干旱区绿洲传统民居的建构特征与环境适应性探究——以和田市老城区为例

塞尔江·哈力克 | Saierjiang Halike

克比尔江·衣加提 | Kebierjiang Yijiati

和田市位于新疆维吾尔自治区最南端，地处喀喇昆仑山与塔克拉玛干大沙漠之间，地理坐标位于东经79°50′20″～79°56′40″、北纬36°59′50″～37°14′23″之间，东西最宽约为60km，南北最长约为200km（图1）[1]。

和田市团城为和田老城区原址，总面积约83.70hm2，南临北京东路和文化路，东临台北东至路，北临台北东路。范围基本上围绕公共建筑交点为中心，街巷向四周环形围绕形成，因此当地将老城区称为“团城”。

图1 和田在新疆的区位图

图2 团城在和田市的区位图

和田市属于干旱荒漠性气候，其气候特点鲜明。春夏秋冬明显、昼夜温度差距大，光照充足，降水稀少，蒸发量大，春夏多风沙和浮尘等灾害天气（表1）。

和田传统民居环境表现出绿洲聚落所面临的气候特征。当地传统民居有水平延伸和密集复杂的建筑肌理，高密度的紧凑型形式能够提供阴影区域，以适应当地干燥炎热的气候。

从高空俯瞰，面积相近、形态相似的建筑物紧紧相靠、重复衍生、水平伸展、高度结为一体。建筑之间狭窄的巷道宽度一般为2～4m，远远小于2～3层的建筑高度。这种稠密的平面布局方式不仅能减少每一栋建筑的表面积，从而减少了室内温度受外部气候的影响，而且密集布局能够给公共活动和交通空间提供阴影区域，同时减轻风沙侵害（图2）。

1 老城区（团城）传统民居概述

团城传统民居为了适应当地的地理特征与气候因素等而建造，因此平面布局灵活多变，多为单层的“阿以旺”式民居。“阿以旺”意为“明亮的处所”。从空间布局特点来看，阿以旺通常布置在民居中心，是一个内向式、封闭核心空间、居室、客房、厨房等房间以它为中心围绕布置。除了户门和“阿以旺”以外，建筑外围很少开其他洞口，因此这类建筑具有躲避风沙、隔绝酷热、遮蔽阳光、改善通风、冬季保温作用。它不仅是联系周围房间的交通枢纽，还是一个多功能综合性空间，可用来待客、纳凉休息、进餐宴请、夜宿、农务生产等。

绿洲传统民居会在房前屋侧架起凉棚，使得居住生活区覆盖在阴影之下。高棚架成为居民日常生活的重要内容，承担日常起居、亲友社交等活动，使室内空间得到延伸（图3）。

2 绿洲传统民居的建构体系

2.1 生土建构体系

生土建筑的承重结构和围护结构的建造材料都是生土坯。有的生土建筑是全原土建造的；有的是用加工过的土坯砖与原生土一起建造的；有的完全用加工生土材料建造[2]。加工生土是指经加工过后仅改变物理性能而不起质的变化的生土。生土建筑的屋顶、墙体和台阶等构件都是用生土材料建造。

生土建筑的墙体主要有两种：一是夯、垒土筑，这种墙体一般不做基础，直接以平地开始起筑，形成下宽上窄的厚重的承重墙。墙体内门窗的做法通常是等待墙体晾干坚固后，凿出门窗洞口，镶入门窗框，此类做法的洞口一般都较小。比较精细的做法是在夯筑墙时，在门窗位置上部先把木梁预埋上，再进行夯打，待墙体完全干燥以后，其下方洞口可以更加坚固，面积也可以更大些。

二是土坯砖墙，这种墙的制作需用到生土加工技术，在生土拌合时添加适量麦草之类的植物纤维，以增加房屋整体的牢固性与韧性；然后将其放入预先制作的土坯模具中，晾干后，用泥浆逐层砌筑。

生土建筑能应对当地恶劣气候，具有夏凉冬暖，防风防沙的特点，拥有就地取材，绿色节能等优点，是典型的干旱地区民居形式。由于当地土质疏松等问题，此类建筑耐久性较差，逐渐遭风沙侵蚀，整体抗震能力较差（表2）。

2.2 木框架建构体系

木框架建构体系是以木框架系统配以生土材料建造的。该建构体系的承重结构是由楼盖、梁、枋、檩、椽、柱基、柱和地圈梁构成的木骨架。再配以土墙和土屋面填充而成。

此类建筑的墙有两种：一种是用土坯砖墙将地梁、柱等骨架全部包起来，墙虽厚，不承重，只起隔热、保温、防风沙作用；另一种是编笆墙，该墙不受力，而是起围护作用，隔热性能和保温效果较差。屋面在小断面密梁上采用满铺半圆椽的处理，以形成均布的受力；先是梁，再是密梁，然后再满铺椽等都是层层搁放，从而形成活铰结；建筑的四面和中部的木柱下端都加有地圈梁，框架柱之间又加斜撑等使各构件形成整体受力，完整的木框架体系适应了地震频繁地区的建筑需要。

