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挑战杯研究报告周江龙

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云南墨江县哈尼族节能型土掌房设计初探

研究报告

云南墨江县哈尼族节能型土掌房设计初探

研究报告

摘要：

本作品设计的目的是从小康型的可持续发展住宅设计方面出发，结合哈尼土掌房民居特点，运用新型节能技术，创造出保有民族特色，运用新能源，节能环保、具有新时代气息的新型土掌房型制，用于指导墨江县哈尼特色村寨今后民居建设的发展方向。

关键词：

哈尼土掌房节能生态小康型

一、项目背景及简介

中国传统民居是一种内涵极为丰富的文化形态，反映了当地居民的传统文化习俗，并融汇于地方性的自然生态环境之中。

它分布在全国各地，由于民族的历史传统、生活习俗、人文条件、审美观念的不同，也由于各地的自然条件和地理环境不同，因而，民居的平面布局、结构方法、造型和细部特征也就不同，呈现出淳朴自然、而又有着各自的特色。

本课题所研究的土掌房系哈尼族四大建筑（土掌房、蘑菇房、杆栏式房、封合式瓦房）之一，深得古羌系族群的碉房建筑法的精髓，“屋顶皆设有晒房，以为暴晒粮食之用”。

土掌房之所以能够如此经久不衰，并在某些地区已然蔚为壮观，是因为其对自然环境，对社会环境以及对存在于哈尼人精神世界的各种“观念”都具有广泛的适应性。

墨江县金厂河流域的土掌房一般选择在半山向阳、开阔的山梁上建寨立业，最大的村寨不过200多户，小的则数户，其中以数十户的村寨居多。

以大村小村相互交错，相隔一两里或三五里路程为其村落分布特点，并以崎岖山路和林中小径相通连，呈现星罗棋布的村落格局。

哈尼民居家家户户相连，冬暖夏凉，但房屋低矮、黑暗、人畜不分。

在现阶段，一方面是改善农民的居住条件和生活质量的问题，另一方面又不想使传统建筑遭到破坏，传统与发展发生了激烈的碰撞。

保留土掌房的原始外观是不容置疑的，但在保护的同时，如何提高居住质量和居住舒适性，从生态可持续发展方面去设计新时代的哈尼特色民居，是一个值得深入研究的课题。

本课题致力于对小康型节能型土掌房型制的探索，从可持续发展的生态建筑方面去探讨新型土掌房建设的可能性。

二、传统土掌房特点分析

（一）传统土掌房的优势

1．地表型山地建筑

云南哈尼族居住地多在山区,土掌房依山坡而建,平面采用合院式布置,内院则常有高差且高差的大小取决于地形的坡度。

建筑的剖面形态表达出基地的形状,贴近坡地地形,最大限度地保留周围的自然地貌。

如此建造房屋,对山体的改变极少,非常具有生态合理性。

（见图一）

图一地表型山地建筑

2．生态性建材

土掌房顾名思义可知其建筑材料是以土为主。

与大多数传统民居不同,土掌房用的木料很少,仅用来作屋面的檩条和构造拄.主要材料可以说就是土,土地面、土墙体、土屋顶。

建筑用土并不需要经过加工改变其成分,取材容易,又不破坏生态.而在拆旧建新时,原来的土或回归大自然、或再利用建新房，没有废弃物的后遗问题。

（见图二）

图二生态性建材————生土

3．节能

土掌房节约了几方面能源,首先土掌房的村寨都建造在向阳的山坡地,单栋房屋的朝向均为背山向阳,形成较好的小气候。

房屋的维护结构又是由土构成,屋顶覆土不小于20cm,墙的厚度不小于40cm,开窗很小,因而房屋的保温性能较好,当地人称自己的房屋冬暖夏凉,节约了采暖耗能.其次,能源的综合利用,在家庭的日常生活中最离不开的是火.火燃烧在屋内的火塘中,在做饭的同时火塘的多余热能还用来烘干农产品,这些农产品根据所需的干燥程度的不同而放置于距火塘不同距离的地方.火塘燃烧所产生的烟则有熏死有害昆虫的功效,以保护木柱木梁不遭蛀食,并能预防人的某些疾病产生.可谓一举多得.再者是节约土地,土掌房占地小,一般农家需要解决的凉晒场地由屋顶担任,室外不需要更多的空场地满足农家的需要,所以哈尼族村寨内部的房屋鳞次栉比,仅留通道供人畜通行。

