長(zhǎng)春模塊化民居設(shè)計(jì)研究

文／齊愛(ài)玲 長(zhǎng)春工業(yè)大學(xué)藝術(shù)設(shè)計(jì)學(xué)院 碩士研究生

林慧穎 長(zhǎng)春工業(yè)大學(xué)藝術(shù)設(shè)計(jì)學(xué)院 副教授 博 士（通訊作者）

閆敏航 長(zhǎng)春工業(yè)大學(xué)藝術(shù)設(shè)計(jì)學(xué)院 碩士研究生

王健璋 長(zhǎng)春工業(yè)大學(xué)藝術(shù)設(shè)計(jì)學(xué)院 碩士研究生

引言

模塊化理念的定義是設(shè)計(jì)出包含不同元素的子模塊，其次對(duì)子模塊進(jìn)行編輯和重組，形成一系列具有不同功能或功能互補(bǔ)的模塊組合。模塊化設(shè)計(jì)具有效率高、對(duì)環(huán)境要求變化反應(yīng)靈活等優(yōu)點(diǎn)。若用于建筑，可以減少對(duì)環(huán)境的破壞和負(fù)面影響，便于廢舊模塊的拆卸、重組、維護(hù)、換新和回收再利用[1]。結(jié)合模塊化理念，構(gòu)建凈月開(kāi)發(fā)區(qū)民居體系，構(gòu)建模塊化住宅體系，促進(jìn)住宅產(chǎn)業(yè)發(fā)展，使長(zhǎng)春市及周邊地區(qū)更加富有生命力，對(duì)將來(lái)模塊化民居發(fā)展產(chǎn)生實(shí)際意義。

2016 年2 月，中共中央國(guó)務(wù)院印發(fā)了《關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)城市規(guī)劃建設(shè)管理工作的若干意見(jiàn)》[2]，明確指出要大力推廣裝配式建筑，提倡建造綠色節(jié)能建筑和使用綠色建材。2016 年9月《關(guān)于大力發(fā)展裝配式建筑的指導(dǎo)意見(jiàn)》《裝配式建筑“十三五”規(guī)劃》《建筑業(yè)發(fā)展“十三五”規(guī)劃》等一系列重大舉措依次出臺(tái)，進(jìn)一步提出“有條件的，大力發(fā)展現(xiàn)代木結(jié)構(gòu)”，并明確了發(fā)展裝配式木結(jié)構(gòu)建筑業(yè)更為緊迫和重要[3]。

1 模塊化民居設(shè)計(jì)概念

我國(guó)《井干式木結(jié)構(gòu)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》中明確規(guī)定了井干式木結(jié)構(gòu)的基本規(guī)定、材料、構(gòu)件、防護(hù)、保溫隔熱、隔聲、施工以及工程驗(yàn)收等要求；對(duì)橫木、井干式木結(jié)構(gòu)、閣樓、建筑面積、建筑高度、結(jié)構(gòu)墻、貫通螺栓、地腳螺栓等術(shù)語(yǔ)也進(jìn)行了詳細(xì)定義[4]。井干式建筑的起源最早可追溯于出土在河姆渡遺址第二文化層中的木構(gòu)水井[5]，水井形式和甲骨文中的“井”（丼）字具有高度同構(gòu)度，其在建筑上的運(yùn)用在《史記·孝武帝本紀(jì)》中有“乃立神明臺(tái)、井干樓，度五十余丈”的記載，在《漢書(shū)》等文獻(xiàn)當(dāng)中也有過(guò)記載[6]。趙妍（2019）提出，如圖1 所示，井干式木結(jié)構(gòu)建筑的特點(diǎn)是桿件的水平向重復(fù)與其節(jié)點(diǎn)互鎖機(jī)制，運(yùn)用傳統(tǒng)的十字相交節(jié)點(diǎn)可以使相交的兩構(gòu)件彼此間錯(cuò)開(kāi)半層構(gòu)件高的距離，從而實(shí)現(xiàn)層間的無(wú)縫疊合[7]。

