長春模塊化民居設計研究

文／齊愛玲 長春工業大學藝術設計學院 碩士研究生

林慧穎 長春工業大學藝術設計學院 副教授 博 士（通訊作者）

閆敏航 長春工業大學藝術設計學院 碩士研究生

王健璋 長春工業大學藝術設計學院 碩士研究生

引言

模塊化理念的定義是設計出包含不同元素的子模塊，其次對子模塊進行編輯和重組，形成一系列具有不同功能或功能互補的模塊組合。模塊化設計具有效率高、對環境要求變化反應靈活等優點。若用于建筑，可以減少對環境的破壞和負面影響，便于廢舊模塊的拆卸、重組、維護、換新和回收再利用[1]。結合模塊化理念，構建凈月開發區民居體系，構建模塊化住宅體系，促進住宅產業發展，使長春市及周邊地區更加富有生命力，對將來模塊化民居發展產生實際意義。

2016 年2 月，中共中央國務院印發了《關于進一步加強城市規劃建設管理工作的若干意見》[2]，明確指出要大力推廣裝配式建筑，提倡建造綠色節能建筑和使用綠色建材。2016 年9月《關于大力發展裝配式建筑的指導意見》《裝配式建筑“十三五”規劃》《建筑業發展“十三五”規劃》等一系列重大舉措依次出臺，進一步提出“有條件的，大力發展現代木結構”，并明確了發展裝配式木結構建筑業更為緊迫和重要[3]。

1 模塊化民居設計概念

我國《井干式木結構技術標準》中明確規定了井干式木結構的基本規定、材料、構件、防護、保溫隔熱、隔聲、施工以及工程驗收等要求；對橫木、井干式木結構、閣樓、建筑面積、建筑高度、結構墻、貫通螺栓、地腳螺栓等術語也進行了詳細定義[4]。井干式建筑的起源最早可追溯于出土在河姆渡遺址第二文化層中的木構水井[5]，水井形式和甲骨文中的“井”（丼）字具有高度同構度，其在建筑上的運用在《史記·孝武帝本紀》中有“乃立神明臺、井干樓，度五十余丈”的記載，在《漢書》等文獻當中也有過記載[6]。趙妍（2019）提出，如圖1 所示，井干式木結構建筑的特點是桿件的水平向重復與其節點互鎖機制，運用傳統的十字相交節點可以使相交的兩構件彼此間錯開半層構件高的距離，從而實現層間的無縫疊合[7]。

木結構房屋作為古老的木構建方式，非常適宜應用于民居建筑。現我國正在提倡對于古村落的保護，越來越多的原始生態建筑形式也被應用于建筑業當中，井干式建筑作為木結構的建筑形式之一，具備優秀的發展潛力和豐富的適應性。例如，新疆阿勒泰喀納斯風景區保留的井干式木結構房屋[8-10]，云南滇西北保留的怒族井干式民居和東北地區保留的井干式傳統民居等，都是井干式結構在建筑業當中應用的實例（圖2、圖3）。趙龍梅等（2013）研究發現，東北地區井干式居民形態的形成和東北極寒氣候特征是息息相關的[11]。綜上所述，我國井干式木建筑具備組合形式豐富、文化傳統悠久等特點，同時也符合我國政府的號召，適宜運用在以吉林長春為例的民居設計中。

2 案例研究

2.1 滇西北怒族井干式民居

我國西南地區的井干式民居建筑分布最為廣泛，曾被多民族所使用，在戰國時期，西南地區就采用干井施工技術。怒族對井干式建筑的保留是最完整的，他們是滇西北最古老的民族之一，主要在怒江峽谷聚居。怒族的民居建造于坡地之上，“平座式”垛木房的建材是石材與木材，尺寸是以人體丈量的：人體尺寸用來做屋頂夾層、門洞尺寸、坐臥家具等的尺寸參照。“平座式”垛木房可以是小規模的住宅，也可以是多棟垛木房圍合成的院落，它既可以在坡地上形成平面，又可以用于圈養家禽家畜。“平座式”垛木房的施工是按照拆卸預制拼裝部件-搬運至施工場地-最下層構件與地楞連接-按照火塘間-輔助房間-樓板-中柱與邊柱-梁與樓楞的順序搭建[12]，其中屋頂施工如圖4 所示。

