lián)性挖掘，定性分析少數(shù)民族傳統(tǒng)聚落空間微氣候適應(yīng)性理論機(jī)制。

3.2 定量研究策略

通過對少數(shù)民族傳統(tǒng)聚落空間和微氣候因子數(shù)據(jù)的實測，對聚落選址、組織布局、建筑形態(tài)、材料構(gòu)造等方面進(jìn)行氣候適應(yīng)性分析，并將其分析結(jié)果與上述主觀感知的定性分析結(jié)果進(jìn)行比對。同時，將實測數(shù)據(jù)進(jìn)行空間建模及模擬軟件氣候因子數(shù)值和邊界條件輸入，用模擬分析結(jié)果與實測數(shù)據(jù)進(jìn)行驗證，得出舒適性閾值范圍。目前，在傳統(tǒng)聚落氣候適應(yīng)性研究方面，模擬軟件分析具備高效且相對準(zhǔn)確的特點被科研人員廣泛運(yùn)用。例如，聚落組織布局及建筑通風(fēng)分析多采用CFD技術(shù)軟件；聚落空間及建筑日照、太陽輻射分析多采用Ecotect軟件等。通過以上軟件模擬分析，可量化總結(jié)通風(fēng)、日照、防潮、隔熱、遮陽、建筑材料熱工等方面內(nèi)容，并在定量的研究過程中，挖掘且融入少數(shù)民族傳統(tǒng)聚落文化屬性的聚落和建筑特征，從整體到局部，從一般規(guī)律到少數(shù)民族特征文化基因進(jìn)行傳統(tǒng)聚落空間微氣候適應(yīng)性的研究和智慧總結(jié)。

4 結(jié) 語

少數(shù)民族傳統(tǒng)聚落微氣候適應(yīng)性是綜合多元因素而形成的，是一項非常復(fù)雜的研究課題，涉及學(xué)科眾多，專業(yè)繁雜、工作量巨大。目前，大多數(shù)相關(guān)研究成果比較零散且不全面，多數(shù)的研究方法都是定性分析，或用定量分析來驗證定性結(jié)論，缺少以定量分析為導(dǎo)向的研究結(jié)論，并相關(guān)量化參數(shù)比較少，且在研究方法上存在方法單一，研究范圍僅停留在個別聚落、某個尺度、某一時段等，缺少全因素、全視角綜合且多元分析。本論文正是基于現(xiàn)有的傳統(tǒng)聚落微氣候適應(yīng)性研究方法，更加注重少數(shù)民族文化基因融入方面的探討，試圖探索一種更為全面且客觀的研究方法，為民族文化及少數(shù)民族傳統(tǒng)聚落氣候適應(yīng)性的生態(tài)智慧挖掘、保護(hù)和傳承積累經(jīng)驗。