木結(jié)構(gòu)房屋作為古老的木構(gòu)建方式，非常適宜應(yīng)用于民居建筑?，F(xiàn)我國(guó)正在提倡對(duì)于古村落的保護(hù)，越來(lái)越多的原始生態(tài)建筑形式也被應(yīng)用于建筑業(yè)當(dāng)中，井干式建筑作為木結(jié)構(gòu)的建筑形式之一，具備優(yōu)秀的發(fā)展?jié)摿拓S富的適應(yīng)性。例如，新疆阿勒泰喀納斯風(fēng)景區(qū)保留的井干式木結(jié)構(gòu)房屋[8-10]，云南滇西北保留的怒族井干式民居和東北地區(qū)保留的井干式傳統(tǒng)民居等，都是井干式結(jié)構(gòu)在建筑業(yè)當(dāng)中應(yīng)用的實(shí)例（圖2、圖3）。趙龍梅等（2013）研究發(fā)現(xiàn)，東北地區(qū)井干式居民形態(tài)的形成和東北極寒氣候特征是息息相關(guān)的[11]。綜上所述，我國(guó)井干式木建筑具備組合形式豐富、文化傳統(tǒng)悠久等特點(diǎn)，同時(shí)也符合我國(guó)政府的號(hào)召，適宜運(yùn)用在以吉林長(zhǎng)春為例的民居設(shè)計(jì)中。

2 案例研究

2.1 滇西北怒族井干式民居

我國(guó)西南地區(qū)的井干式民居建筑分布最為廣泛，曾被多民族所使用，在戰(zhàn)國(guó)時(shí)期，西南地區(qū)就采用干井施工技術(shù)。怒族對(duì)井干式建筑的保留是最完整的，他們是滇西北最古老的民族之一，主要在怒江峽谷聚居。怒族的民居建造于坡地之上，“平座式”垛木房的建材是石材與木材，尺寸是以人體丈量的：人體尺寸用來(lái)做屋頂夾層、門洞尺寸、坐臥家具等的尺寸參照。“平座式”垛木房可以是小規(guī)模的住宅，也可以是多棟垛木房圍合成的院落，它既可以在坡地上形成平面，又可以用于圈養(yǎng)家禽家畜。“平座式”垛木房的施工是按照拆卸預(yù)制拼裝部件-搬運(yùn)至施工場(chǎng)地-最下層構(gòu)件與地楞連接-按照火塘間-輔助房間-樓板-中柱與邊柱-梁與樓楞的順序搭建[12]，其中屋頂施工如圖4 所示。

2.2 長(zhǎng)白地區(qū)撫松縣井干式民居

長(zhǎng)白山位于撫松地區(qū)，屬溫帶大陸性山地氣候，溫度大約是-7℃～13℃左右，一年中會(huì)結(jié)冰五個(gè)月，每年冬天都很寒冷。起初，定居長(zhǎng)白地區(qū)的朝鮮族建了簡(jiǎn)易的井干式房屋。后來(lái)，滿漢和漢族也遷居到長(zhǎng)白地區(qū)，從而發(fā)展繼承了井干式建筑。民居建材是長(zhǎng)白地區(qū)的松木，它質(zhì)地柔軟、不易變形、耐腐蝕性強(qiáng)，房屋的內(nèi)外墻都涂上了防寒泥（圖5），這樣不僅保暖，還加強(qiáng)了穩(wěn)定性。房屋都配置了用枯樹(shù)樹(shù)干做成的煙囪，建筑內(nèi)部還使用了稻草泥灰吊頂。除此之外，撫松縣井干式民居與其他的井干式房屋特征相同[13]。

