寒冷地区传统村落生态智慧挖掘——以锦江木屋村为例

赵宏宇，姜雄天

吉林建筑大学 建筑与规划学院,长春 130118

全球至少30个国家,6亿人口,我国近三分之二国土面积处在寒冷地区.寒冷地区是中国乃至世界各国不可忽视的重要研究领域.寒地城市因特殊的气候特征和地域条件给城镇居民生产、生活带来诸多不便,以及所产生高成本、高维护的城乡建设问题,极大地制约着区域协调可持续发展[1-2].诸多理论研究及建设实践都忽视了寒地的地域性气候,普适性的技术措施难以落地生根,出现水土不服的现象.这些理念和做法大多具备高技术、主动式、设备自身不可循环等特征,往往盲目迷信高技术的生态效果,没有从根本上融入自然循环中,普遍存在重“术”轻“道”的现象.

反观我国北方传统村落具备遵循周而复始的自然循环营建法则,根植于地形地貌和自然环境的形制格局,空间的多功能完美叠合,材料全方位物尽其用的特点[3],其根植于寒地气候特性的低技术、低成本、低冲击、低维护、适应式和功能复合等特征正是现代寒地城乡规划与设计所追求的目标[4].

本文选择被誉为“长白山木文化活化石”的锦江木屋村,对其生态智慧的挖掘,探索对当代寒地城乡可持续建设的启示,试图回答如下问题:① 寒地气候是如何影响传统村落模式的？② 什么样的生态智慧指引着“锦江木屋村”在寒地恶劣的气候下保存至今？③ 其生态智慧有何当代价值与启示？

1 探索:寒冷地区传统村落生态智慧的形成基础

当代生态智慧(Ecological wisdom,英文缩写为EW)的定义是妥善处理人类在生产生活中与自然的关系的思维模式和实践准则[5-6],但是有其地域性和特殊性.首先,我国寒冷地区冬季寒冷且长达半年,大大缩短的日照时间压缩了植物的生长期,导致了大部分植物较早进人了休眠期,休眠后植物的生物活性近乎丧失；其次,年降雨量普遍在1 000 mm以下,大部分地区集中在400 mm～800 mm之间,且降雨多集中在七八月份的夏季,而五六月份蒸发量极大,雨量时空不均,冬季主要以降雪的形式降水,面临着洪涝、干旱、降雪等更加多元且频发的典型寒地灾害[7-8]；再次,冬季受东西伯利亚寒流和夏季低纬海洋湿热气流影响,冷暖阶段性变化明显.因此,有着冬季漫长而寒冷、降雨时空不均、冷暖阶段性变化明显和洪涝干旱降雪三灾并存等更为严苛的生存环境.

气温和降水一直是影响传统村落生存发展的核心问题.不同的气温、降水产生了不同的植物生长期、四季变化特征和灾害类型，造就了南北方传统村落极具差异的空间格局、建筑形式和应对措施见表1.

表1 寒冷地区传统村落与南方传统村落特征对比Table 1 The characteristics of traditional villages in cold areas and that of traditional villages in southern China

续表1

为了减少寒冷气候的负面影响,克服气候因素的制约,我国寒地传统村落在上百年乃至上千年应对寒冷干旱的严峻气候的过程中,立足于生存与生活诉求,凝练出一套独具特色的能够应对多灾害类型的、以村落为单元的完整寒地民间生态智慧知识体系,为寒冷地区传统村落在多灾的气候条件下农耕文明的延续提供了核心支持.具体体现在选址时利用地形地貌来预防灾害以营造安全适宜的居住生态环境,如山西晋中市后沟村借由山势形成阶梯形的村落空间模式有效地减少洪水对于村庄的损害;疏松的空间格局,如齐齐哈尔富宁屯宁年村每户之间留出充足的院落空间以获得充足的日照;采取敦实规整朴素的建筑形式,如辽西地区海平房敦实紧凑的建筑形式有效应对雨水冲击和热量散失[9];主动应对与被动适应结合,如黄土高原地区的柏社村利用当地土质特性人工凿挖地下窑洞,形成特殊建筑景观的同时取得了冬暖夏凉的效果[10];注重资源与能量的高效利用的应对措施,如木屋村通过火墙火炕利用炊食余热保温御寒.其中,对于严寒气候的高度适应和自然要素(资源与能量)的物尽其用,是寒地人类聚居实现高可持续的关键所在.

