【2017.10期】传承与更新——青海河湟庄廓民居的绿色营建探索

在当下空前规模的转型时期，面对以上传统民居和自主更新中的现状问题，需在青藏高原生态安全建构的前提下从乡村人居环境建设的实际需求出发，以 “ 传承与更新 ” 为青海河湟庄廓民居绿色营建的原则。具体应在满足地区抗震等级设防和安全居住的基本需求下，将庄廓民居传统营建智慧与现代绿色建筑技术结合，以传承传统优秀文化和提升村民的生活水平为宗旨，再则通过实际工程的更新再造，在河湟地区形成相应的示范与推广效应，最终使青海河湟庄廓民居持续发展。

经过长期对青海河湟地区的实地勘察及反复甄选，充分考虑地域特征的集中体现和所具备的典型性，最终选址在青海省西宁市湟源县日月乡的兔儿干村。兔儿干村坐落在著名的日月山脚下，是文成公主进藏及茶马古道的途经之地,自古有海葬咽喉的称谓，现位于青海省通往藏区与环青海湖旅游圈的交集地段（见图3）。同时也处于我国三大气候分区（青藏高寒区、西北干旱半干旱区和东部季风区）的交界处及青藏高原与黄土高原的过渡地段，村域内湟水河支流药水河穿村而过，自然环境良好，具有独特的游牧和农耕景观（图4）。村落平均海拔3100米，年平均气温3.0℃，无霜期27~71天，最热的7月份平均气温为13.9℃，最冷的1月份平均气温为-10.5℃，具有太阳辐射强、昼夜温差大的特点。此外村落文化底蕴深厚，东科寺在湟源地区影响深远，全神庙位于村落核心区中心。兔儿干村于2016年入选为第四批中国传统村落，居民以藏族为主体，村落以庄廓民居为主要建筑形式且保存较完好， “ 新型河湟庄廓民居 ” 营建选址位于村落的核心区范围内（图5、图6）。

图3 兔儿干村的区域位置

图4 村落农耕与游牧景观并存

图5 村落庄廓民居现状

图6 新型河湟庄廓民居在兔儿干村的位置

“ 新型河湟庄廓民居 ” 设计与营建之初，采取严谨的态度，通过对青海河湟地区保存完好且仍在建造的传统庄廓民居进行周密和系统的记录，并将收集的资料进行整理与分析，归纳传统庄廓民居具有优秀营建智慧并使之得以传承，如节约土地的选址特征、适应气候的建筑形态、生土材料的最大利用及互助式的自组织营建。

a.节约土地的选址特征

传统庄廓民居在保证必需的采光、通风等条件下，以节约耕地资源为主旨，同时避免自然灾害的侵扰，在方便生产和生活的前提下，朴素地延传了与生态环境协调的选址特征，较好地与青海河湟地区的河谷型地形地貌相结合，多选址在避风的山腰、山坳或临近水源的区域，分别对应浅山、脑山地区的 “ 台地式 ” 和川水地区的 “ 平地式 ” 两种形式。

b.适应气候的建筑形态

传统庄廓民居大多由高大厚重的夯土院墙围和而成，在发挥良好的保温、蓄热性能的同时有效地阻挡西北方向的风沙，同时封闭内聚的院落加以庭院绿化，形成了相对舒适的小气候环境，夏季叶茂起到一定的遮阳效果，冬季叶落又不影响采光需求。

c.生土材料的最大利用

传统庄廓民居营建过程中除作为承重结构的木构架需请专业工匠建造而产生工费及木材的材料费，生土作为主要的建筑材料用于夯土院墙和土坯隔墙的建造，具有就地取材的最大优势，基本不需要资金投入且营建技术易于操作，这也是传统庄廓民居在青海河湟广大贫困的农村地区至今依然没有被完全放弃的原因之一。

d.互助式的自组织营建

传统庄廓民居采用一家建房全村帮忙的互助式自组织营建方式，在节约建造成本的同时，更是维系传统邻里间和谐共处的一种优秀文化传统，是乡土社会能够持续稳定发展的核心保障。保护和传承的不应只是物质营建的智慧，还应是具有精神信力的另一种更为深邃的智慧。

将上述青海河湟地区传统庄廓民居营建的智慧传承并针对现状缺陷，通过实验室和示范基地反复试制、检测与校核，进行针对性的优化提升和绿色建筑技术的添加，在把握 “ 传承与更新 ” 的原则下更新再造。基于营建场地是缓坡地的现状，设计以青海河湟地区 “ 台地式 ” 传统庄廓民居为原型，落成的 “ 新型河湟庄廓民居 ” 坐北朝南、占地面积320m2、建筑面积313m2、正房建筑2层、辅房建筑1层、面宽16.2m、进深20.5m（图7）。

图7 新型河湟庄廓民居设计鸟瞰图

兔儿干 “ 新型河湟庄廓民居 ” 作为农村住房兼绿色建筑技术科普、教学的实验基地使用，集成绿色建筑技术8项，分别为土钢结构、现代夯土、新型生土砖、被动式阳光庭院、太阳能热炕、碳纤维地暖、镁水泥屋面保温及生态木室内外装饰技术（图8）。