2.3 黑龍江省拉哈墻民居

黑龍江省拉哈墻的居住文化以平原與地臺(tái)為主，在遼寧、吉林等地區(qū)也少量存在。拉哈墻民居的基本建材是農(nóng)作物與水稻，雞西市雞東縣的民居多以雙坡屋頂和四坡屋頂為主。山墻類型以懸山為主、合字山墻為輔。屋面材料以草為主，在邊境地區(qū)有少量民居使用灰瓦。建筑結(jié)構(gòu)類型為木構(gòu)架體系[14]。雞西市民居及其附近民居會(huì)在內(nèi)墻面糊白紙，外墻面抹白灰，而其他區(qū)的朝鮮族民居則直接用黃泥抹墻。

2.4 延邊夾心墻民居

延邊夾心墻民居文化區(qū)地處長(zhǎng)白山區(qū)，主要分布在吉林省東部延邊朝鮮族自治州，水資源和植被資源都豐富，建筑形態(tài)繼承和延續(xù)了朝鮮族文化特色。延邊夾心墻民居文化區(qū)—朝鮮族傳統(tǒng)民居的屋頂有三種類型：（1）雙坡頂；（2）四坡頂；（3）歇山頂。山墻類型以合字山墻為主，少量為懸山山墻，部分采用灰、黑瓦，屋面以草為主材料。民居主要由木構(gòu)架承重延邊文化區(qū)是保留傳統(tǒng)民居建造技藝最完整的地區(qū)，同時(shí)傳承了朝鮮族的民族文化特征。

2.5 新疆伊犁河谷地區(qū)瓊庫(kù)什臺(tái)村民居

新疆哈薩克族是一個(gè)一年中多次遷徙的民族。由于這種遷移模式，它具有獨(dú)特的建筑形式。哈薩克族的木屋舒適實(shí)用，可以使用當(dāng)?shù)氐哪静募庸ず脱b配，是其民族最重要的特色之一。哈薩克族的房屋一種是“流動(dòng)式”建筑，另一種是“固定式”建筑。這兩種建筑模式長(zhǎng)期共存，極少在其他建筑形式中出現(xiàn)?！傲鲃?dòng)式”是哈薩克最具特色的建筑形式，“固定式”以井干式木建筑為主。他們運(yùn)用當(dāng)?shù)啬静摹⑹倪M(jìn)行建造。房屋有幾種建筑形式，一種是：（1）多邊形木屋；（2）雙坡頂木屋；（3）單坡距木屋。構(gòu)成木屋的有三部分：（1）屋面板；（2）檀條；（3）墻體。井干式建筑有單開(kāi)間一字形，雙開(kāi)間一字形，一明兩暗的一字形三種形式的平面布局。有較少的建筑平面呈現(xiàn)“T 字形”，“T 字形”是由“一字形”平面演變而來(lái)?！癓 字形”與“一字形”布局一樣，是較為常見(jiàn)的布局形式[15]。

哈薩克農(nóng)村民居之所以得以保存，是因?yàn)樵撨z址位于偏遠(yuǎn)封閉的山區(qū)。但到目前為止，哈薩克村已成為唯一的傳統(tǒng)文化村。新疆哈薩克族具有獨(dú)特的民族文化和民居建筑，具有獨(dú)特的民族性和地域性。

