裝配式蒙古包結構設計

張彬杰 谷彥彬 楊正中

關鍵詞：蒙古包 三段式結構 裝配式建筑 預制件結構

引言

游牧的生產生活創造了蒙古包這一獨特的民居形式，它具有可移動、便于拆裝的建筑特征;蒙古包作為牧民遮蔽風雨的場所，也為“游”和“牧”的有序開展提供了物質基礎。但由于內蒙古旅游的不當開發，蒙古包變成了磚混結構的固定式房屋，形成了固定的景點，幾十年不變，游客體驗到的只是蒙古包的外觀形式，而體會不到追隨水草，游牧草原的生活情境。同時，“蒙古包式建筑”在建造過程中產生了污水和渣土等建筑棄料，對草原環境造成了極大破壞。通過對內蒙古旅游景區中蒙古包的田野調查和設計分析，找出其缺陷，并提出裝配式蒙古包的設計方案，還原蒙古包可移動、便于拆裝的建筑特征，滿足游客對于草原生活的體驗式探索以及游客回歸大自然的渴望。

一、蒙古包

蒙古包這一名稱來源于清朝，在滿語中“BOO”是家的意思，取其諧音“博”，也就形成了蒙古包的名稱，而蒙古族稱之為“格日”，直到今天，蒙古國仍保留著這樣的稱謂方式。因為游牧經濟獨特的生產方式，要求蒙古包具備易建造和易搬遷的特質，只有通過不斷的遷徙，才能獲得外界更廣闊的生產資料，蒙古族最終也得以繁衍生息。同時，蒙古包具有生態可持續的綠色理念，其材料環保，構造輕便，取之自然，用于自然，和諧統一，協調共生，與自然、人、牲畜共同形成了游牧生態系統。隨著時代的發展，蒙古包這一建筑形式也在不斷發展和演化，最終形成了智慧、生態、可持續的建筑形式。

（一）關于內蒙古旅游景區蒙古包的調研

經調查發現，現內蒙古旅游景區的蒙古包主要分為兩類，一類是三段式木結構的傳統蒙古包，另一類是磚混結構“蒙古包式”的現代建筑。隨著時代的發展，前者陰冷、潮濕的居住環境逐漸顯現出無法滿足草原人居需求的短板，而后者只是淺顯地模仿了蒙古包的外觀樣貌，長年扎根在草原上，對草原環境的傷害極大，丟失了蒙古包可移動的建筑特征和游牧的生態理念。隨著內蒙古旅游業的發展，旅游景區中的蒙古包應該為游客提供更舒適的人居環境和更優質的旅游體驗。

（二）缺陷分析

隨著時代的發展，內蒙古多個旅游景區考慮到了傳統蒙古包簡陋，潮濕、昏暗的居住環境，不能滿足游客的居住需求，為此修建了磚混結構的固定式蒙古包，形成了固定的建筑形式，幾十年不變，但這與傳統蒙古包截然不同，固定式的蒙古包不具備可移動和拆裝便捷的屬性，并且它的建筑污染也與蒙古包的生態理念背道而馳。

（三）傳統蒙古包構造分析

傳統蒙古包分為三段式結構，分別為架木體系（套腦、烏尼、哈納）、苫氈體系（頂棚、幪氈、圍氈）以及繩索體系（原料繩索、連體繩索、單體繩索）。安裝蒙古包首先要確定門的位置，門的朝向一般為南。將門的位置定好后，開始編制圍墻，選用當地的柳木條編制哈納，哈納扇相互之間采用皮釘打孔的方式串聯，并結合繩索進行固定。哈納扇確定好后制作蒙古包的頂部，首先選取四個方位的烏尼桿進行搭建，然后將烏尼桿圍合成完整的頂面并一一對應在哈納桿的交錯節點上，最終頂起拱形的套腦完成蒙古包的搭建。

