云南传统民居更新中墙体的节能设计

杨秋鸣

（山西建筑职业技术学院，山西 太原 030006）

一、研究背景

1.新农村建设

建设社会主义新农村是在十一五规划中提出的，要统筹城乡社会经济发展，推进现代农业建设，全面深化农村改革，大力发展农村公共事业，千方百计增加农民收入。新农村建设的目标是“生产发展、生活宽裕、乡风文明、村容整洁、管理民主”。民居作为农村住宅的主体，在新农村建设及不断的城市化进程的大背景下，由于建筑技术、设备技术、施工技术的趋同，使得全国各处的新农村建筑逐渐丧失了其地域特点，越来越成为工业化生产下的产品，千村一面，甚至千城一面的现象随处可见，这是建筑文化和民族传统文化的消亡。

2.能源危机

石油、煤炭、天然气这三种传统的化石燃料能源占世界能源消费的90%以上，其中石油占一半以上。2004年世界能源统计年鉴的数据显示，按照目前开采速度，石油仅可开采41年，全球天然气可开采63年，全球煤炭可开采231年。经历1973年、1978年和1990年三次能源危机后，各国对新型能源的研究和利用不断深化，但是在2012年BP发布《BP世界能源统计年鉴》中显示，2011年化石燃料以87%的市场份额继续主导全球能源消费，可再生能源虽然增长迅速，但仍只占全球消费的2%。

而我国的能源利用现状相当不乐观，2010年中国能源消费总量为32.5亿吨标准煤，比2005年上涨46%，五年间，中国超越美国成为全球第一大能源消费国。而我国的国情是，未来20年仍将是工业化和城市化进程快速深化的阶段，能源需求还将进一步增加。因此，在现代新建筑的建设中，应该将建筑对能源的消耗列为考虑的方面之一，引起人们对生活态度和生活方式的新的全面思考。

二、研究现状

1.在新农村建设的过程中，新型农民对传统建筑形式和空间不能满足当下生活需要的现状进行自发的更新，出现在靠近市区到偏远乡村建筑形式从现代式到“穿衣”、“带帽”的混合式再到传统式的过渡现象。居住者对传统建筑更新大体上呈现以下几种现象：（1）住宅加层；（2）成套改建；（3）平改坡；（4）功能置换。这些对传统建筑的革新，意欲实现传统建筑对现代生活需求的适应，这是一种自下而上式的发展模式，在没有政府规划影响的情况下，这种杂糅的建筑形式可能需要很长的一段时间来实现稳定。

2.我国目前的建筑用能现状。（1）新建、改建建筑规模大。随着我国经济的快速发展、人们生活水平的不断提高，以及住房制度改革，人们对建筑的需求持续上升。以北京市为例，每年增加的房屋面积高达1200万平方米。（2）建筑热工性能差。由于建造速度快、施工质量差等原因，建筑的各项热工性能不达标，出现保温隔热和气密性差等现象，由于空气渗透而损失的热量占全部热损失的一半以上，所以这些建筑需要巨大的使用能耗。（3）采暖效率低。我国采暖地区分布广泛，普遍存在采暖设备落后，供暖效率低且成本高，对环境污染大，同时系统内室温冷暖不匀的现象。据统计，目前我国采暖地区建筑每年各种形式的采暖用能11430万吨 (标准煤)，建筑能耗约占全国总能耗的l/4，居耗能的首位。

三、研究意义

云南是一个具有26个民族世居的地方，在漫长的历史演化过程中，形成了各民族独有的民族文化。而在国际、国内享有盛誉的传统建筑形式作为民族文化的重要载体，也体现出丰富多彩的特性。然而在新农村及城市化过程中，这些具有独特生态环境和保存民族文化意义的传统建筑在现代建筑空间、建造方式、建筑材料的冲击下逐渐被淹没，论文试图通过对云南部分传统建筑墙体形式的介绍，以这些建筑形式的墙体构造作为出发点，研究现代节能建筑墙体的建造方式，为现代建筑的墙体节能提供一定的借鉴意义。

围护结构各部位（墙体、门窗、屋顶、地面）热损失比例为：墙体结构的热损失约占60%~70%；门窗的热损失约占20%~30%；屋面的热损失约占10%，加强墙体结构的保温隔热措施，是建筑节能的重要组成部分。