建筑密度高,占地少。

另外土掌房的建造材料，人工制作，无需机械，在一定的程度上，节约了建筑能耗。

（见图三）

图三传统土掌房

4．物理性能好

土掌房由于墙体有一定的厚度,房间之间的隔声隔热防寒效果显然优于用竹材或木材作墙的其它传统民居,加之其与外界相对封闭的外墙,使得内部环境非常安静.

5．经济优势

土掌房建筑本身对形成产品的建材耗材少,地方性建材非常容易准备,建造房屋所耗的劳动力不多,劳动强度也不大,妇女小孩均可参加建房活动。

不需要消耗大量的劳力,又很便宜。

（二）土掌房的缺点和所面临的危机

哈尼土掌房虽然有众多的优点，但毕竟是村民自发建造的，由于资金、缺乏指导性等原因，哈尼土掌房同样存在一些不可忽视的缺点。

最突出的是大部分民居低矮、黑暗、人畜不分，防雨性不强。

同时，生产区与生活区划分模糊，影响居住的舒适度。

另一方面，土掌房哈尼族村寨村民普遍认为土掌房是一种落后的建筑形式,它所代表和反映的是相对的贫穷。

今天,人们更愿意选择大瓦房和楼房。

事实所反映的也如此。

在很多村庄中,砖房和土掌房并存。

传统土掌房的形制被更高的、更大体量的建筑打破。

保留了土掌房格局的，也被新型材料和建筑形体弄得不伦不类。

如果不引起重视，土掌房这一种建筑型式将面临着消亡的命运。

三、节能型土掌房设计构想（创意=创异+创艺+创益）

本课题的起源是墨江县金厂河小流域村庄整治规划项目，由于有对村庄土掌房民居的整治和改造任务，萌生了设计一种高标准节能型民族特色住宅设计的构想，用于指导墨江县哈尼特色村寨今后民居建设的发展方向。