此类建构方法的形成与当地气候特点、地理特征、物质条件和建筑材料资源等因素息息相关。和田的木结构构造因材制宜，因地制宜，受力科学，施工简便，维修容易，经济适用，适合当地建材和气候特点，这种建构形式在新疆干旱区广泛流传（表2）。

2.3 土木混合建构体系

土木混合建构体系的承重结构和围护结构是用生土和木材共同完成的。上部顶梁和底部卧梁是用木立柱支撑而形成木构架，屋顶部分在顶梁上部搁放密梁，在密梁上部铺满预制好的半圆小木椽，再铺苇席和麦草来保温，最后再铺草泥。承重墙与隔断墙有夯垒土墙、编笆墙、插坯墙、土坯砖墙等。由于和田地区处于地震频繁区域，木构和生土能够有效抵御地震，使内力自身消解（表2）。

图3 传统民居平剖面图

图4 梁柱

图5 屋面示意图

3 建筑材料

3.1 土质材料

和田地区的土壤大多为黏性和大孔性的，在潮湿环境中土壤强度较低，反之在环境干燥时就非常坚硬。用生土加水搅拌均匀加工做成土块，待其完全干燥后其坚硬强度会更强。土质材料具有做工简洁、方便、就地取材等优点。

3.2 木材料

木材料在团城传统民居中占有很重要的地位，人们常用体块较大的木桩作为承重的柱子和梁；屋顶用树干搭架，枝干和泥土覆盖；墙体则用枝条、篱笆、芦苇及泥土的混合物填充。木框架结构和土木结构建筑比生土建筑抗震性能好，耐久性好，除此之外，木材料具有就地取材，经济适用，不受尺寸限制等优点适应于当地建筑的营建（表3）。

3.3 石膏

石膏作为南疆地区特产材料，具有重量轻，耐火性好，隔音效果好的特点，因而表面光滑，可以有效统一表面处理，而且有很好的装饰效果。因为和田市属于干旱气候，石膏具有很强的吸湿性，在干燥环境中表现俱佳，价格便宜，在当地得到了广泛的应用。

由于石膏的资源，价格便宜和材料特征及装饰效果，在当地建筑中得到了广泛应用。把石膏抹墙的做法是：踩熟石膏粉、加水，以1∶2（石膏水）的比例拌制而成。先准备好水，顺一个方向（不得混拌）将水搅动，然后慢慢加石膏于水中，搅至糊状即成，随拌随用，3分钟后即凝结成不能流动的石膏。抹石膏要快，工具要好，抹墙厚度2～3mm。

4 建构构件

4.1 梁柱

图6 传统民居通风与采光分析示意图

表1 和田地区1981年—2010年典型气象年平均气象数据条状图

当地梁柱构造方式形成了具有独特的构造方式和力学性能的“柱顶梁”方法。把柱的下端插在地梁上，上端有托梁，以这种办法来提高梁的荷载能力和减少梁的弯矩与跨度。为了使用小木材解决跨度问题，屋顶和楼盖采用了小断面密梁设置的办法，受力均匀分布，用材节省。屋面在小断面密梁上采用满铺半圆椽的处理，形成均布受力；满铺椽、小密梁、梁等都是层层搁放，从而形成活铰结；房屋的四周乃至中部的木柱下端都加有地圈梁，框架柱之间又加斜撑等使各构件形成整体受力，形成完善的木框架体系，适应了地震频繁地区的建筑需要。

当地的柱式是由柱头（或无柱头）、柱身、柱裙、柱脚、柱石（柱础）、檐头、檐托、托梁等组成。檐头由封檐和檐托组成，而封檐是由长方木或砖砌而成，其装饰线条有繁简之分，线脚曲线有各式各样的几何线。檐托与柱子之间的梁为檐梁，与檐托之间的封檐板形成整体的外观。托梁是设置在檐梁与柱端之间。

柱顶端即托梁位，托梁约占柱跨长度的三分之一至三分之二，多数托梁的一端在柱跨里占三分之一长。做柱跨时，将两托梁彼此拼接形成一体。托梁优美的曲线不仅丰富了柱间的矩形轮廓，而且增大了梁端放于顶上的面积，方便了梁和柱的连接，缩短了梁跨，减小了梁弯矩，同时也加大了梁端部受剪力的切面，这种做法巧妙地使部位变得美观（图4）。

