少數民族傳統聚落微氣候適應性的研究策略探討

李鵬程，姜乃煊

(1.大連民族大學 建筑學院，遼寧 大連 116650；2.哈爾濱工業大學 建筑學院，黑龍江 哈爾濱 150001)

傳統聚落作為民族文化和歷史的載體，一直被學者們高度重視，而氣候視角下的中國少數民族傳統聚落適應性，在相關學術研究領域還是個比較新的課題，如何把微氣候研究與傳統聚落空間研究結合起來，并在研究過程中融入少數民族的文化基因是本論文策略研究的創新點，也是未來相關研究的難點。

中國少數民族人口分布呈現“大雜居，小聚居”的整體格局。“小聚居”作為傳統聚落形成的文化起源，在微氣候研究中屬于中觀層次，也是微氣候研究的最佳尺度范圍。而少數民族傳統聚落的最初形成，除了受地形地貌、氣候特征、朝向方位等條件的限定，也會受少數民族特有的文化基因影響。本論文的研究在基于少數民族文化屬性下，用微氣候原理來分析、闡釋傳統聚落的空間形態，進而用微氣候原理來規劃、改造及整備少數民族傳統聚落空間的未來發展，探究并歸納總結更具有針對性的研究方法和評價體系。

1 少數民族傳統聚落空間形態的文化基因

少數民族傳統聚落形態是“天-地-人”關系、自然環境、氣候特征、風水格局、生產力水平、歷史背景、宗教風俗等眾多因素的集中體現，是人、建筑、環境、文化有機結合的產物，是各民族對自然環境綜合適應的結果。在整個華夏歷史變遷的過程中，形成具有本民族特點的傳統聚落空間，但在同一民族的傳統聚落格局和建筑形態中，同樣也存在較大的差異，這種差異更多是來自于不同氣候條件、地理環境以及就地取材的建筑材料等。例如：四川桃坪鄉羌寨與貴州漆樹坪羌寨雖有同樣的民族根源，但聚落形態卻存在著很大的差別，見表1。

表1 貴州與四川羌族傳統聚落對比

由上述案例，可以得出這樣的一個初步結論：少數民族傳統聚落的最初選址、大部分都有著相似的歷史文化背景，而地形地貌特征、氣候特征、自然生態特征等條件作為人們生存需求和安全需求的重要考量因素，使得不同少數民族傳統聚落在相似氣候環境和地理環境下，聚落空間布局、建筑形態、建筑材料構造等方面具有明顯的趨同性。傳統聚落空間的微氣候適應性是人們在滿足基本生存和安全前提下追求生理需求滿足形成的，而少數民族傳統聚落特有的文化屬性就是建立在生存、安全、生理需求滿足之后的更高層次的文化歸屬感，但往往聚落的選址、空間布局、建筑形態、建筑材料等是早于文化歸屬感而建立的。因此，少數民族個性基因文化、習俗等方面在傳統聚落最初形成時并不凸顯。例如，貴州是少數民族眾多的省份，同一區域的不同民族，卻有著相似的聚落空間格局及建筑形態，見表2。文化屬性的傳統聚落及建筑差異性正是來自后期漫長文化積累和聚落發展，其中就包括不同民族生活習俗在功能布局中體現，以及少數民族文化基因較多在建筑細部中體現的原因。

表2 貴州部分少數民族傳統聚落趨同空間特征分析

2 傳統聚落微氣候適應性的研究方法

國內外對聚落及建筑微氣候研究一直處在不斷探索和改進的過程中，研究方法由最初的定性研究向定量研究轉變。其中，理論分析、實測分析、模擬分析作為微氣候研究的主要方法被廣泛運用。理論是原理及風水格局的分析，實測是數據與經驗的分析，模擬是理論與實踐的驗證及適用于更多場景和邊界條件的分析。近年來，傳統聚落空間微氣候適應性的研究，多采用兩至三種研究方法同時進行，相互補充了研究過程中的分析方法單一、結論驗證不足等問題，為研究結論準確性和客觀性提供方法策略上的多元支撐，而少數民族傳統聚落氣候適應性研究正是建立在此基礎上，且更加注重文化基因方面的主觀感知調研分析。

2.1 理論分析法

理論分析法一是通過風水格局理論定性分析，優點是該分析符合人們慣性認知且理解容易，缺點是過度感性認識，缺少相關數據支撐和驗證；二是運用前人學者舒適度的評價標準進行氣候適應性的傳統聚落空間分析。其中，WBGT指標[1]、PMV-PPD指標[2]、OTCD指標[3]，以及“熱平衡”法[4]、“Ologay”法[5]、“TS-Givoni”法[6]等都是得到證實且公認的評價體系和研究方法。優點是影響因子被量化、數據清晰可見，結論具有普遍性。缺點是以上的評價體系和研究方法存在自身的不足，對一些非線性及多因素人體感知的情況，已有理論和方法很難給出全面而準確的判斷。