2.2 長白地區撫松縣井干式民居

長白山位于撫松地區，屬溫帶大陸性山地氣候，溫度大約是-7℃～13℃左右，一年中會結冰五個月，每年冬天都很寒冷。起初，定居長白地區的朝鮮族建了簡易的井干式房屋。后來，滿漢和漢族也遷居到長白地區，從而發展繼承了井干式建筑。民居建材是長白地區的松木，它質地柔軟、不易變形、耐腐蝕性強，房屋的內外墻都涂上了防寒泥（圖5），這樣不僅保暖，還加強了穩定性。房屋都配置了用枯樹樹干做成的煙囪，建筑內部還使用了稻草泥灰吊頂。除此之外，撫松縣井干式民居與其他的井干式房屋特征相同[13]。

2.3 黑龍江省拉哈墻民居

黑龍江省拉哈墻的居住文化以平原與地臺為主，在遼寧、吉林等地區也少量存在。拉哈墻民居的基本建材是農作物與水稻，雞西市雞東縣的民居多以雙坡屋頂和四坡屋頂為主。山墻類型以懸山為主、合字山墻為輔。屋面材料以草為主，在邊境地區有少量民居使用灰瓦。建筑結構類型為木構架體系[14]。雞西市民居及其附近民居會在內墻面糊白紙，外墻面抹白灰，而其他區的朝鮮族民居則直接用黃泥抹墻。

2.4 延邊夾心墻民居

延邊夾心墻民居文化區地處長白山區，主要分布在吉林省東部延邊朝鮮族自治州，水資源和植被資源都豐富，建筑形態繼承和延續了朝鮮族文化特色。延邊夾心墻民居文化區—朝鮮族傳統民居的屋頂有三種類型：（1）雙坡頂；（2）四坡頂；（3）歇山頂。山墻類型以合字山墻為主，少量為懸山山墻，部分采用灰、黑瓦，屋面以草為主材料。民居主要由木構架承重延邊文化區是保留傳統民居建造技藝最完整的地區，同時傳承了朝鮮族的民族文化特征。

2.5 新疆伊犁河谷地區瓊庫什臺村民居

新疆哈薩克族是一個一年中多次遷徙的民族。由于這種遷移模式，它具有獨特的建筑形式。哈薩克族的木屋舒適實用，可以使用當地的木材加工和裝配，是其民族最重要的特色之一。哈薩克族的房屋一種是“流動式”建筑，另一種是“固定式”建筑。這兩種建筑模式長期共存，極少在其他建筑形式中出現。“流動式”是哈薩克最具特色的建筑形式，“固定式”以井干式木建筑為主。他們運用當地木材、石材進行建造。房屋有幾種建筑形式，一種是：（1）多邊形木屋；（2）雙坡頂木屋；（3）單坡距木屋。構成木屋的有三部分：（1）屋面板；（2）檀條；（3）墻體。井干式建筑有單開間一字形，雙開間一字形，一明兩暗的一字形三種形式的平面布局。有較少的建筑平面呈現“T 字形”，“T 字形”是由“一字形”平面演變而來。“L 字形”與“一字形”布局一樣，是較為常見的布局形式[15]。

哈薩克農村民居之所以得以保存，是因為該遺址位于偏遠封閉的山區。但到目前為止，哈薩克村已成為唯一的傳統文化村。新疆哈薩克族具有獨特的民族文化和民居建筑，具有獨特的民族性和地域性。

圖1 井干式木結構房屋 （圖片來源：14J924《木結構建筑》圖集）

圖2 怒族井干式民居（圖片來源：參考文獻[12]）

圖3 東北地區井干式民居（圖片來源：參考文獻[11]）

圖4 屋頂層施工示意圖（圖片來源：參考文獻[12]）

圖5 村落現狀和建筑立面（圖片來源：參考文獻[13]）

圖6 井干式民居建造流程示意圖（圖片來源：作者自繪）

3 長春民俗文化分析

3.1 農耕文化

唐朝時期吉林稱作盧城，水稻種植聞名天下。作為農業大省，吉林長春每年都會舉辦農博會。2020 年農博會在“全面建設小康社會”等主題展廳展出農產品，并設立“脫貧堅攻”等板塊，開展藝術種植、花草種植、糧食繪畫等農業創意展出，還設置了農產品展區和休閑產品展區，對瓜果蔬菜、花卉草木等在景觀園中展示，通過豐富的農業物產展銷形式，體現長春民俗特色。