4.2 墙体

夯、垒土筑的做法是使用湿润的黄土，混合一定比例的沙粒或小石子，将混合物铲入事先打造的木质模板中，分层进行夯实，每一层的厚度一般为20～30cm左右；之后，再填入黄土夯实，反复进行。

土坯砖墙厚度一般有45cm（一顺一丁交叉砌筑）和60cm左右（两顺一丁或两顺一丁与两丁分层交叉砌筑）两种，甚至两丁一顺墙厚增至84cm以上的。通常内隔的围护墙可以采用单坯砌筑，厚度为15cm或30cm。按照房间的大小、高低来砌筑。

编笆墙的做法与木骨泥墙的做法类似，都是在木框架上加以支柱和水平支撑，用树枝条、红柳等材质在架构上编成笆子，然后在编笆墙的两边进行抹泥而成。插坯墙是在组成木框架的立柱之间，加以立杆或斜杆和水平支撑后，用土坯砖斜着填充立杆之间的空隙，墙面的两侧抹泥、压光而成。墙厚一般控制在12～15cm之间。

4.3 门窗

门是一个建筑入口的标志，是联系空间的构件。当地传统民居，无论是院门还是室门，通常是由木质材料制成的。

院门通常为双扇门，门上镶有对称的护板压条，护板压条为铜或铁材质制作，门楣由精细的雕刻装饰。入院门内若是庭院，则会挂上门帘，以阻挡视线。而室门的结构一般单、双扇门都可以，有些为了采光上部带窗。复杂的亮子上会刻有精细的纹饰，简单的亮子用竖向的木条隔开，还有一些没有亮子的门更为简易。

表2 传统民居建构体系

表3 木材料

由于当地干旱少雨，频繁刮风，为了采光，外窗通常设置为数量少，面积较小的高窗。高窗在构造上是在窗洞处把窗框跟预埋好的构件连接固定，在窗框上把准备好当作棂格的玻璃或木栅栏固定。

天平窗一般是在屋顶开窗，能有效地改善通风采光条件，一般设置在封闭性较强的房屋。不需要天窗架，只要能够简单地在屋顶上拉洞即可，施工较为简单、方便。高侧窗指的是在阿以旺四周开窗。这种窗在防尘防沙的条件下能给屋内提供光线，因高侧窗顶部封闭，还能遮光。

民居想要采光通风，只能在墙上开窗。由于当时还没有玻璃作为封隔，所以大多采用木棂格窗作为窗扇，在木棂格窗上粘贴透光性好的纸张。

4.4 屋面

和田地区降雨稀少，直接反映在屋顶及其使用方式上。由于坡度大小不受降水的制约，团城传统民居都采用平屋顶。屋面在小断面密梁上采用满铺半圆椽的处理，形成均布受力。屋面一般采用木基层挂木檩条，上挂椽子，上面覆盖芦苇或草泥作为垫层，再铺黄土。屋面木构之间留有间隙，在炎热的地区可以起到通风和降温的效果（图5）。

5 传统民居的环境适应性特征

传统民居体现出对气候的适应。在民居建造的过程中，往往越是复杂的环境，越催生出独特的建造方式。劳动人民在建造居所的过程中，首要考虑的就是对当地气候条件的适应。和田地区的气候条件相对新疆乃至全国其他地区都较为特殊。处于极度干旱气候区，并且紧邻沙漠地带。夏季的时候炎热干旱，冬季又寒冷干燥，而大风、沙尘暴等极端天气又时常出现，对这些气候条件的适应均反映在了团城传统的住所之中。

传统民居独特的阿以旺以及厚重墙体，均是为防风、防晒、防沙所设计，体现出了极强的气候适应性。因为地处沙漠的边缘，气候和生态环境都较为脆弱， 所以在生产实践之中，当地居民非常重视节约资源和保护生态。注重资源的有效利用和对环境的保护，是人们长期与当地自然环境相处共存后总结出的策略（图6）。

结语

通过对和田市老城区（团城）民居建筑建构体系的调研、梳理、分析、研究，不难发现，传统民居已经形成了相对完整、成熟的空间建构体系以应对当地脆弱的生态环境。现存的和田市老城区（团城）传统民居中，统民居从结构体系、空间结构、建构特征、建筑材料、构造等方面与当地的生态环境融合与适应。独特的地域气候环境使得建筑建构方式别具一格。绿洲传统建筑本土化是当地劳动人民的智慧和果实，发扬传统民居的优点、提升当代民居环境适应性特征，优化建构体系，将传统建构技术与当代技术相结合，打造具有独特性的建筑。

资料来源：

文中所有图表均为作者自绘。