基于“移居”生存的维吾尔民居热环境营建

何文芳，刘加平，师宏儒

（1．西安建筑科技大学，西安710055；2．兰州理工大学，兰州730050）

 [摘要]维吾尔人独特的“移居”生活方式，是资源匮乏时期宝贵的生存经验，挖掘与之相适宜的民居建筑营建智慧，有利于低能耗乡土建筑的延续与发展。通过问卷调查维吾尔人作息，走访维吾尔民居建筑，结合现场测试典型民居热环境，总结“移居”行为规律，指出“移居”的实质是选择相对舒适的热环境。在此基础上，提炼民居热环境梯级分布特点，剖析与之相适应的民居空间模式，解析维吾尔民居热环境的营建方式，为当代新疆低能耗乡村建筑建设提供依据。

 [关键词]维吾尔；民居；热环境；移居；节能

0  引言

 我国维吾尔族聚居区分布很广，西至塔里木盆地西缘的库车和喀什，南至和田，东至哈密和吐鲁番盆地，北至伊犁地区的谷地平原，大部分地区干旱少雨，夏热冬冷，且易受风沙之害，气候异常恶劣。为了保障生存，维吾尔人采用独特的“移居”方式生活，冬季聚在“冬室”取暖防寒，夏季躲在“夏室”避暑降温，春秋时节则呆在室外沐浴阳光享受自然。此举虽与当代常见的居住习惯相左，却让民居建筑在低能源消耗的前提下，既能保障生存要求，还能满足一定的舒适需求。

 随着我国城市化的高速发展，新疆乡村照搬套用城市居住方式，致使建筑耗热量水平逐渐向城市趋近。然而我国的单位建筑能耗强度已达饱和，无力承担更高能耗的乡村建筑。为此维吾尔人在资源匮乏时期的生存经验尤为可贵，沉淀在民居建筑中的热环境营建智慧亟待挖掘整理。本文基于维吾尔族的“移居”生存方式，探索与之相适应的民居热环境营建方式，为当代新疆乡村建筑发展提供依据。

1  维吾尔人“移居”行为调查

 选取吐鲁番地区多个乡村，针对维吾尔民居作息进行实地调查，其中冬季调查样本189人，夏季样本155人，样本的年龄、体重、身高、性别等生理特征分布均匀。

维吾尔居民全年“移居”行为如图1所示。冬季（11月至次年3月中旬），超过80%的维吾尔居民呆在室内，其中大部分人使用冬室，其他少部分人在庭院或户外劳动；过渡季节（3月中旬—5月，以及9—11月中旬），约60%维吾尔居民停留在日照通风良好的过渡空间，春季另有20%居民参与田间劳作，而秋季夜晚有18%的居民选择庭院就寝。夏季（6月—9月）室内空间停留人数比例不足20%，过渡空间和室外人数比例均为40 010左右。

  维吾尔居民昼夜“移居”行为如图2所示。夏季主要使用过渡空间，但依据时间不同略有变动，北京时间0:00—4:00时段，室内、过渡空间和室外的维吾尔人分别占总人数的18%、41%和41%；4:00·8:00时段，部分在室外休息的青年人起床到户外果园劳动，而老年和小孩继续休息，从室内到户外人数比例分别为18%、18%、18 010和46%；8:00—12:00时段，75%的维吾尔人停留在过渡空间，21%的人在庭院中从事家务劳动，极少数人还在户外劳作；12：00~16：00时段，室外逐渐升温，18%的维吾尔人进到室内，75%的人留在通风良好的过渡空间；16:00。20:00时段，室外炎热难耐，52%的维吾尔居民在室内避暑，但仍有48%的人留在室外；20：00。24：00时段，室外气温下降，大部分维吾尔人走出房屋纳凉，从室内到室外人数比例分别为10%、70%和20%。

  概括而言维吾尔人冬季夏季蜗居室内，春季秋季涌现室外，夏季正午蛰伏室内，黎明傍晚则置身室外，深夜又回归室内。不难发现维吾尔人“移居”生活，实为选择最舒适的居住环境，随着季节交替、昼夜往复，室外气候循环，建筑物理环境周期变化，维吾尔人的“移居”行为也随之周期循环。

2  维吾尔民居热环境分析

 维吾尔人“移居”行为与建筑室内外热环境息息相关，选取典型上屋下窑式维吾尔民居，开展热环境测试调查，总结建筑中热环境分布特征，解析该居住行为与热环境分布关联。

2.1建筑概况

 测试建筑位于吐鲁番地区亚尔乡，概况如下：

 1)庭院居中，种香椿树并设有苏帕，还搭建了高架棚，是起居生活的中心场所。庭院南侧为果园区，用于种植葡萄。庭院东侧为辅助区，安放杂务、旱厕和牲畜棚。

 2)建筑三面围合，北房两层，半地下层为窑洞，上层为经堂；东房为辅助卧室；西房为单层“沙拉依”单元，入口正对为两间客房，左侧为客室（米玛哈那），右侧为卧室（阿西哈那）。