圖1 井干式木結(jié)構(gòu)房屋 （圖片來(lái)源：14J924《木結(jié)構(gòu)建筑》圖集）

圖2 怒族井干式民居（圖片來(lái)源：參考文獻(xiàn)[12]）

圖3 東北地區(qū)井干式民居（圖片來(lái)源：參考文獻(xiàn)[11]）

圖4 屋頂層施工示意圖（圖片來(lái)源：參考文獻(xiàn)[12]）

圖5 村落現(xiàn)狀和建筑立面（圖片來(lái)源：參考文獻(xiàn)[13]）

圖6 井干式民居建造流程示意圖（圖片來(lái)源：作者自繪）

3 長(zhǎng)春民俗文化分析

3.1 農(nóng)耕文化

唐朝時(shí)期吉林稱作盧城，水稻種植聞名天下。作為農(nóng)業(yè)大省，吉林長(zhǎng)春每年都會(huì)舉辦農(nóng)博會(huì)。2020 年農(nóng)博會(huì)在“全面建設(shè)小康社會(huì)”等主題展廳展出農(nóng)產(chǎn)品，并設(shè)立“脫貧堅(jiān)攻”等板塊，開(kāi)展藝術(shù)種植、花草種植、糧食繪畫(huà)等農(nóng)業(yè)創(chuàng)意展出，還設(shè)置了農(nóng)產(chǎn)品展區(qū)和休閑產(chǎn)品展區(qū)，對(duì)瓜果蔬菜、花卉草木等在景觀園中展示，通過(guò)豐富的農(nóng)業(yè)物產(chǎn)展銷形式，體現(xiàn)長(zhǎng)春民俗特色。

3.2 長(zhǎng)春汽車文化

長(zhǎng)春第一汽車廠于2010 年被批準(zhǔn)為歷史文化街區(qū)，這是20 世紀(jì)50 年代城市建設(shè)和工業(yè)發(fā)展的成果之一，也是中國(guó)第一個(gè)大型汽車生產(chǎn)基地。工廠建于1953 年，1956 年竣工，廠房采用蘇維埃軸心布局，主體為框架結(jié)構(gòu)，紅磚綠檐。生產(chǎn)的第一批解放牌汽車參加了1956 年閱兵式；一汽的建設(shè)和汽車的下線生產(chǎn)，反映了新中國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的巨大成就。

3.3 長(zhǎng)春電影文化

長(zhǎng)春電影制片廠，作為新中國(guó)第一家電影制片廠，創(chuàng)建了大批優(yōu)秀的影視作品。另外，長(zhǎng)春電影世紀(jì)城于2005 年建成，是國(guó)家5A 級(jí)旅游景區(qū)，也是中國(guó)十大影視基地之一，作為中國(guó)第一家世界級(jí)電影主題樂(lè)園，如今集電影業(yè)與旅游業(yè)為一身，攜手長(zhǎng)影出品的經(jīng)典影片同行，將電影主題文化特色和歷史底蘊(yùn)徹底推向更多的人。長(zhǎng)影電影世紀(jì)城位于吉林省長(zhǎng)春市南關(guān)區(qū)凈月大街與永順路交會(huì)處，面積100 萬(wàn)平方米，由華夏翱翔等16 個(gè)景觀組成。

4 設(shè)計(jì)方法

本文結(jié)合《井干式木結(jié)構(gòu)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》中的規(guī)定，采用模塊化理念，融合長(zhǎng)春地域特色，參考已有民居建筑模式進(jìn)行預(yù)制方案設(shè)計(jì)，建造流程如圖6 所示。

首先，根據(jù)實(shí)際情況對(duì)民居橫木截面進(jìn)行選擇，槽口形式則使上下凹槽、單面凹槽尺寸和等于1/2 厚度或1/2 直徑，同時(shí)對(duì)端部進(jìn)行加強(qiáng)。

其次，根據(jù)墻體實(shí)際情況在常見(jiàn)的橫木堆疊形式中進(jìn)行選擇。

再次，如表1 所示，參考東北傳統(tǒng)民居建筑外形[11]對(duì)民居模塊內(nèi)外空間外形進(jìn)行設(shè)計(jì)；模塊內(nèi)外空間均采用紅松作為井干式建筑的主木料，內(nèi)外墻壁均采用羊草和土進(jìn)行涂抹，以達(dá)到建筑抗壓性好、不變形、耐腐蝕、冬暖夏涼的目的。

最終，如表2 所示，通過(guò)功能模塊A、B、C，根據(jù)需求組合成為民居體系。

（1）接待空間與凈月旅游文化相結(jié)合，宣傳凈月特色，展示民居氛圍。

（2）結(jié)合一汽的文化特點(diǎn)，住宅空間呈現(xiàn)出以“老長(zhǎng)春”為主題的景觀小品，如舊報(bào)紙、舊雜志、舊收音機(jī)等，體現(xiàn)歷史文化內(nèi)涵。