我国的住宅建筑耗热指标远低于丹麦、美国、德国等其他发达国家，且低于我国节能设计标准要求，因此在设计中还有很大的发展空间，我国未来的节能之路仍很漫长。

四、研究内容

（一）云南传统民居分布及形式

云南传统民居的分布与不同地理气候类型有很大的关系，相应的采用的建筑形式墙体材料也会有所不同。大致的呼应关系如下：

土掌房——干热河谷地带：如金沙江、怒江、红河中上游的沿江区域以及滇中和滇南的部分地区。

干栏住屋——湿热河谷地带：如澜沧江、红河下游的沿江区域以及沿云南南部及西部边境属南亚热气候带的地区。

井干房——高寒山区地带：如地处青藏高原余脉的横断山脉的滇西北地区和云贵高原乌蒙山脉的滇东北地区。

院落住屋——低纬山地原季风地带：主要为滇中地区。

（二）云南传统民居墙体形式

按照墙体的施工方式不同，这些建筑形式的墙体可以分为板材墙、块材墙和版筑墙。

1.板材墙是预先制墙板，施工时安装而成的墙。按预制板材的工艺类型和技术水平看，板材墙可以分为竹蔑墙、木楞墙、围篱式墙。

（1）竹蔑墙的建造技术在云南的少数民族中早已成熟，且现在还在广泛地使用。其竹材的自身特征为：取材方便，加工简单，安装灵活，拆卸方便;物理性能为：透气通光、通风散热，较适合温暖湿润的气候地区(另外，在寒冷的滇西北和高寒山区，竹墙也作为墙体的辅助材料，例如民居门窗、木楞房的内壁或一些仓库、牲畜用房等处)。建筑艺术特征：轻盈别致，质朴美丽，形式多样，在质感和肌理上充分体现了生态建筑的艺术魅力。

（2）云南使用木楞墙营造技术的民居很多，纳西族、普米族、怒族和部分傈僳族、独龙族、藏族、彝族、白族等民族的许多住屋都采用这一营造方法。木楞房适于森林较多的地方，可以就地取材，防潮抗寒，但缺点是不防火，密封差，且尺度有限。木楞房墙体虽构造简单，但是相互交错叠置的圆木壁体，既是围护体系，也是承重体系，用这个方法构成的封闭体整体性很强，在力学上比其他方法更为牢固和稳定，有利于建筑抗震。

（3）围篱式墙是一种包括竹、木、藤等多种材料墙体的统称，风格简易质朴且自由灵活，极具乡村野趣。这种墙多用于乡村民居中，如作隔墙、院墙、篱笆、仓库、牲畜用房等，因其质轻透气的特点，还常用在山墙山尖或二层墙面等位置。按其材料及其主要营造工艺，可分为编织、绑扎和拼合三种。

2.块材墙是指用胶结材料将块材组砌而成的墙体。按其材料的不同，块材墙有土坯墙、石墙和砖墙三种。

（1）土坯墙比夯土墙的技术含量要低，也更怕雨水和盐碱侵蚀，墙顶需要盖瓦顶，以免被雨水淋坏。但其施工的时间更灵活，且墩实淳厚，粗犷质朴，与大地融为一体，充分展现了传统民居的艺术魅力，其表现力也是其他建筑材料不可取代的。在墙身内外还要用掺和了草、谷皮或麦杆的泥浆抹平，有条件的还再用石灰抹白。

（2）石材是人类最古老的建筑材料之一，其坚固、耐久的材料特性与人类追求的永恒观念有着相通之处，因而在建筑领域得到了广泛的运用。在云南有许多民族的民居以石砌墙，石材朴素的天然色彩和纹理效果突出，石墙质地坚硬、沉重而可塑性差，在质感上显得刚气十足。

（3）在云南，相比于生土、原木、竹、石等天然材料，砖是更费工费料的人工材料，因为其制作过程较天然材料更复杂，从材料的选择和处理、制坯、烘烧、砌筑等过程都需要花费很多的时间和足够的经验，所以在大多数的村寨砖砌墙应用很少，只在大门有部分的应用。

3.板筑墙是在现场立模板或者立筋，浇泥之后拍实之后而成的墙，所以又现浇式的夯土墙和立筋式的夹泥墙。由于板筑墙是一种整体墙，其抗震性能要较其他技艺的墙体更强。

对云南各民族来说，夯土墙具有其存在的特殊原因，除了取材方便、经济便宜之外，更坚固耐久，整体性强，热工性能优越，且人人皆可参与建造，因而至今许多农村住房仍使用这种传统的夯土技术。土中加入稻草、芦苇、松针等拉结料，增加墙体的抗拉抗剪强度；骨料有助于加强抗压性，一般是碎砖瓦、石砾，大理沿洱海地区的一些小渔村甚至还有放螺壳作骨料的。