 3)采用土木结构体系，500 mm厚土墙，370 mm厚土坯墙外砌120 mm厚砖块。木构架土屋顶，木构架上铺草席并覆土200 mm。

为了了解民居建筑的温度分布特点，共布置10个测点（见图3）。其中3.1、3.3为半地下房间测点；3-2为二层经堂测点，3_4、3-5、3-6为一层室内测点；3-7、3-10测点位于高架棚区域，3-8测点位于屋顶庇荫处。冬季测试时间为1月7日至1月10日，有效测试时长72 h；夏季测试时间为8月8日至8月1 1日，有效测试时长72 h。

2.2测试结果

详细测试结果见文献[7]。测试建筑冬季温度分布特征如图4所示：

 1)测点3·7和3-8位于室外，温度波动大且温度低，其中测点3-7白天温度稍低于3-8。

 2)测点3.1、3.2、3。3、3.5、3-6没有供暖，因而温度低，主要分布在-10—0℃区间。其中3-1、3-3位于半地下，温度波动平缓且总体稍高；3-6为一层内室，温度次之；3-2为二层经堂，温度再次之；3-5为一层外室，直接与建筑入口相连，温度波动大且温度最低。

 3)测点3_4、3.9温度分布在10 N20 cC区间，明显高于其他测点。其中3_4为客室，用于待客和日常起居，全天供暖，其温度平缓，且白天温度比晚间稍高。3-9为卧室，采用夜间间歇式供暖，因而温度波动稍大，且晚间温度高于白天。

测试建筑夏季温度分布如图5所示：

 1)室外测点3-8白天温度高达48℃，温度波动极大，波动区间23—48℃，峰值出现时间14：00- -17：00 0

 2)测点3-7温度波动较大，但由于高架棚的遮阳作用，受太阳辐射影响小，白天温度明显低于室外测点3-8。

 3)室内测点3.1、3.2、3-3、34温度波动小，主要分布在28—35℃区间，波峰出现时间延迟至18：00~21:00。其中半地下房间测点3.1和3-3温度波动平缓，且温度均低于地上房间测点3—2和34。

2.3热环境分析

 分析以上测试结果可知，测试建筑热环境分布的梯级特征明显：

 1)测试建筑生活场所多样，室内空间封闭，温度平稳。相比之下，室外露天空间直接接收太阳直射和夜间冷辐射，因而温度波动极大，过渡空间因屋遮挡，温度波幅介于室外与室内之间。因此生活场所由室外空间、过渡空间到室内空间，其热环境稳定性逐渐提高，室外气候的作用呈梯级衰减趋势。

 2)测试建筑冬季分区取暖，即客室、主要卧室等起居空间全天取暖，次要卧室晚上取暖，其他辅助空间没有取暖。因此全天取暖房、间歇取暖房和非取暖房热环境差异极大，建筑平面存在明显的温度梯度。

 3)测试建筑夏季局部降温，供全家纳凉之用的夏室位于半地下，利用地下冷源和土壤的蓄热性能防暑降温，其他房间将夏室层层包围，避免夏室围护结构受到太阳暴晒。因而半地下空间温度低，而地面房间温度高，建筑竖向也存在温度梯度。

3  维吾尔民居热环境营建分析

 建筑是物理环境的载体，与热环境的梯级分布相适应，维吾尔民居建筑由室外到室内，由建筑入口到冬室、夏室，其空间从开敞通透向封闭围合层层递进，呈现出明显的梯级空间模式。调查典型维吾尔民居建筑，总结民居空间特点，剖析民居空间与热环境营建的关系。

 1)露天空间开敞通透，白天接受太阳直射迅速升温，夜间接受夜空冷辐射迅速降温，因而温度波动极大。露天空间有内庭院（阿克赛乃）、果园（巴克）和屋顶空间等。庭院空间开敞，早春和深秋时节，香椿树旁，暖阳斜照，温暖舒适；果园充分发挥绿色植物的遮阳和蒸腾作用防热，在炎炎夏日贡献一片阴凉；屋顶空间直接接收夜空冷辐射，是夏季夜间凉爽的休憩场所。

2)带屋顶的过渡空间有高架棚、檐廊（辟希阿以旺）、中庭（阿以旺）等。过渡空间半围合半开敞，常由屋顶结合建筑墙体或透风墙围合而成，顶部多有通风窗洞。屋顶既能遮挡太阳直射也可削弱夜空冷辐射，透风墙和顶部窗洞则引导气流促进空气流动。因而与露天空间相比，过渡空间温度波动减小且通风良好，在过渡季节微风徐徐，清凉舒适；在夏季白天则遮阳庇荫，增强通风提高人体蒸发散热；在夏季夜间还引入凉风降温，见图6。