二、裝配式蒙古包設計方案

（一）設計方案的提出

裝配式蒙古包滿足草原居住需求的同時也具備逐水草而居的可移動，可拆裝的建筑特征。裝配式蒙古包也繼承了游牧的生態理念，其建筑材料、結構均可反復拆裝，循環使用，與草原自然環境和諧統一，協調共生，保障草原生態環境的可持續發展見圖1。

裝配式蒙古包進行了節點大樣分析見圖2。首先，因為考慮到草原特殊的生態環境，在建筑底部，采用木制基礎層抬高建筑，以此來保護草原植被，不會因為建筑的建造而傷害草原植被，同時也改善了草原居住環境潮濕的問題，并且在建筑底部設置了擋水沿，防止了雨天的雨水倒灌問題;其次，在建筑的中部，裝配式蒙古包的頂面與立面連接方式與傳統蒙古包的連接方式不同，傳統蒙古包烏尼與哈納連接處是哈納桿的頂端向外彎曲，接受頂部烏尼的下滑力并將其傳給大地進行化解見圖3，而裝配式蒙古包的烏尼與哈納連接處采用哈納內凹的形式，使建筑的頂部和中部不在同一立面，這也使得雨天的雨水可以自然滑落到木制基礎層，而不會浸濕覆蓋物從而流入室內;最后，在建筑的頂部。將預制結構件與帆布及透明膜材料相結合，最大程度地吸收外界自然光，優化室內的光環境。

（二）方案優化設計

1.平面設計：裝配式蒙古包根據游客功能和審美的雙重需求對室內的功能布局也進行了優化設計，見圖4。第一步，裝配式蒙古包仍然延續了圓的空間形式，同時延續的還有蒙古族“尚圓”的觀念，將一個基礎的圓形空間進行開口取景，目的是將草原自然環境最大限度地融入室內空間;第二步，以同心圓為基礎來劃分人流動線及功能分區;第三步，在同心圓的基礎上，設置雙弧線隔斷，通過軸線法則建構功能節點，并依據功能間的關聯性進行布局。

裝配式蒙古包空間半徑為3790mm，面積為45㎡見圖5。分別設有休息區，起居室，辦公區，吧臺區，衛生間，衣帽間，洽談區以及兩個門廳。雙弧線的隔斷材料性質不同，休息區的隔斷材料為木材，保護游客隱私，而洽談區隔斷為玻璃材質，可以最大限度納入外界的自然景觀，洽談區的背面同時也用作電視背景墻，做到同一界面的多次利用。衛生間為干濕分區，將洗手臺置于外側，洗手間內部采用免水沖式馬桶，真空收納不設管線，無需水資源配合裝配式建筑的移動、搬遷。空間中西側和東側設有簡易的吧臺區和辦公區，分別滿足游客的簡餐和辦公需求。

2.結構節點設計：裝配式蒙古包的預制件分為三項式和兩項式見圖6。三項預制件頂部與烏尼桿連接，底部與兩根哈納桿連接，均可通過預制件中心軸控制夾角的大小，烏尼與哈納的夾角越大，裝配式蒙古包的高度越高。在預制件的外側設有圓形孔洞，采用預制圓環將橫向所有預制件進行串聯并統一固定。兩項式預制件相較于三項式，缺少了頂部連接烏尼的部分。兩項式預制件分別用于裝配式蒙古包的頂部和底部，負責連接套腦和底部預制圓環，同樣可以通過中心軸的旋轉控制夾角的大小。哈納扇之間也采用預制件進行連接，預制件的夾角越大，裝配式蒙古包的跨度大，建筑低矮;反之跨度小，建筑高聳。哈納扇拆裝也較為便利，哈納扇以扇為單位進行組合拆卸，保證了收納和運輸的便捷性。

3.整體構造設計：裝配式蒙古包的結構爆炸圖見圖7。首先，裝配式蒙古包的預制件結構分為預制圓環、預制結構件和本土木材。預制結構件又分為三部分，頂部是兩項式預制件，連接烏尼與套腦，通過烏尼與套腦的夾角確定裝配式蒙古包的高度;中部連接哈納與烏尼，通過哈納相互之間的夾角確定裝配式蒙古包的跨度，同時采用中部預制圓環的方式進行加固收緊。底部同樣是兩項式預制件，完成最終的哈納收口，并且連接底部的預制圓環。