（3）休憩空間結(jié)合長(zhǎng)春悠久文化，設(shè)置長(zhǎng)影歷史文化墻，利用投影儀等電子設(shè)備循環(huán)播放老電影、懷舊歌曲，提升游客的休閑體驗(yàn)。

（4）餐飲空間結(jié)合民俗文化特色，設(shè)置傳統(tǒng)圖形壁畫(huà)，提供室內(nèi)外就餐環(huán)境，通過(guò)木質(zhì)結(jié)構(gòu)柵欄分割就餐區(qū)域，游客可以邊就餐邊欣賞風(fēng)景。

（5）種植空間結(jié)合農(nóng)耕文化特色，搭建蔬菜水果種植園，體驗(yàn)農(nóng)耕樂(lè)趣，展示五谷畫(huà)等創(chuàng)意裝飾，同時(shí)沿民居外墻種植爬山虎等本地植物。

（6）商業(yè)空間糅合以上多種文化元素，在閑置區(qū)域開(kāi)展果蔬售賣攤位，滿足游人景區(qū)購(gòu)物需求的同時(shí)，也置辦紀(jì)念品、明信片銷售服務(wù)，體現(xiàn)長(zhǎng)春多元文化特色。

表1 空間模塊與東北傳統(tǒng)民居建筑外形參考（表格來(lái)源：作者自繪）

表2 凈月開(kāi)發(fā)區(qū)模塊化民居模塊設(shè)計(jì)策略（表格來(lái)源：作者自繪）

5 裝配式建筑的優(yōu)勢(shì)與發(fā)展

目前，我國(guó)裝配式建筑的發(fā)展還有很長(zhǎng)的路要走。與國(guó)外裝配式建筑領(lǐng)域相比，結(jié)構(gòu)構(gòu)件的成熟生產(chǎn)體系尚未形成。在我國(guó)預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)技術(shù)中，實(shí)現(xiàn)大量構(gòu)件的批量生產(chǎn)是難點(diǎn)之一。然而，裝配式建筑的優(yōu)勢(shì)也在逐步顯現(xiàn)，例如張奕等通過(guò)模塊化設(shè)計(jì)，對(duì)武漢市新洲區(qū)某民居的裝配式民居進(jìn)行了探索，既滿足民居的個(gè)性特點(diǎn)，又延續(xù)傳統(tǒng)建筑特色[16]。其次，裝配式建筑若要在現(xiàn)今國(guó)內(nèi)現(xiàn)澆式流行的情況下展示其優(yōu)越性，必須表現(xiàn)出抗震、安裝便利、綠色環(huán)保等技術(shù)性優(yōu)勢(shì)[17]。

結(jié)語(yǔ)

本文以長(zhǎng)春市為例，采用能部品產(chǎn)量化、部件產(chǎn)量化、結(jié)構(gòu)與構(gòu)件標(biāo)準(zhǔn)化的井干式木結(jié)構(gòu)裝配式建筑，結(jié)合國(guó)內(nèi)學(xué)者前沿研究?jī)?nèi)容，分析并提出符合長(zhǎng)春民俗文化特色的模塊化井干式木結(jié)構(gòu)民居設(shè)計(jì)策略，照應(yīng)我國(guó)中共中央國(guó)務(wù)院《關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)城市規(guī)劃建設(shè)管理工作的若干意見(jiàn)》的提案，意在推廣木結(jié)構(gòu)裝配式建筑與長(zhǎng)春市民俗文化融合，吸引號(hào)召更多游客前來(lái)觀光游覽，使凈月及周邊地區(qū)的生命力更加充沛，也希望本文設(shè)計(jì)策略能對(duì)我國(guó)模塊化民居的發(fā)展和模塊化裝配式民居的發(fā)展產(chǎn)生積極影響。