蒙古包的现代转译与可再生能源利用解析*

文/内蒙古工业大学建筑学院 内蒙古绿色建筑工程技术研究中心 何 涛 卢亚娟 高 超

0 引言

传统蒙古包作为游牧民族生活的物质支撑与文化成果，是为适应游牧民族生产生活的需要而产生的特定建筑形式，由羊毛、木材、牛羊皮等天然可再生材料建造而成。随着时代发展，蒙古族牧民的生产生活方式由游牧转向定居，蒙古包的耐候性和舒适性成为主要问题，使其不再适应当代定居后蒙古族牧民的生产生活需求，面临“淘汰”的境地。正如爱德华·塞克勒所说：“建造方式随时代的进步而不断发生变化，只有对传统进行批判地继承，而且适应时代的变化才能永葆青春活力[1]”。

研究以蒙古族住居文化的传承问题为设计出发点，牧民舒适性需求与精神需求为依据，遵照森佩尔的“建筑四要素”理论[2]，将蒙古族传统住居建筑——蒙古包与建构四要素相对应，依从材料置换原则，实现传统蒙古包的材料置换、构件转变、结构传承、建造技艺转换（见表1）。通过主动式节能技术和被动式技术最终改善蒙古包的热工性能。

表1 蒙古包围护结构的转译

1 蒙古包的建构转译

1.1 功能分析

传统蒙古包单一的功能空间已无法满足当代牧民的生活需求，现将睡觉、会客、炊事等功能空间从蒙古包内分离，将其转译成卧室、客厅、厨房、卫生间及信仰空间，并围绕其核心空间（客厅）布局，遵从传统蒙古包的空间向心性和秩序布局[3]，如图1所示。

图1 新型蒙古包平面

1.2 基座与火炉分析

考虑现代生活舒适性及建筑防潮、保温、采暖的耐候性需求，故将蒙古包“基座”转译成具有防潮保温功能的模块，将“火炉”转译成采暖墙体和牧民用的“炕”，形成室内环境调控系统，同时保留牧民的“地炕、暖墙”文化。阳台采用“特朗勃墙”空气热循环系统为辅的采暖方式，同时起到门斗的作用，可缓冲严寒地区室外冷空气，传统火炉功能的转译可提高室内环境的舒适度（见图2），以期改变牧区以焚烧煤与干牛羊粪来采暖的生活现状，同时增强建筑的耐候性，将建筑架空建造，既减少对草原环境的破坏，又省去对地面的开挖工序。

图2 墙体、基座及暖墙暖炕构造做法

1.3 “构架/屋面”分析

传统蒙古包套脑、乌尼、哈那三者严格控制着其比例关系。在板式蒙古包设计过程中，将原始杆系木结构支撑体系转换为现代框架式木结构体系，其中包括由套脑转换而成的复合木结构圈梁模块、由乌尼转换而成的复合木结构坡屋顶龙骨模块、由哈那转换而成的复合木结构墙体保温模块，但整体参照传统蒙古包的比例建造。

“材料置换论”中描述道：“在建筑的发展进程中，为了使传统建筑文化符号得以展现，经常会发生两种不同材料表现同一类建筑[4]。”如古希腊对石料的建构方式可完美解释木结构建筑。框架结构蒙古包的结构体系，通过“材料置换”再现传统蒙古包的结构逻辑特征。室内各功能通过屋顶采光增加了通风采光内涵；屋顶斜向构件汇聚一处，以新形式表达传统蒙古包住居汇聚的精神特质，同时实现结构构件受力特点的清晰可读，保留传统蒙古包的空间形态。

1.4 “轻质围合表膜”分析

“建筑四要素”中“轻质围合的膜”是指建筑除支撑结构外起围护作用的结构，人们运用编织工艺制作织物，作为原始茅屋的围合[5]。传统蒙古包的围护体系由毛皮绳绑扎多层毛毡和苫布围合而成，其中毡子（顶毡、围毡、盖毡）起保温作用，苫布则作为防水膜起防水作用，而哈那部位的毛毡、苫布根据需要可“起毡”或“加毡”。蒙古包建构转译尝试由传统杆件体系转为现代框架体系，进而引发保温防水等围护构件产生变化。其中围毡和顶毡转换为现代保温材料——发泡聚氨酯板材模块，起保温作用；盖毡转换为屋顶玻璃天窗，起通风采光作用；而其防水作用的苫布则转换成与木材融为一体的防水剂，为保持木材的自然本色。

