游欣暢, 陳雨芊

(西南交通大學(xué)，四川成都 610081)

當下提倡綠色建筑，在藏區(qū)高原地區(qū)更加提倡對生態(tài)環(huán)境的保護，在建筑的三要素堅固美觀實用的三要素之外，又加入了可持續(xù)的要素滿足當代的能源發(fā)展。所謂綠色建筑，即在建筑的全壽命周期內(nèi)，最大限度地節(jié)約資源(節(jié)地、節(jié)能、節(jié)水、節(jié)材) ，保護環(huán)境，減少污染，為人們提供健康、適用和高效的使用空間，與自然和諧共生的建筑。

以四川藏區(qū)為例進行深入探討研究，就四川境內(nèi)的藏區(qū)而言，原始的傳統(tǒng)帳篷帶來的一系弊端也在顯現(xiàn)。冬季定居點分布廣，平面距離較大，聯(lián)系極為不方便。利用場地原有的豐富能源，解決藏區(qū)牧民現(xiàn)有帳篷存在問題，如采光差、衛(wèi)生差、人畜混居、水資源的缺乏、夜晚保溫效果差、缺乏電力系統(tǒng)等，同時給予了它們永久性居住+保護傳統(tǒng)的意義。

1 背景條件與傳統(tǒng)建筑和當代發(fā)展的轉(zhuǎn)換

以四川若爾蓋地區(qū)(海拔3 000 m以上)作為大范圍的場地進行設(shè)計。

1.1 地形條件與氣候分析

藏區(qū)多為高海拔地區(qū)，具有的顯著特點是以山地、高原、橫斷山系險峻、地質(zhì)條件相對不穩(wěn)定，，因部分藏區(qū)居民依舊以放牧為生，這也不得已的造成了適宜季節(jié)牧場中搭帳篷居住，冬季進入統(tǒng)一冬居點集中居住的形式。氣候因素方面，空氣稀薄，一年四季寒冷的時期持續(xù)時間較長，帳篷的取暖條件受到制約，油氈并不能如暖氣有較強的防寒作用。如何實現(xiàn)藏區(qū)牧民的供暖保護也成為一個設(shè)計重點。

1.2 藏區(qū)居民的生活形式

藏區(qū)居民逐水草而居，草原牧場地廣人稀，牧民以家庭為基本單位進行生活，畜群為他們維持生計的對象。游牧民族根據(jù)歷史傳承和生活習(xí)慣的延續(xù)，逐步形成自己的傾注了思想感情的生活體系，也逐漸找到了適應(yīng)他們的生活形式——搭帳篷而居。

1.3 傳統(tǒng)和現(xiàn)代的共融與轉(zhuǎn)換

現(xiàn)代的形式內(nèi)部包含傳統(tǒng)的理念，融合民族文化作為外部囊括要素，將現(xiàn)代的技術(shù)作為介質(zhì)穿插在傳統(tǒng)要素之間，把問題的根源性通過技術(shù)解決，可以通過各種方式實現(xiàn)傳統(tǒng)帳篷的現(xiàn)代化體現(xiàn)，這個新設(shè)計的建筑物就可以作為傳統(tǒng)和現(xiàn)代的共同體在特定的環(huán)境下存在。

2 集裝箱建筑的廣泛發(fā)展和運用

集裝箱也被稱為貨箱或者貨柜，是一種按照規(guī)格標準化生產(chǎn)的箱體貨運設(shè)備，可以反復(fù)使用，并且具有一定的強度、剛度和整體性，便于機械裝載?，F(xiàn)代化集裝箱結(jié)合綠色建筑設(shè)計形成一個新型的“集裝箱+”建筑?！凹b箱”+屬于模塊化建筑，可以根據(jù)需求進行搭接和裝卸。復(fù)雜的空間變化也需要不同的解決方式，集裝箱建筑的疊加、組合、連接可以滿足現(xiàn)有的空間建筑藝術(shù)?！凹b箱+”建筑應(yīng)用效果見圖1。

圖1 “集裝箱+”建筑應(yīng)用效果

3 設(shè)計建造解讀

3.1 概念的引入

牧民原有生活方式，是通過馬作為交通工具，遷徙到下一駐扎地，在每一次轉(zhuǎn)換駐扎地的時候需要收折帳篷，再帶著大包裹進行一段行程，棲息空間此時是便攜的、易于收拾、占比空間小的，缺點在于負重過大。