三、設計方案

（一）裝配式蒙古包室內方案演示

以下是裝配式蒙古包的室內空間呈現見圖8～10。視角是由西向東，分別對辦公區、洽談區、休息區及遠處的吧臺進行繪制。采用簡化設計的方式塑造空間，做到建筑輕便并使其最大程度地與自然對話。裝配式蒙古包通過建筑的頂面及立面共同吸收外界的自然光?？臻g中所運用的材料和結構均可循環使用，空間本身也在傳遞逐水草而居的建筑文化特征。

裝配式蒙古包營地三維呈現：裝配式蒙古包營地秉承了逐水草而居的游牧生活特征，它是一種動態的草原旅游過程，它可以在草原生態資源消耗了十分之一的情況下進行移動，保障草原的生態環境的可持續發展。其與單一定點式旅游景區或酒店不同，可以使游客在不同旅游營地和線路的游覽過程中，領略不同的草原環境和文化情境，滿足游客對于草原文化體驗式探索以及游客回歸大自然的渴望見圖11～15。

（二）裝配式蒙古包模型實驗

1.制訂模型方案：首先通過手繪和計算機軟件結合的方式設計出裝配式蒙古包的結構，然后采用3D打印技術制作結構預制件，因保證模型實驗的可操作性，設計預制件孔徑為1.5mm，模型壁厚為1.5mm。而烏尼桿和哈納桿都采用3mm木棍，并將木桿手工削出1.3mm的榫頭，保證木材與預制件連接的合理性。裝配式模型整體的比例為1：24，模型高度為140mm見圖16～19。

裝配式蒙古包的模型制作流程如下：首先，我們將預先打印好的預制結構件進行打孔并采用3mm的木棍將其連接，并保證其可旋轉，具有一定的活動空間。其次，將購買的3mm木棍進行加工，將木棍的兩頭削減至1.3mm，為下一步連接預制件做準備，底部哈納同理，然后將木棍的一端與頂部的套腦連接，另一端與中部預制圓環和預制結構件連接，同時哈納一端與中部預制結構件連接，另一端與底部預制結構件連接。最后，根據平面布置圖打印空間布局模型，并將其與之前制作好的裝配式蒙古包結構相結合，最終完成了裝配式蒙古包的模型制作。

2.模型實驗結果與分析：裝配式蒙古包的結構設計是從逐水草而居的游牧生活方式出發，它具備了蒙古包便于拆裝，可移動的建筑屬性見圖20。通過現代預制件結構與傳統三段式結構相結合的方式，使其拆裝便利，可循環使用，保障草原生態環境的可持續發展。從結構設計和蒙古包文化兩方面，都具有一定的借鑒意義。

結語

對于裝配式蒙古包拆裝便捷性考量是結構設計的基本要求。通過田野調查發現內蒙古旅游景區中固定式蒙古包造成的草原生態環境破壞、內蒙古旅游形式單一，游客體驗質量不佳以及文化資源開發欠缺等問題。采用文獻閱讀的方法分析得出內蒙古旅游景區問題的原因，現內蒙古旅游景區的固定式蒙古包不再具備可移動的建筑特征，缺失了游牧的生態理念。最后采用理論研究與模型實驗相結合的方式，以裝配式蒙古包結構設計為切入點。以生態建筑為設計理念，以拆裝便利，可移動，也可循環使用為設計策略，對裝配式蒙古包與草原生態環境的關聯性做綜合性的設計探討。設計出更適合內蒙古草原旅游環境的裝配式蒙古包，為游客提供更舒適的居住環境和更優質的旅游體驗，使游客體驗到游牧生活情境的同時，也可以獲得蒙古族文化的歸屬感和認同感。以裝配式蒙古包結構設計為例，對內蒙古旅游景區蒙古包的相關問題，提供了一種新的設計思路。