1.5 建造方式分析

游牧民族常年迁徙于蒙古高原之上，从而衍化出搭建简单且运输方便的毡包类建筑[6]，蒙古包作为现存毡包类建筑的类型之一，传承了便于装配的特性。而现代装配式技术及其原理与蒙古包的传统建造特性相契合。

在框架蒙古包建构转译中，为延续传统蒙古包结构和建造特点，将围护构件与结构构件分离，并有目的地延续传统蒙古包呈现的形式特点，强化建筑的结构和建造逻辑（见图3，4），真实地表达材料，体现其几何学上的线形特征，使其不再隐藏和掩饰，达到建筑的内外统一，实现框架式蒙古包建构的逻辑化。

图3 传统蒙古包搭建过程

图4 构件转译后蒙古包建构逻辑

综上所述，转译后采用现代装配式的生产方式，各结构构件经由传统木工手工艺转换为现代工厂数字化、批量化的生产方式，进行实地建造。传统蒙古包在建造过程中，各构件的连接方式以插接和捆接为主，故在转译过程中除将杆件转译为木框架杆件外，还将杆件插接转译为框架支撑构件榫卯插接，将捆接所使用的牛皮筋转译为铰接连接构件以增加其稳定性。同时，各围护构件与承重梁柱之间采用企口连接，并用橡塑海绵镶嵌在缝隙中，使建筑各构件之间更加严密，既满足装配化要求，又改善住居质量。

2 建筑可再生能源分析

2.1 风能

内蒙古地处我国内陆，大陆性气候明显，而且处于高原地区，地势平坦，受西北气流影响明显，故常年风速较大[7]，为风能利用提供了客观条件。

如今，在牧区配有风力发电机组，风能源源不断地为国家电网输送电力，一定程度上可解决区域的用电荒问题。在内蒙古也可配有体积较小的风力发电机，主要用于路灯照明。若将小型风发电机组安装在蒙古包附属建筑上（如撮罗子）（见图5）[8]，则可充分利用内蒙古的风力资源，既可储藏生活物品，又可储藏发电设备。

图5 可再生能源与蒙古包附属建筑的结合

2.2 太阳能

因全年日照时间长，太阳能是牧区使用最多的可再生能源之一。例如，呼和浩特市年平均日照时数为2863h[9]，除采用被动式采光房保暖外，也可用于太阳能发电。将太阳能光伏板做成扇状，用时打开，不用或遇到恶劣天气时关闭，也可与“撮罗子”结合，解决设备空间问题。但在牧区仅利用太阳能发电无法满足牧民生活需求，还需其他能源，例如煤炭资源，为减少利用不可再生资源，需将太阳能和风能等可再生能源结合使用，共同为建筑服务。

2.3 太阳能、风能发电系统与蒙古包建筑的契合

太阳能和风能同为清洁能源，均具有很强的不可操控性，各有优缺点，例如，太阳能无法在夜间和阴雨天等恶劣天气中运行，而风能却不受其条件限制，只受风力大小的影响。故可将二者结合，取长补短，不间断地为建筑提供电力资源。太阳能和风能在蒙古包中主要提供日常生活用电，包括洗衣做饭、照明及冬季采暖等方面，其中以冬季采暖占比较高；太阳能光伏板和风力发电设备与建筑相互独立，环布在建筑四周，设备和建筑之间的相互干扰减少（见图6），发电设备的数量可根据每户的能源需求灵活选择。

图6 发电系统与建筑的空间关系

3 结语

研究以木框架蒙古包的设计实践为途径解决蒙古族当代的住居问题，并以森佩尔“建筑四要素”为理论依据，以材料置换、构件转变、结构传承、建造技艺转换的转译思路，对蒙古包内部的各功能空间、围护结构材料、结构形式、整体建筑形态进行转译，以期传承传统蒙古包住居建构文化，使木框架蒙古包既满足定居牧民住居的需求，又通过利用可再生能源实现舒适性，满足从事游牧生活居民的需要，为蒙古包住居的可持续发展奠定基础。