引入汽車和集裝箱的結(jié)合體，汽車是提供動力，集裝箱是提供居住的空間。集裝箱可以形成模數(shù)化組裝，將不同的集裝箱賦予不同的功能空間利用器具進行連接(圖2)。集裝箱的功能組合代替了原有的帳篷功能，優(yōu)化了帳篷的不良的地方為集裝箱建筑提供價值和形態(tài)力量和傳統(tǒng)的意義。

圖2 形體的組合來源

3.2 形體生成和功能分布

集裝箱形體生成和功能分布見圖3。

(1)單個集裝箱代表不同的功能是一個單獨的功能體。

(2)兩個集裝箱用板連接形成一個整體成為集裝箱+，共同體現(xiàn)模塊化建造。這些集裝箱是統(tǒng)一定制生產(chǎn)，功能和構(gòu)造有統(tǒng)一標準，臥室配備不同的模式。

(3)利用發(fā)電玻璃改變立面形式。

(4)集裝箱可以自由組合連接可以按照牧民的需求進行擴容滿足不同的生活需要。

(5)利用適當?shù)募夹g(shù)和材料改變原有集裝箱。

(6)多個盒子組合起來就成為一個群體。

圖3 形體生成

數(shù)據(jù)化時代各種科技已經(jīng)遍布世界角落，本方案旨在通過傳統(tǒng)概念和現(xiàn)代科技的結(jié)合，以常見的集裝箱為載體，以四川藏區(qū)牧民的帳篷為原型，在高原上的遷移過程中實現(xiàn)輕便化、可移動化、科技化、綠色化，藏區(qū)牧民放牧?xí)r提供一個利用自然能源、可以防風(fēng)防雨、輕便且直接移動的封閉空間。

3.3 對于運輸和功能空間的設(shè)計

3.3.1 多功能輪子

四只腳輪為集裝箱前端兩只萬向輪，后端兩只定向輪的安裝方式。牧民結(jié)束本周期的居住后，需要尋找下一個定居點時，將集裝箱收起來，房屋可由汽車直接拖走，在到達目的地后，輪子向上收回，基礎(chǔ)直接支撐，由斜拉索輔助固定對抗風(fēng)力，完成建造(圖4)。這些輪子都是工廠同統(tǒng)一生產(chǎn)，有槽口可以直接裝配在集裝箱的下部，實現(xiàn)快速組裝和更換。

圖4 建筑物的運輸

3.3.2 室內(nèi)三類可變空間

室內(nèi)使用的空間變化見圖5。

(1)臥室(夜晚)，床放下，茶幾移至一側(cè)，形成臥室空間。

(2)客廳(白天)，床收上后，茶幾通過滑輪移動至房間中部，壁掛電視位于中央，方便沙發(fā)上觀看的牧民視線聚焦，形成客廳空間。

(3)兒童游樂空間(白天)，沙發(fā)作為可變空間的一部分，也可作為兒童床使用。這些家具的構(gòu)造也都是統(tǒng)一定制化生產(chǎn)，在集裝箱內(nèi)部可以直接裝卸，節(jié)省時間。

圖5 室內(nèi)可變空間

3.4 建造材料和技術(shù)的運用

3.4.1 墻體結(jié)構(gòu)材料分析

臥室采用彩鋼板作為外部裝飾材料，彩鋼板漆成不同的顏色，中間夾層是保溫阻燃材料EPS板(可發(fā)性聚苯乙烯板)，是由可發(fā)性聚苯乙烯珠粒經(jīng)加熱預(yù)發(fā)泡后在模具中加熱成型而制得的具有閉孔結(jié)構(gòu)的聚苯乙烯泡沫塑料板材(圖6)。內(nèi)部是裝飾材料將保溫層間隔保護。

圖6 墻體保溫材料構(gòu)造示意

浴室的外部依舊采用彩鋼板，中間夾層是EPS保溫板，內(nèi)部裝飾材料和防水涂料，防水材料可以采用噴涂聚氨醋硬泡體防水保溫材料，在基層上多次噴涂該產(chǎn)品一定厚度可達到防水保溫一體化的效果。

3.4.2 地暖構(gòu)造

以超輕泡沫混凝土為基層能有效減輕自重，聚氯乙烯(PVC)涂層布以玻纖布、玻棉布、化纖布為基布，再加上特殊涂層，超輕的地暖系統(tǒng)為藏區(qū)牧民持續(xù)供暖。