图8 新型河湟庄廓民居绿色建筑工作原理图

a.土钢结构技术

土钢结构技术在去钢材过剩产能和木材逐步作为稀缺资源的前提下，利用土钢结构代替传统木材作为承重结构。土钢结构技术指在轻钢结构上焊接钢筋连接构件，并插入夯土墙体和生土砖墙体与内部的竹筋和钢丝网片连接，同时夯土墙和生土砖墙通过加置纤维丝和固化剂，在增强墙体抗裂性能的同时又将轻钢结构紧密包裹，综合发挥钢和生土两种材料的优势从而整体提升结构性能。

b.现代夯土技术

现代夯土技术可分为材料改质和工具改良两个方面。材料改质，在保证生土具备可还原性的前提下向生土中加入沙子、水泥、白灰、纤维和固化剂等材料并施加一定的外力，使土粒胶结，达到增加土体耐久性和力学性能的目的[6]。工具改良，指传统夯土模具与夯土锤，分别被穿墙螺杆、槽钢与木模板组成的新式模板和空气压缩机制动的夯土锤替代，可大量节约人力和施工时间。

c.新型生土砖技术

新型生土砖技术同样包括材料改质和工具改良两个方面，在改质方面与现代夯土技术一致，在工具改良中，通过静压砌块成型机制备生土砖，提高了生产效率[7]。在人们普遍接受砖砌建房的现状背景下，生土砖同样具备方便计算成本的优势。

d.被动式阳光庭院技术

被动式阳光庭院技术基于打破青海河湟地区漫长的寒冷季节及传统庄廓院落的空间使用率低的现状，试图在极端天气下更多的接受阳光照射，同时打破季节差进行绿化种植，形成相对较好的小气候环境，这也是对青海农牧区居民普遍接受的阳光暖廊技术空间狭长现状的优化，从而在更大面积的庭院内拓展生产、生活等诸多活动。设计采用轻钢结构上覆3层PC阳光板，采取在南北两侧开设高窗形成自然循环通风的措施应对极热天气。

e.被动式太阳能热炕技术

被动式太阳能热炕技术保留传统土炕以生土作为材料的优势特征，改善燃烧带来的室内外空气污染引发的健康隐患，与太阳能热水器结合运作。其原理是通过太阳能热水器提供的热水给炕面提供热量，是充分利用青海河湟地区充足日照条件的清洁能源利用的体现。

f.碳纤维地暖技术

碳纤维地暖技术是应对青海河湟地区极端干燥气候的一种尝试。原理是利用太阳能产生电力，通过碳纤维分子活动振荡取得热量。其优势是对室内物体直接加热升温而不通过加热空气升温，避免了空气对流减少室内温湿度损失，增加室内环境舒适度。

g.镁水泥屋面保温技术

镁水泥屋面保温技术的产生，基于青海省盐湖生产大量镁质产品而剩余大量工业废料，对高原生态环境保护带来了一定的挑战。镁水泥的研发与应用，对消解废料起到一定作用，但多用于板材和装饰品制作，缺乏更大的市场需求。同时传统庄廓民居采用生土压实覆顶，缺乏更为有效的保温材料。将镁水泥发泡后具有胶凝性能好、耐久性强及快速固化等优点，用于庄廓民居屋面保温，对镁水泥向新建材市场拓展具有促进作用，从而减少镁质工业废料囤堆对高原生态环境的影响。

h.生态木室内外装饰技术

生态木室内外装饰技术基于青海河湟地区庄廓民居乃至青海各类民居的室内外装饰上木材大量应用的现状，生态木利用原木废料压制合成与原木相比在保证装饰效果的同时，具有木材不具备的防水、防蛀、防腐和保温隔热等特点。在木材作为稀缺资源，面临采购和成本加大的背景下也是一种被动的主动尝试。

以上集成的8项绿色建筑技术，不求在青海河湟地区及广大农牧区的传统民居保护和自主更新住房的营建中全盘利用，还需因地制宜结合发展需求及经济实力酌情采纳，逐步完善。在 “ 新型河湟庄廓民居 ” 落成过程中，课题组成员与村民一同建造并参与到本村的各类活动中，将绿色建筑的相关技术绘制成展板、宣传册及多媒体课件，通过座谈会的形式与参与建造的工匠和村民进行及时交流，培训村民掌握绿色建筑施工技术，已有村民自发组织营建新型绿色技术集成住宅，并传播至周边及其他地区，受到了社会各界的广泛关注。同时在通过实践验证理论可操作性的过程中，得到了兔儿干村民的广泛认同，促进了邻里关系的和谐共建。此外形成了多项技术导则、设计标准和发明专利，并荣获国家住房和城乡建设部颁发的2016年度田园建筑二等优秀实例奖，这既是鼓励更是促进我们对乡建领域进行更为深入而持续地探索（图9 — 14）。

图9 新型河湟庄廓民居建成外景

图10 新型河湟庄廓民居建成内景