覆土建筑基本介紹

覆土建筑內(nèi)容簡介

《城市環(huán)境建筑學(xué)研究系列:覆土建筑》所指的覆土建筑藝術(shù)，不是單指以土覆蓋著的建筑，也不單指地下建筑，而是指以土、石、木等作材料，與大自然密切聯(lián)系著的建筑。它是建筑學(xué)中新興的一門綜合學(xué)科，伴隨著環(huán)境科學(xué)發(fā)展起來，它和以保護自然環(huán)境為宗旨的生態(tài)建筑學(xué)有密切的聯(lián)系。包羅空間，無建筑的生態(tài)建筑。

覆土建筑作者簡介

荊其敏，天津大學(xué)建筑系教授，博士生導(dǎo)師，國家一級注冊建筑師。國內(nèi)外已發(fā)表論文40余篇。他曾多次應(yīng)邀講學(xué)及出席國際學(xué)術(shù)會議，多次訪美、法、德、加拿大、香港、臺灣、泰國、秘魯、蘇聯(lián)等地。有廣泛的國際建筑界交往。曾出版著作《現(xiàn)代建筑表現(xiàn)圖集錦》、《現(xiàn)代建筑裝修詳圖集錦》、《覆土建筑》、《生態(tài)家屋》、《永遠的建筑大師》、《營造之美：建筑裝修詳圖》、《城市空間與建筑立面》、《設(shè)計順從自然》等十余部。

第一章原始的覆土建筑

1.穴居和窩棚

2.聚落和古城

3.陵墓、石窟和寺廟

第二章覆土建筑和生態(tài)環(huán)境

1.融入大地的覆土建筑

2.覆土建筑與生態(tài)環(huán)境

3.覆土建筑的氣候效應(yīng)

4.覆土建筑的生物效應(yīng)

第三章風(fēng)格各異的覆土建筑

1.非洲大陸的覆土建筑

2.地中海地區(qū)和歐洲的覆土建筑

3.美洲大陸的覆土建筑

4.中國的覆土建筑

第四章中國的生土民居

1.中國生土民居的分布和類型

2.中國的黃土窯洞

3.中國的土坯民居

4.獨具特色的中國生土民居

第五章中國傳統(tǒng)窯洞民居的布局和未來

1.中國地下生土窯洞的風(fēng)格特征

2.中國下沉式窯洞民居的布局美

3.中國傳統(tǒng)下沉式窯洞的未來

第六章覆土建筑的藝術(shù)

1.覆土建筑的美學(xué)特征

2.覆土建筑的入口處理

3.覆土建筑的門臉

4.覆土建筑的裝飾

5.覆土建筑的室內(nèi)陳設(shè)

第七章覆土建筑的材料和技術(shù)

1.生土材料

2.墻體

3.屋面

4.土木結(jié)構(gòu)

5.施工技術(shù)