在传统民居更新的过程中，这些传统、环保的墙体施工方式越来越被现代建造方式所替代，出现了许多不伦不类、形式混杂的建筑形式。与此同时，在建筑材料的选用上，也因为诸如木材的不可再生、石材的难以加工、生土的工艺老旧以及政府政策等而受到了很大的限制。比如，在“十二五”规划就提出：随着城乡建设发展对建材产品需求急剧增加，资源环境的约束矛盾日益突出，进一步推进墙体材料革新是保护耕地、节约能源、提高资源利用效率、转变经济发展方式、维护人民群众权益、缓解经济社会发展与资源环境矛盾，及增强可持续发展能力的重要措施。

在实现维持传统乡土建筑形式，保持多样的建筑及民族文化的同时，如何实现“十二五”目标，是我们面临的一项重大任务。恰当地综合民间传统文化与全球性先进技术进行设计的建筑形式，试图使所有的传统都能在不断被摒弃的过程中得以修正并赋予新的内容，作为现代性与传统性的统一体，更多的是对传统的形式、材料和建构技术作出新的诠释，而不仅仅限于修正。因此，我们应该向乡土建筑学习，学习其技艺、经验所体现出的地方性知识，对人类居住的可持续发展能发挥重要作用。

大量使用天然建材是传统乡土建筑的显著特点之一。天然建材可持续利用的出发点在于：在资源允许的条件下，结合现代材料和构造技术对天然建材加以改进，使之性能改进、资源利用率提高。石材经久耐用，可以回收利用，热容量很高，因此在石材丰富地区，石材是一种绿色的材料。但是，鉴于对石材进行性能改造的余地不大，大量使用木材也不可能，因此，关于天然建材可持续利用的研究主要围绕生土材料和原竹的利用展开。针对块材墙体中的土坯墙，可进行将其改进为用植物纤维和水泥增强的生土材料，即以生土为基本材料，以植物纤维和水泥为掺料，搅拌均匀，经过养护、干燥等过程，得到轻质保温、隔热的生土材料。该方法在植物纤维材料的选用及与水泥的配比上应该反复试验，以期得到最佳的抗压和抗剪强度，利用这种方式砌筑的墙体，其外观与传统方式基本一致，材料同样易得而环保，可回收利用，热工性质较之传统土坯墙更好，强度更高，制作方式较之传统夯土墙时间更短，施工更方便。

针对板材墙中的竹蔑墙及版筑墙体中的夯土墙的更新可参考国外的经验并加以改进。PISE技术是利用水泥土、砂石材料加水搅拌成塑性体，泵送入模板的方法成模，该方法源于法国，使土与钢筋共同形成墙体，施工效率更高，抗震性能良好。美国受该技术启发，发明了喷射生土技术，即采用高压喷头将生土浆喷射在单侧模板表面，随着多次喷射，生土浆在模板上的不断凝固加厚，当达到设计要求时，刮平墙体表面。在竹蔑墙的启发下，同样可以以竹蔑为模板，应用木骨泥墙的传统方法实现快速、高效、强度更大的墙体施工。

竹子具有良好的保温隔热效应，但竹子为空心结构，不易加工，防火难处理，连接部位的刚度难保证，所以在新型建筑中竹子的利用应该结合其他新型轻质材料，比如钢材等来实现，结构形式也应该选用其他的耐压材料来替代竹子。因此综上，以竹子作为墙体时应将其作为非承重墙体，当然在立面上可以用竹子加以装饰，实现和传统建筑外观形式相同的效果。

在现代化浪潮的影响下，系统挖掘和整理传统建筑的精华显得尤为迫切。同时，为了迎接全球化的挑战和能源危机，传统建筑应该在不断提高气候变化适应性、增强抵御自然灾害能力、满足现代生活的前提下，尽量保留云南传统建筑的形式，实现民族文化的多样性。

[1]柏文峰.云南民居结构更新与天然建材可持续利用[D].清华大学工学博士学位论文，2009.

[2]蒋高哀.云南民族住屋文化[M].昆明:云南大学出版社，1997.

[3]杨大禹.云南少数民族住屋——形式与文化研究[M].天津:天津大学出版社，1997.

[4]高芸.傣族民居[M].北京:北京大学出版社，2003.