2 解析:锦江木屋村生态智慧的多维解读

锦江木屋村地处东北地区吉林省长白山山脉西南麓,头道松花江上游,始建于康熙年间,由康熙皇帝祭拜长白山进山探路驻扎的兵丁繁衍生息至今,已有300余年历史,至今依然保留了比较完好的传统聚落形态和风貌,是长白山地区保留至今最完整的木屋村落,目前已被评为我国第二批传统村落,其典型的寒地气候特征、营建技艺背后的寒地生态智慧,具有较强的经验性与环境适宜性,具有重要的研究价值.

锦江木屋村作为寒地夏热冬冷地区山地型传统村落的典型代表,在东北地区极端寒冷气候环境影响下,保存至今且依旧具有生命力,得益于其极赋智慧的传统聚落自身空间的运营实现对寒地多元气候、灾害的有效应对.其中包括对降雪、山洪与干旱;强烈的冷暖阶段性变化、林区冬季湿寒等.其生态智慧具体体现在“藏风得水、因地制宜”的外部聚落选址;“阻风御寒，采光纳阳”的内部空间格局;“御寒取暖、物尽其用”的木刻楞技艺及“遵循节气、自发善治”的维护活动.体现了“顺天而治,地尽其利、物尽其用、自发善治”的传统人居环境营造思想,强调在极寒气候条件下对有限资源高效利用的高可持续生态智慧.

2.1 “藏风得水、因地制宜”的外部聚落选址

锦江木屋村基于“辨方位,择地形,相水,观风,栽植”的系统性选址布局原则[11],选址位于北高南低、林木环绕、取水便利的向阳山腰处,实现对自然气候、地势条件的趋利避害(见图1).

图1 锦江木屋村竖向选址示意图Fig.1 Diagram of vertical site selection of Jinjiang Muwu village

锦江木屋村在保障采光条件优越的同时亦可阻挡冬季寒流;同时可在夏季带来头道松花江“界水而止”的凉风.受地形风影响,锦江木屋村村落选址于北高南低的山腰处;风速较小,不易产生霜冻效应,利于保温.

周围的植被可涵养水源,又可防止水土流失,还可调节气候.木屋村的外部聚落选址智慧既应对了高山寒区气候严峻及降水不均的问题,又改善了冬夏两季的微气候环境,塑造了宜人的人居环境,并通过合理的自然生态空间垂直布局,因势利导,形成了特有的“田—林—村—田—林”的纵向空间布局,兼具保水固土的作用,同时实现了对能量立体复合的高效利用,为生产生活提供了最大的便利(见图2).

图2 锦江木屋村的纵向空间布局Fig.2 Longitudinal spatial layout of Jinjiang Muwu village

2.2 “阻风御寒,采光纳阳”的内部空间格局

锦江木屋村通过“合理栽植、垂直冬季主导风向的线性布局、坐北朝南的建筑朝向、疏松的院落空间”的内部空间组织排布保证最大限度的“阻风御寒,采光纳阳”,提升冬季人居环境的舒适性(见图3).

图3 锦江木屋村平面图Fig.3 Jinjiang Muwu village plan

首先,通过调整村落周围的山林及作物配置以避风纳阳.一方面利用村落西北向的山林植被保水固土,减少水土流失造成泥石流等灾害的发生，同时形成了防风林带减弱冬季西北风的风速,抵御冬季寒流,形成弱风的微气候环境；另一方面砍伐东南向山林,保证村落获得足够的日照,并配合种植当地作物[12].同时通过农作区存蓄雨水,实现对水资源的集约利用，既优化了木屋村的聚落生存环境,又满足了自身生产需要.这是一种无“设计”的劳动行为,从某种意义上讲也是一种有意识适应自然的创造活动.