第八章覆土建筑的發(fā)展與革新

1.中國生土窯洞民居的創(chuàng)新

2.開發(fā)巖洞及山體

3.地下空間

4.現(xiàn)代覆土建筑

5.未來的城市

本書所指的覆土建筑藝術(shù)，不是單指以土覆蓋著的建筑，也不單指地下建筑，而是指以土、石、木等作材料，與大自然密切聯(lián)系著的建筑，英文稱為Earth Sheltered Architecture。它是建筑學(xué)中新興的一門綜合學(xué)科，伴隨著環(huán)境科學(xué)發(fā)展起來，它和以保護自然環(huán)境為宗旨的生態(tài)建筑學(xué)（Ecological Architecture）有密切的關(guān)系。大量工業(yè)化的建筑破壞了土地，毀滅了自然生態(tài)，卻被稱為“美”的藝術(shù)?，F(xiàn)在，建筑師仍然在以建筑、道路和廣場覆蓋著美麗的鄉(xiāng)村、土地。那些巨大的城市和工廠把草原和森林鋪上了瀝青和混凝土，使土壤脫離了陽光，雨水不能直接入地，生物逐漸消失、死亡。雖然人們已經(jīng)認(rèn)識了破壞自然生態(tài)將要把人類帶到不可挽回的災(zāi)難之中，但是建設(shè)者、建筑師、工程師、開發(fā)者、規(guī)劃師、主管建設(shè)的官員們?nèi)耘f不顧一切地指揮著壓路機沿著錯誤的方向碾過去。難道建筑師的專業(yè)勢必要違背大自然的規(guī)律去“改造”世界嗎？當(dāng)前，建筑師肩負(fù)著服務(wù)于全人類的崇高職責(zé)，應(yīng)該把熱衷于現(xiàn)代化建筑風(fēng)格方面的爭論扭轉(zhuǎn)到如何解救地球的生態(tài)危機和環(huán)境惡方面來。建筑師如果不尊重自然的生態(tài)與環(huán)境應(yīng)該算是不文明的建筑師?，F(xiàn)實要求我們積極投身于發(fā)展、創(chuàng)造與大自然和諧的“文明建筑”（Gentle Architecture）?？上驳氖牵糯祟惖母餐两ㄖ囆g(shù)給我們提供了許多啟示，這些建筑在如何巧妙地利用和順應(yīng)自然環(huán)境的條件方面作出了榜樣。我們要學(xué)會適應(yīng)自然去建造現(xiàn)代化的人類的居室與城市，我們要促進大規(guī)模的城市逐漸解體，走向鄉(xiāng)村化，建筑要鄉(xiāng)土化……這些都是當(dāng)前全世界建筑面臨的新課題。我們要研究一種尚未被完全認(rèn)識的價值（A Cost of not Knowing），這種價值就是建筑藝術(shù)的方向——覆土建筑藝術(shù)（Earth Sheltered Atchitecture）或生態(tài)建筑藝術(shù)（Ecological Architecture）。覆土建筑藝術(shù)在中國雖然古老卻又是一門新興的初始學(xué)科，由于作者在這方面也是初學(xué)，對覆土建筑的研究與認(rèn)識亦在初始階段，這本書也只能用淺易的道理說明覆土建筑藝術(shù)的一般知識。希望它能引起廣大同行對覆土建筑藝術(shù)這個新領(lǐng)域的應(yīng)有關(guān)注，以便在中國古老的覆土建筑文化傳統(tǒng)的基礎(chǔ)上，進一步把我國的覆土建筑藝術(shù)與技術(shù)水平向前推進。

建筑是大地與太陽的兒子，大地比任何人為的環(huán)境都重要。一個建筑在其中的生活與其外界的自然關(guān)系越密切，就越具有生命力。

——弗蘭克·勞埃德·賴特 20世紀(jì)的建筑是作為獨立的機能體存在的，就像一部機器，它幾乎與自然脫離，獨立發(fā)揮著功能，而不考慮與周圍環(huán)境的協(xié)調(diào)；但到了21世紀(jì)，人、建筑都需要與自然環(huán)境建立一種連續(xù)性，不僅是節(jié)能的，還是生態(tài)的、能與社會相協(xié)調(diào)的。

——伊東豐雄2100433B

掩土建筑覆土建筑

覆土建筑與掩土建筑，是同一類型建筑的不同名稱。但為了敘述方便，本節(jié)特使用覆土建筑來敘述不含窯洞在內(nèi)的所有掩土建筑，覆土建筑是一個總稱，它包括生土建筑、土坯房以及各種類型的地下、半地下的建筑等。這是一種最古老的建筑形式，但直到現(xiàn)今，還是有它較強的生命力，充分說明這種建筑具有較大的優(yōu)越性。目前我國西北一帶黃土高原地區(qū)住在各種生土建筑中的居民至少還有一億以上。這些建筑一般都具有冬噯夏涼、堅固適用的優(yōu)點，有不少建筑的質(zhì)量相當(dāng)高。

覆土建筑概括起來可分為三種建造形式，即地面以上、地面以下與半露半埋，如下圖1所示。

覆土建筑的最大特點是其房間的溫度比較穩(wěn)定。一般在地面以下450~600mm深度時，一天間的溫度差即不明顯。下圖2為不同深度的土壤在一年期間所能出現(xiàn)的溫度差。從下圖2可以看出，當(dāng)在地面以下2m時，在一年的時期里，還可有12℃左右的年平均溫度之差，一直要深到地面以下8m左右時，在一年的時期里，其溫度才能基本保持不變。一般地下層的溫度都可以從同一深度的地下水的溫度測得，它是隨著地區(qū)的不同而有所高低的。