 3)室内空间围合封闭，适用于室外气候较恶劣的时段。维吾尔民居多采用生土墙承重体系，厚重的围护结构具有很好的蓄热性能，利于缓冲室外气候变化，维持室内热环境稳定。窗洞少且小，降低室外冷风／热风向室内渗透。因此与室外空间相比，室内空间冬暖夏凉，但通风不足，空气品质较差，适合冬季和夏季正午使用，见图7a。

 4)室内空间分内外，空间布局注重保温隔热。譬如吐鲁番民居“沙拉依”单元有米玛哈那（内室）、阿西哈那（内室）和代立兹（外室），和田民居有修库艾（内室）和塔克歇（外室），其中内室布置在建筑内侧，外室位于外侧，用于连接入口和内室，既是交通过渡区也是天然的空气绝热区，对内室起到保温和隔热作用。又如北疆山区民居以火塘为中心组织空间，内室紧邻火塘布置，再将外室围绕于外侧，形成由中心向边缘依次递变的温度分布。

5)室内空间分冬夏，冬室营造注重保温，夏室营造注重降温。冬室远离建筑入口，空间低矮且封闭，极少开窗洞，有的只在屋顶开设40 cm×40 cm左右的天窗，用于采光和换气。夏室类型多样，吐鲁番地区夏室位于地下，空间低矮封闭，重在利用地下冷源降温；和田民居的阿以旺作夏室使用，空间尺度高大但围合封闭，顶部开口用于采光和换气，这样的夏室既可隔热又能热压通风降温。喀什、阿克苏等地气候温和，将辟希阿以旺等过渡空间作为夏室之用，见图7b。

维吾尔民居采用梯级空间模式，营建多样化的露天空间、过渡空间和室内空间，形成梯级热环境分布。如此，既能对恶劣气候层层衰减，还能发挥各类空间的特点，分别利用保温防寒，以及遮阳、蒸腾、通风、隔热、蓄热、地冷等多种降温措施，应对四季不同的气候条件，形成宜居的建筑环境。

4  结论

 本文首先调查维吾尔居民生活作息，分析“移居”形成原因和行为规律；其次结合民居建筑调查和典型建筑热环境测试，总结维吾尔民居热环境分布特点；最后分析民居建筑空间模式，剖析民居空间与热环境营建的关系，探索维吾尔民居热环境的营建方式。得到以下结论：

 1)维吾尔人“移居”生活，实为选择相对舒适的居住环境。随着季节交替、昼夜往复，建筑物理环境循环变化，维吾尔人的“移居”行为随时间周期循环。

 2)维吾尔民居热环境呈梯级分布。首先民居生活空间多样，从室外空间、过渡空间到室内空间，其热环境稳定性逐渐提高，室外气候的作用呈梯级衰减趋势；其次民居冬季分区取暖，全天取暖房、间歇取暖房和非取暖房热环境差异极大，建筑平面存在温度梯度；最后民居夏季局部降温，地下的夏室温度较低，地面房间温度较高，建筑竖向存在温度梯度。

 3)与梯级热环境相适应，维吾尔民居空间呈梯级分布。室外空间开敞通透，接受太阳直射和夜空冷辐射，因而受气候影响最大；过渡空间由屋顶和透风墙围合而成，空间半封闭半开敞，避免了阳光和夜空的直接作用，为此温度波动减小，且通风良好；室内空间厚墙小窗、封闭幽暗，利于蓄热保温，减少空气渗透，维持室内热环境稳定；室内空间分内外，内室远离人口，外室既连接内室和人口，也是空气绝热区，对内室起到保温和隔热作用；室内空间分冬夏，冬室注重保温，空间低矮且封闭，夏室注重降温，或位于地下利用地冷降温，或尺度高大利用热压通风降温。维吾尔民居建筑由室外到室内，由外室到冬室、夏室，其空间从开敞通透向封闭围合层层递进，呈现梯级空间模式。

 传统社会建材类型有限、营造技术落后，又缺乏高效的取暖和制冷手段，面对冬季严寒、夏季炎热的荒漠气候，倘若采用单一空间营建单一热环境，将难以保障生存，更谈不上满足全年的舒适需求。为此维吾尔人采用“移居”式生存方式，创造了具有梯级空间模式的民居建筑，通过营建多样化的露天空间、过渡空间和室内空间，形成梯级热环境分布，既对恶劣气候层层衰减，形成适宜生存的微气候环境，还明确应对四季不同的气候条件，形成相对舒适的居住环境。

  综上所述，维吾尔人的“移居”行为，结合民居的梯级空间和梯级热环境，顺应荒漠气候环境，且极大的减少了建筑运行对能源的依赖。因此新疆乡村建筑发展不应盲目照搬或套用城市居住模式，而应遵从维吾尔人的生存习惯，延续、借鉴或提升梯级热环境营建方法，探索出符合新疆乡村特色的低能耗建筑模式。