其次,依托因地制宜的空间布局,实现了严寒气候的有效应对和空间响应.沿山体的走势成线性分布在阳坡的不同位置,街巷肌理呈东北—西南方向,保障建筑均垂直于冬季的主导风向,形成连续的防风界面.为保证获得充足的光照,村落通过街巷的横向布局依路而建,建筑坐北朝南,留出充足的院落空间,整个村落形成疏松的东北 — 西南的总体布局.

2.3 “御寒取暖、物尽其用”的木刻楞技艺

木屋村在严寒的气候条件和“木帮文化”的影响下,通过“木瓦”、 “木烟囱”、“木骨泥墙”等巧妙的房屋建造技艺(见图4 ～ 图6),体现了“因材致用,物尽其用”的生态智慧,对有限资源的高效利用,使木制房屋能够充分适应东北地区寒冷的气候环境,历经300余年而未损[13-14].

图4 木瓦Fig.4 Wood shingle 图5 木烟囱Fig.5 Wood chimney 图6 木骨泥墙Fig.6 Wood bone and mud wall

“木瓦”是利用当地特有松树树脂丰富、抗腐蚀、经久不朽，且木质顺长、纹路清晰顺直的特点,应对降水,防雨防雪的屋顶建筑构件.区别自古以来的泥、土烧制的方法,利用木材本身的自然沟槽纹路导雨隔雪[15].

“木烟囱”是基于木屋村先民观察被雷击到的枯木不易烧着等自然现象，受长白山密林中建造材料的限制，创造性地采用“木”来制作烟囱,走火通烟.

此外,木屋村采用“木骨泥墙”复合墙体的地方性做法来应对东北地区冬季湿寒,昼夜温差极大的气候特征.选用当地的黄花松原木,榫卯连接,再使用混合秸秆的黄泥在内外墙体分三次涂抹填实.形成的骨架十分坚固、耐腐蚀、抗震性能极佳;墙体具备较强的张力,坚实耐用,热工性能极佳、冬暖夏凉.同时利用墙体中植物茎杆的空隙吸湿防潮,防止残留水分结冰涨裂墙体,减少冻融循环对墙体的破坏[16].

此外,木屋村的生态营建中强调能源的高效使用.村民利用炊食余热为能量来源,巧妙地通过火墙、火炕、木骨泥墙形成了主被动结合的能源高效循环利用的保暖机制,既满足了御寒取暖、卧睡等需求,同时也防止了木烟囱的潮湿腐烂,实现了能源的高效利用(见图7).反映了对自然资源开发与生态系统循环之间关系的深刻理解.

图7 能源高效循环利用的保暖机制Fig.7 Warming mechanism for energy efficient recycling

2.4 “遵循节气、自发善治”的维护活动

锦江木屋村地处山地与平原的过渡区域,是山洪发生的重点区域,因此在雨季保持房屋及排水系统的坚固性以保证村落的水安全是一个极其关键的问题.山民们在长久的木屋生活岁月中摸索和总结出了一种遵循节气、有序开展维护活动的“村落”节日 — 修房节.村民每逢五六月间,避开长白山雨季,使用泥土修补风化和被雨水侵蚀的墙面,更换发烂或开裂的木瓦来保护木屋.每到修房节,由于没有充足的人力,村里各家各户有经验的工匠总是带着年轻人一起自发地到各家进行维护修缮工作.这种村民自觉管理,主动建设维护,合作互利的行为模式,实现了整个村子长久地生存和延续[17].

3 继承:锦江木屋村传统生态智慧的高可持续机制

锦江木屋村之所以能适应高山寒区的恶劣环境,得益于历经300多年不断的协调发展,将起初“水来土掩”的简单生存策略逐步凝练为“趋利避害、化害为利”的生态智慧,形成一个天、地、人要素耦合的系统,持续不断更新,保持动态稳定存在,其生态智慧的高可持续机制分别体现在基于气候自然环境“趋利避害”的形制格局;高效的土地利用方式(地尽其利);物质与能量的高效循环利用模式(物尽其用);根植于文化基因的乡梓情愫(自发善治).