當(dāng)需要計算地下室墻體的保溫性能時，當(dāng)然應(yīng)把墻體外面覆土的保溫作用也算進去，其方法是應(yīng)以外墻里皮在覆土的標(biāo)高位置為圓心，從要求計算的位置起到室外地面作弧線，則弧線的長即可作為土層厚度來做保溫計算的依據(jù)（下圖3）。一般情況下，在地下室的墻體加設(shè)保溫層，至多從地面起向下90~180cm的深度已足夠，沒有必要再繼續(xù)下延。

總的來說，覆土建筑的內(nèi)部是冬暖夏涼的但當(dāng)夏天時，室內(nèi)表面往往容易出現(xiàn)討厭的凝結(jié)水，而且易使建筑裝修和其他材料遭受損失。因此在進行構(gòu)造設(shè)計時，必須對一些必要的結(jié)點設(shè)置隔蒸汽層。

掩土建筑中國窯洞

中國窯洞是材料最少，建造最簡單，歷史最長，迄今仍有幾千萬人居住的掩土建筑。根據(jù)場地劃分，中國窯洞可分為靠山窯洞與下沉式窯洞；根據(jù)承重材料劃分，中國窯洞可分為黃土窯洞、巖石窯洞、石砌窯洞、土坯窯洞與磚拱窯洞。下圖4所示為靠山天井院式窯洞建筑平面圖。

自20世紀(jì)80年代以來，科研工作者對中國、埃及、突尼斯等穴居歷史較長的國家掩土建筑尋源結(jié)果，在有關(guān)建筑設(shè)計原理與方法方面得到了不少啟發(fā)，其中，中國沉式黃土窯洞為開發(fā)淺層地下空間提供了可靠的依據(jù)，如

（1）經(jīng)測溫查明，下沉式窯洞地面一般均在地表下6m，而黃土地層深6m的溫度年波動正好與室外空氣年波動出現(xiàn)180°的相位差，即室外最冷月份（1~2月）該地層溫度卻處于最高峰處（16.5℃左右），室外最熱月份（7~8月）該地層溫度卻處于最低峰處（14.5℃左右），這就是窯洞冬暖夏涼的主要原因之一。

（2）像下沉式窯洞這樣的淺層地下空間不僅具有良好的地溫及較厚土層的圍護作用，而且日照、通風(fēng)、采光、居住者心理對外界信息（特別是日、月、星辰、晴、陰、雨、雪）的感受與在傳統(tǒng)地面建筑無大差別，同日時又不像中、深層地下空間那樣會遇到建造期地下水等的處理問題以及日照、通風(fēng)、采光、緊急疏散與外界心理信息相通等難題。

（3）設(shè)計、建造比地面高層建筑及中、深層地下空間均較簡易。 2100433B

1　概述——建筑與結(jié)構(gòu)

2　建筑結(jié)構(gòu)的淺綠應(yīng)答模式

2．1　綠色建筑的形體與結(jié)構(gòu)選型

2．2　建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件的綠色應(yīng)答

2．3　覆土建筑

3　生態(tài)技術(shù)理念與結(jié)構(gòu)元素

3．1　高技生態(tài)建筑的結(jié)構(gòu)元素

3．2　工業(yè)化建造與適宜技術(shù)

3．3　低技生態(tài)建筑的結(jié)構(gòu)思考

4　少就是多

4．1　形態(tài)承壓與殼體結(jié)構(gòu)

4．2　張力結(jié)構(gòu)的索膜體系

4．3　仿生與形態(tài)優(yōu)化

5　結(jié)構(gòu)材料的綠色進化

5．1　紙建筑

5．2　木集成材

5．3　綠色混凝土

6　結(jié)構(gòu)設(shè)計的深綠策略

6．1　結(jié)構(gòu)與低碳模式

6．2　全壽命周期

6．3　重新解讀的結(jié)構(gòu)效率

7　結(jié)束語

參考文獻

圖片來源2100433B