2.2 實測分析法

實測分析法是以實測數據為重要信息來源，一部分數據可以從當地氣象部門的實測氣象數據中獲取，這部分數據一般是宏觀和中觀數據，缺少研究過程的具體布點氣象信息。另一部分數據則要通過大量人力、物力及時間成本進行實地測量得到，但往往因為客觀條件的限制，無法得到大面積且全周期的數據監測和收集。實測分析法的優點是數據真實可信，同時，可以獲取人體主觀感受的實驗調研信息。缺點是實測數據即便上述兩部分數據互為補充，也會受到多變的自然環境及觀測周期影響，很難做到實測氣候數據信息的全面化。

2.3 模擬分析法

模擬分析法一般采用計算機建模進行目標模擬研究，并將微氣候因子數據及邊界條件輸入計算機，通過軟件的計算得出氣候模擬結果。目前，用于微氣候研究的分析軟件有主要基于流體力學CFD設計研發的Envi-met[7]、Fluent[8]、Phoenics[9]等軟件，非流體力學Dute軟件[10]，日照分析Ecotect軟件[11]，以及Rayman[12]熱舒適計算模型。優點是把不同數據交給軟件進行模擬計算，并且軟件可以模擬任何工況和聚落類型空間的氣候因子數據分布及數據可視化，大大減少人的工作量。缺點是無論任何一個軟件均是依賴物理模型上的合理性和數學公式的準確，最終均不能呈現任何形式的解釋表達式，且對人體主觀感受很難加以計算。

2.4 融入文化基因的綜合分析法

對于傳統聚落微氣候適應性的研究，主要是以人的熱舒適性為重要評價依據，熱舒適性除了理論分析、實測分析及模擬分析等綜合分析外，還應融入人體主觀感知評價，而影響人體主觀感知的因素有很多，如：生理機能、氣候指標等條件，還有文化、習俗、行為、心理、服飾、飲食等方面的內容。因此，在研究少數民族傳統聚落氣候適應性方法研究時，應加大調查問卷的深度和比重，深入挖掘少數民族文化基因。例如：民族服飾對當地氣候環境如何適應，行為及飲食習慣對當地氣候特征如何反映，宗族習俗對當地氣候方面的關聯等，并將調查問卷結果進行分析，且作為熱舒適度評價的文化基因感知因素，進行綜合評價少數民族地區人們熱舒適性條件，從而分析傳統聚落空間的氣候適應性。

3 少數民族傳統聚落微氣候適應性研究策略

3.1 定性研究策略

少數民族傳統聚落是一個相對完整且獨立的生態系統和社會活動單元。在研究過程中，首先，要了解該少數民族聚落的起源、變遷、發展等歷史背景和文化內涵，為聚落研究提供依據和文化基因；其次，從傳統聚落的選址、組織布局、建筑形態等聚落形態學視角分析聚落是如何建立和發展起來的，人們對聚落空間要素，特別是生活、生產、生理、心理等方面都有哪些需求和意愿，分析確定微氣候環境作為聚落空間形成和發展的第幾層考量因素影響聚落空間及建筑形態；最后，通過上述的少數民族信息調研和文化基因分析，結合理想風水格局理論，對聚落空間與氣候特征進行關聯性挖掘，定性分析少數民族傳統聚落空間微氣候適應性理論機制。

3.2 定量研究策略

通過對少數民族傳統聚落空間和微氣候因子數據的實測，對聚落選址、組織布局、建筑形態、材料構造等方面進行氣候適應性分析，并將其分析結果與上述主觀感知的定性分析結果進行比對。同時，將實測數據進行空間建模及模擬軟件氣候因子數值和邊界條件輸入，用模擬分析結果與實測數據進行驗證，得出舒適性閾值范圍。目前，在傳統聚落氣候適應性研究方面，模擬軟件分析具備高效且相對準確的特點被科研人員廣泛運用。例如，聚落組織布局及建筑通風分析多采用CFD技術軟件；聚落空間及建筑日照、太陽輻射分析多采用Ecotect軟件等。通過以上軟件模擬分析，可量化總結通風、日照、防潮、隔熱、遮陽、建筑材料熱工等方面內容，并在定量的研究過程中，挖掘且融入少數民族傳統聚落文化屬性的聚落和建筑特征，從整體到局部，從一般規律到少數民族特征文化基因進行傳統聚落空間微氣候適應性的研究和智慧總結。

4 結 語

少數民族傳統聚落微氣候適應性是綜合多元因素而形成的，是一項非常復雜的研究課題，涉及學科眾多，專業繁雜、工作量巨大。目前，大多數相關研究成果比較零散且不全面，多數的研究方法都是定性分析，或用定量分析來驗證定性結論，缺少以定量分析為導向的研究結論，并相關量化參數比較少，且在研究方法上存在方法單一，研究范圍僅停留在個別聚落、某個尺度、某一時段等，缺少全因素、全視角綜合且多元分析。本論文正是基于現有的傳統聚落微氣候適應性研究方法，更加注重少數民族文化基因融入方面的探討，試圖探索一種更為全面且客觀的研究方法，為民族文化及少數民族傳統聚落氣候適應性的生態智慧挖掘、保護和傳承積累經驗。