3.2 長春汽車文化

長春第一汽車廠于2010 年被批準為歷史文化街區，這是20 世紀50 年代城市建設和工業發展的成果之一，也是中國第一個大型汽車生產基地。工廠建于1953 年，1956 年竣工，廠房采用蘇維埃軸心布局，主體為框架結構，紅磚綠檐。生產的第一批解放牌汽車參加了1956 年閱兵式；一汽的建設和汽車的下線生產，反映了新中國經濟建設的巨大成就。

3.3 長春電影文化

長春電影制片廠，作為新中國第一家電影制片廠，創建了大批優秀的影視作品。另外，長春電影世紀城于2005 年建成，是國家5A 級旅游景區，也是中國十大影視基地之一，作為中國第一家世界級電影主題樂園，如今集電影業與旅游業為一身，攜手長影出品的經典影片同行，將電影主題文化特色和歷史底蘊徹底推向更多的人。長影電影世紀城位于吉林省長春市南關區凈月大街與永順路交會處，面積100 萬平方米，由華夏翱翔等16 個景觀組成。

4 設計方法

本文結合《井干式木結構技術標準》中的規定，采用模塊化理念，融合長春地域特色，參考已有民居建筑模式進行預制方案設計，建造流程如圖6 所示。

首先，根據實際情況對民居橫木截面進行選擇，槽口形式則使上下凹槽、單面凹槽尺寸和等于1/2 厚度或1/2 直徑，同時對端部進行加強。

其次，根據墻體實際情況在常見的橫木堆疊形式中進行選擇。

再次，如表1 所示，參考東北傳統民居建筑外形[11]對民居模塊內外空間外形進行設計；模塊內外空間均采用紅松作為井干式建筑的主木料，內外墻壁均采用羊草和土進行涂抹，以達到建筑抗壓性好、不變形、耐腐蝕、冬暖夏涼的目的。

最終，如表2 所示，通過功能模塊A、B、C，根據需求組合成為民居體系。

（1）接待空間與凈月旅游文化相結合，宣傳凈月特色，展示民居氛圍。

（2）結合一汽的文化特點，住宅空間呈現出以“老長春”為主題的景觀小品，如舊報紙、舊雜志、舊收音機等，體現歷史文化內涵。

（3）休憩空間結合長春悠久文化，設置長影歷史文化墻，利用投影儀等電子設備循環播放老電影、懷舊歌曲，提升游客的休閑體驗。

（4）餐飲空間結合民俗文化特色，設置傳統圖形壁畫，提供室內外就餐環境，通過木質結構柵欄分割就餐區域，游客可以邊就餐邊欣賞風景。

（5）種植空間結合農耕文化特色，搭建蔬菜水果種植園，體驗農耕樂趣，展示五谷畫等創意裝飾，同時沿民居外墻種植爬山虎等本地植物。

（6）商業空間糅合以上多種文化元素，在閑置區域開展果蔬售賣攤位，滿足游人景區購物需求的同時，也置辦紀念品、明信片銷售服務，體現長春多元文化特色。

表1 空間模塊與東北傳統民居建筑外形參考（表格來源：作者自繪）

表2 凈月開發區模塊化民居模塊設計策略（表格來源：作者自繪）

5 裝配式建筑的優勢與發展

目前，我國裝配式建筑的發展還有很長的路要走。與國外裝配式建筑領域相比，結構構件的成熟生產體系尚未形成。在我國預制構件生產技術中，實現大量構件的批量生產是難點之一。然而，裝配式建筑的優勢也在逐步顯現，例如張奕等通過模塊化設計，對武漢市新洲區某民居的裝配式民居進行了探索，既滿足民居的個性特點，又延續傳統建筑特色[16]。其次，裝配式建筑若要在現今國內現澆式流行的情況下展示其優越性，必須表現出抗震、安裝便利、綠色環保等技術性優勢[17]。

結語

本文以長春市為例，采用能部品產量化、部件產量化、結構與構件標準化的井干式木結構裝配式建筑，結合國內學者前沿研究內容，分析并提出符合長春民俗文化特色的模塊化井干式木結構民居設計策略，照應我國中共中央國務院《關于進一步加強城市規劃建設管理工作的若干意見》的提案，意在推廣木結構裝配式建筑與長春市民俗文化融合，吸引號召更多游客前來觀光游覽，使凈月及周邊地區的生命力更加充沛，也希望本文設計策略能對我國模塊化民居的發展和模塊化裝配式民居的發展產生積極影響。