3.5 生態(tài)優(yōu)化和綠色建筑技術(shù)的利用

如何設(shè)計生活垃圾的處理、建筑內(nèi)部中水循環(huán)、太陽能發(fā)電板以及生態(tài)旱廁則，是這個建筑在將生態(tài)效益最大化的過程中四個最主要的問題。

在整個建筑的自我維護和生態(tài)循環(huán)當中，最難以解決的一環(huán)就是生活垃圾以及糞尿的收集，以及如何在十幾公里的遷徙過程中將這些廢料進行有機消解或是二次再利用。

3.5.1 生態(tài)旱廁的引入

對于隨時需要更換駐地的牧民而言，提出了如下幾種措施：首先在生態(tài)旱廁的選擇上，糞尿分集式生態(tài)旱廁(或組合式生態(tài)衛(wèi)生旱廁)更適合川藏地區(qū)居民習(xí)慣與移動式裝配住宅的特性。具有可大批量生產(chǎn)、資源可循環(huán)利用等優(yōu)點，使得廁所的安裝能夠和建筑的工業(yè)化大量生產(chǎn)和統(tǒng)一裝配同時進行。

在安裝上，生旱廁便箱直接安放在建筑廁所模塊內(nèi)部，糞便收集箱及取出裝置放于便箱正下方，方便取出及收集糞便，粉料噴灑系統(tǒng)及信息化裝置固定在廁墻上，排氣排尿裝置通過裝配式建筑墻體打洞引出至室外。

3.5.2 太陽能設(shè)施

太陽能電池板是整個裝配式建筑發(fā)電及進行自我維護的基礎(chǔ)，因此，具有兩種不同類型的太陽能電池選擇：

(1)碲化鎘薄膜太陽能電池(發(fā)電玻璃)是一個較好的滿足了當?shù)貤l件與牧民需求的選擇。

(2)晶體硅太陽能電池板(圖7)。出于屋頂遮陽的考慮，在屋面選擇了較為傳統(tǒng)晶體硅太陽能電池板，作為可再生低污染的清潔來源。它能更高效的轉(zhuǎn)化電能，使得四川藏區(qū)日照豐富的特點能夠較好的在建筑上得到體現(xiàn)，根據(jù)緯度計算，電池板最佳傾斜角度設(shè)置應(yīng)為32 °。

圖7 晶體硅太陽能電池板原理

3.5.3 中水循環(huán)系統(tǒng)

另一個重要的生態(tài)循環(huán)系統(tǒng)則是建筑內(nèi)部的中水處理設(shè)備，中水循環(huán)的存在使得牧民家庭在漫長的遷移中如果遇到雨季減少，干旱缺水的情況，能夠維持一個較好也更節(jié)約水資源的生活標準。而建筑內(nèi)部中，整個系統(tǒng)的組成部分具有儲水器、凈水箱、水箱、洗手、馬桶等。廚房和衛(wèi)生間分離，兩者參與水循環(huán)的核心轉(zhuǎn)換器是水箱和凈水器。通過室外壓水井，按照牧民逐水而居的特性，在河流邊取水入水箱，加雨水收集作為水循環(huán)的源頭。

4 從多方位角度評價設(shè)計，“新型帳篷”對于當代大環(huán)境條件下的影響和實用價值

這個設(shè)計為當代牧民結(jié)合現(xiàn)代科技進行傳統(tǒng)的生活提供可能性，在建筑造價預(yù)算方面還值得深入探討。但是傳統(tǒng)與未來科技的結(jié)合還值得更深入的研究，傳統(tǒng)和現(xiàn)代的功能融合，在空間合成上有良好的作用。

當下的集成化生產(chǎn)設(shè)計已經(jīng)成為流行要素，在藏區(qū)條件下為藏區(qū)人民提供居住便利，有家的感覺，有溫暖的包圍是最真切的，集裝箱是載體，太陽能技術(shù)、生態(tài)技術(shù)是介質(zhì)，這個新型集裝箱成為藏區(qū)的一個力量的切入點。模塊化的功能可以不斷延續(xù)提供更多的空間構(gòu)成，集成化可以加快生產(chǎn)效率，每一項組件的生產(chǎn)可以快速的裝配實施。

不僅僅是在草原上為牧民提供居住條件，這個帳篷還可以延續(xù)到當代城市中，批量生產(chǎn)，為當代經(jīng)濟有限的民眾提供住房可能，易于移動和裝載，在當下的大環(huán)境結(jié)合互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可以有效地實現(xiàn)“帳篷”集群，最后的“帳篷群島”為當代進步提供可能性。