3.1 顺天而治:基于气候自然环境 “趋利避害”的形制格局

木屋村在“道法自然”生态实践观的引导下在查山勘地,理水观风、安营立寨和择木造屋的人居活动与建设中,尤其注重严寒气候的趋利避害,形成了趋阳避寒、依山就势的聚落空间.最大限度地尊重其所处环境的气候、自然、地理条件，遵循自然规律,把握和发挥当地的资源环境特点和优势,借助地形地势、空间布局来引导、调节气候的变化,营造舒适的局部微气候,实现对村落孕灾环境的消解.木屋村基于气候自然环境 “趋利避害”的形制格局就是木屋村传统生态智慧的高可持续机制的首要目标.

3.2 地尽其利:高效的土地利用方式

在木屋村人与自然关系的历史变迁中,发生了由“渔猎”向“渔猎与农耕”并重的经济方式转化,村民对土地资源的依赖性也逐渐增高.村民经历了采伐林木、开垦农田造成失去林木屏障到重新栽种、合理配置,实现高效的土地利用也是在不断地“试错修正”的转换中渐进式优化调整形成的.最终形成在垂直生态空间上“田—林—村—田—林”的林田共生高效土地利用模式,实现不同地势土地资源的集约利用,兼具生产、生活、生态、固土保水和防风御寒等多种功能.高效的土地利用方式是木屋村传统生态智慧的高可持续机制的坚实基础,对于“山水林田湖”等绿色空间引入城市、优化土地利用格局、城市可持续发展有着重要启示.

3.3 物尽其用:物质与能量的高效循环利用

严寒恶劣的生存环境和有限的资源导致木屋村在生产、生活和生态空间中实现了当地材料的全过程“因材致用、物尽其用”和低成本、被动式、低碳的能量高效循环机制.在“木帮文化”的影响下,先民通过300年的实践摸索，在房屋建造(木瓦、木烟囱、木骨泥墙)、农作耕种(犁、锄头、耙)、乃至生活用品(木勺、木盆)等各方面进行了木材的全过程利用,实现了有限资源的高效利用,体现了“因材致用,物尽其用”的生态智慧.

另外，对太阳能、风能、炊食余热和生物质能等物质和能量在自然界中的高效循环利用持续为能量良性循环提供动力,其中蕴含了当今所倡导的低碳、被动式节能技术,对于当前面临资源耗竭难题的现代城市具有较大的启示意义.因此,物质与能量的高效循环利用是木屋村传统生态智慧高可持续机制的重要保障.

3.4 自发善治:根植于文化基因的乡梓情愫

木屋村在漫长与森林斗争的过程中,产生了立足于生存诉求,生产劳作需要,与林为伴森林地域文化的生态智慧.由于没有足够的人力,一切营造、维护与管理都要靠大家共同的行为参与.由此产生了“口传心授”的生态智慧传承机制,深植于“木帮文化”和村落空间共同构筑的乡梓情愫.对于木屋村而言,切身的利害关系又驱使人类自觉成为系统的传承者和维护者.因此,根植于文化基因的乡梓情愫是木屋村人居环境可持续性的核心,是木屋村生态智慧高可持续机制的内在动因.

4 结语

现代寒地城乡建设的过程中,忽略对所处环境的气候、自然、地理等条件的考虑,其建设过程使用大量主动式的人工化设施,虽然短期内取得了较大成效,但从整个自然循环系统来看,这些设施因自身材料的限制无法参与到自然循环之中,无法从根本上实现人与自然的和谐共生.可持续的城乡建设模式应该是社会与自然系统相互协作、理性包容、适度冗余、有序增长的协同进化模式[18].木屋村社会和自然系统和谐共存的生态智慧对我国现代寒地城乡建设具有以下重要启示意义:

(1) 应充分重视所处环境的气候、地形地貌等条件,尤其注重“光能、势能”等自然要素(资源与能量)利用在城市设计中的应用.

(2) 寒地城乡建设应注重垂直生态空间立体复合利用的土地利用方式.

(3) “物尽其用”和“低碳可持续发展”的实践观指导寒地城乡建设.

(4) 应注重公民主动参与、自发秩序的善治思想,有助于形成模块单元、富有活力的社区健康自治管理模式.