（一）、创异

创异之处是将现有的科技应用到土掌房，这是前所未有的。

突破了现代社会大量钢筋混泥土及砖混结构的束缚，在保留传统土掌房特点的同时，通过创新及改造，使新型节能土掌房给人类带来更大的方便和利益。

1.墙体节能技术

土掌房是生土建筑，是一种节能环保，可重复利用的材料。

因此，仍用生土为材料，这也可保有传统土掌房的特色和冬暖夏凉的建筑物理环境优势。

（见图四）

图四节能的建筑材料

2.太阳能建筑一体化

当地一年中大部份时间都有充足的太阳光，因此太阳能的利用是最好的节能途径。

屋顶装有不影响民居特色外观的光伏电板，供电的同时也可提供热水。

（见图五）

图五太阳能建筑一体化

3.利用雨水做景观

当地雨水资源较充沛,整个村落都可考虑在流域附近做雨水收集装置,收集雨水用于农田灌溉。

对于住宅本身，本设计考虑的是利用雨水做水景观，丰富建筑形态。

另外，水景观的存在对于建筑的微环境有一定的帮助。

此外，如果经济条件允许，可以把收集的雨水进行净化处理，提供整个住宅本身的用水。

（见图六）

图六利用雨水做水景观

4.沼气能源的运用

根据墨江县哈尼特色村寨民居的特点，推进农村村户沼气的使用，配套设计了沼气应用系统。

沼气池的建设与牲畜圈、厕所与厨房同步建设。

对牲畜圈与厕所的排泄废物进行收集。

沼气池发酵的沼气用于厨房做饭，还可以用于照明等。

沼气液与沼气渣可用于农田，绿色环保，实现沼气能源的充分利用，改善村民居住空间的舒适性的同事也改善了村寨的生态环境。

（见图七）

图七沼气池循环系统

（二）、创艺

1.采光通风的改善

适当增加住宅的开窗，使所有空间交叉通风，但不宜设低窗和过大面窗的窗，否则会破坏土掌房的外观特点，另外可以利用屋顶采光井，提高采光照明和通风的效果。

改善传统开窗，原有开窗的基础上开有高侧窗及利用采光井，获得必要的光照与通风，并且窗体适应新型土掌房的外观，达到美的艺术效果。

（如图八）

图八梯间窗及门窗

2.土坯砖的改善

传统土坯砖是由人工手工工艺制作，制作速度比较缓慢，整个土坯砖表面疏松毛糙、强度较低。

而新型土坯砖采用专业制砖机制作，整个土坯砖表面光滑整洁且强度较好。

（见图九）

传统土坯砖

新型土坯砖

图九传统土坯砖和新型土坯砖

（三）、创益

新型土掌房不仅为当地居民节约建造开支，还从日常能耗方面节约了大笔开销。

经济效益，社会效益与生态效益都有卓越成效。

还可以在其他可施行地区推广，收获更多、更大的效益。

4、节能型土掌房技术特点和适用范围

本作品设计的目的是从小康型的可持续发展住宅设计方面出发，结合哈尼土掌房民居特点，运用新型节能技术，创造出保有民族特色，运用新能源，节能环保、具有新时代气息的新型土掌房型制，用于指导墨江县哈尼特色村寨今后民居建设的发展方向。

主要技术特点有：

1.保有民族特色元素，能在外观上体现土掌房的民族特征；

2.节能材料的运用；

3.太阳能技术的运用

4.雨水收集系统技术的运用；

5.沼气能源的运用；

6.墙体材料及施工工艺的改善。

5、参考文献

【1】尚建丽；传统夯土民居生态建筑材料体系的优化研究【D】；西安建筑科技大学；2005年

【2】许丽萍、马全明；夯土墙在新的乡土生态建筑中的运用——浙江安吉生态屋夯土墙营造方法解析【J】；四川科学研究；2007年06期

【3】陶忠，谭冠平，曹净；云南农村民居土建筑墙体土工试验研究【J】；工程抗震与加固改造；2008年01期

【4】李胜;张帆;仇银豪;运用屋顶绿化构建雨水回用系统[J];安徽农业科学;2008年05期

【5】刘星;石炼;;城市可持续水生态系统初探——以中新天津生态城为例[J];城市发展研究;2008年S1期

6】柴宏祥;绿色建筑节水技术体系与全生命周期综合效益研究[D];重庆大学;2008年

【7】杨凯;屋面雨水净化与直接利用技术研究[D];哈尔滨工业大学;2010年

【8】成岚;雨水资源在居住建筑节能设计中的利用[D];重庆大学;2007年

【9】刘长滨等．太阳能建筑应用的政策与市场运行模式，中国建筑工业出版社，2007年1月

【10】全国环境统计公报（2007年）

【11】左然等．可再生能源概论，机械工业出版社，2007年8月

【12】《2007年国民经济和社会发展统计公报》

【13】罗振涛霍志臣2007中国太阳能热水器行业发展状况报告太阳能2008：

1：

2-3

【14】中国太阳能热水器产业发展纲要中国太阳能产业资讯2009.1

【15】　王　军,吕东军.走向生土建筑的未来[J].西安建筑科技大学学报,2001,（6）:

1472149.

【16】　顾道金,朱颖心,等.中国建筑环境影响的生命周期评价[J].清华大学学报（自然科学版）,2006,46（12）:

195321956.

【17】　（美）琳恩·伊丽莎白,卡萨德勒·亚当斯.新乡土建筑———当代天然建造方法[M].北京:

机械工业出版社,2005.

【18】　苏锡璋.人类建筑的瑰宝———南靖土楼[J].福建地理,2002,（3）:

35237.

【19】　荆其敏.生土建筑[J].建筑学报,1994,（5）:

43247.

【20】柳孝图.建筑物理（第二版）[M].北京:

中国建筑工业出版社,2000.

【21】许丽萍，马全明.夯土墙在新的乡土生态建筑中的应用———浙江安吉生态屋夯土墙营造方法解析.四川建筑科学研究）[j].2007，33（6）

【22】张浩达，《视觉传播》北京大学出版社2012