新土家吊脚楼空间设计

　　新土家吊脚楼空间设计

　　黄滟晴

　　摘要

　　近些年来，人们模仿生物设计了许多新颖的建筑结构，于是建筑仿生学便运应而生。笔者在对吊脚楼的研究后,提出问题,分析问题并解决问题。结合变色龙的生理特征，为吊脚设计新的仿生体系。利用现代高科技把新建筑材料融入传统建筑中。通过对建筑外观及室内空间的再设计，使自然、建筑外观、室内空间相互调节，相互渗透。形成一个独立的自我调节的体系。

　　关键词：吊脚楼 仿生学 环保节能 自我调节

　　ABSTRACT

　　In recent years, people imitate biological designed many novel structure, and construction of bionics born then shipped should. The author in DiaoJiaoLou research, to put forward questions, analyze and solve problems. Combining the chameleon's physiological characteristic, DiaoJiao design for new bionic system. Use modern high-tech new building materials into traditional buildings. Based on the building exterior and interior space again design, make nature, building exterior, interior space mutual adjustment, mutual penetration. Form a separate self adjusting system

　　Keywords：DiaoJiaoLou bionics Environmental protection and energy savin self adjusting

　　绪 论

　　1.1调查土家吊脚楼的背景

　　土家吊脚楼地处位于湖南湘西一带，吊角楼也叫“转角楼”为土家族传统民居，多依山就势而建，吊脚楼属于干栏式建筑，但与一般所指干栏有所不同。干栏应该全部悬空的，所以称吊脚楼为半干栏式建筑。

　　吊脚楼有很多好处，高悬地面既通风干燥，又能防毒蛇、野兽，楼板下还可放杂物。吊楼还有鲜明的民族特色，优雅的“丝檐”和宽绰的“走栏”使吊脚楼自成一格。这类吊脚楼比“栏干”较成功地摆脱了原始性，具有较高的文化层次，被称为巴楚文化的“活化石”。现在在比较落后的山区还有很多保留完好的，但是大部分都是空置的，由于落后的经济，大部分年轻人都出去打工赚钱，留下一些老人和小孩在家。那里的人们还是保持着原始生活，近年来用电才稍微改善。

　　1.2研究土家吊脚楼结合变色龙特征的设计目的

　　经过对吊脚楼的研究再结合变色龙的生理特征，为吊脚楼设计新的仿生体系。主要通过对建筑外观的设计。使自然、建筑外观、室内空间相互调节，相互渗透。变色龙能通过对外界的阳光、温度、心情的变化自我调节能力，可以在不同的环境下改变自身的颜色;在不同的温度下自我调节体内的温度和湿度保持一个均衡的温度;在情绪的波动或遇到敌人的时候改变颜色来伪装自己。利用变色龙的这一生理特性结合吊脚楼的建筑结构特点和自然环境，为吊脚楼设计了新的建筑外观和室内空间，利用现代科技的建筑材料融入进传统建筑中。整个吊脚楼会在不同的日照和不同的自然环境下改变颜色，建筑的外部中的材料可以吸收太阳能可以在不同的季节里自动调节室内的温度和湿度，使室内达到一个均衡的舒适度，室内的照明和电器都是利用外观储存的太阳能形成一个独立的供电体系。从而解决了在山区的供电不便的问题。和节能环保问题。夏天的时候会打开使凉风送入室内解决了当地的湿热导致室内的空气不流通。

　　1.3研究土家吊脚楼结合变色龙特征设计的意义

　　吊脚楼都是在偏远的乡区，都是祖辈传下来的，大多数的年轻人都出去打工赚钱，只有一些老人留在家里，现在有很多空置在那，因为是木结构的，很多地方都损坏严重。对于现代化的距离也越来越远了，连他的主人的后代也不想要了，拆了或盖了洋楼，觉得即气派又实用。但由于吊脚楼很适合当地的居住条件，有很多老人回来养老都会重修吊脚楼居住，可是还是保留着最传统的建造方法，对原始的生活状态并没有根本上的改善。随着思想观念的改变，现在大家都开始注重传统民居的保护和维修或是在现代的建筑中加入一些传统的设计元素，却没有真正去理解它里面所含括的丰富文化精神。 传统民居都是在于它的艺术魅力和社会历史的高度和谐，因地域的地形、气候、物产和民俗等孕育出最适合当地的建筑，它总是在选择中经过历史的洗涤而升华为更适合当代的审美形态，是一种民居的延续性。可是民居文化与现代的新文化在形态上的距离越拉越大。通过把现在还在被人们居住或废弃的吊脚楼融入新的元素，使它也随着时间不断延续出新的民居风格。

　　我通过对中国传统的建筑—土家吊脚楼及当地居民的生活方式、营造方式和气候情况的了解，吸取传统建筑的精华，再对本地现今的情况彻底研究，同时又对变色龙的生理特征的分析利用，用仿生学把两者相结合。把从传统中吸取的精华与现代的高科技技术相结合成为有传统精神的现代化民居设计。更适合现代人生活的居住地环境。

　　土家吊脚楼的现状分析

　　2.1土家吊脚楼的分布情况和现状

　　土家族的古建筑较少受官式建筑做法的约束，更多地表现出地方的、民族的建筑特点，形成丰富多彩的建筑面貌。吊脚楼源于古代的干栏式建筑，是鄂、湘、渝、黔土家族地区普遍使用的一种民居建筑形式，距今已有四千多年的历史。它作为一种特殊的物质文化现象，犹如一部凝固的古歌，多层次、多侧面、多角度地反映出土家族的历史发展、文化心态和创造才能。除具有自身的实用功能外，还具有一定的审美特征。湖南土家族主要分布在湘西的龙山、永顺、保靖、桑植、古丈、张家界等县。

　　土家族古代属于“南蛮”的一支，与进入湘西地区的巴人有渊源关系，过着刀耕火种和渔猎山伐的原始生活。最初的吊脚楼仅仅是为了适应南方的地理环境而建造的，因而结构简单、条件简陋、只能起遮风，避雨防晒御寒，避虫御兽等作用，谈不上什么审美功能。随着整个社会的发展，生产技术和经济水平的提高，人们在注重其实用功能的同时，也越来越注重它的审美功能。每栋吊脚楼从构思，设计到每一道工序的完成，都表现出土家匠师们较深的艺术造诣和别具匠心的创作精神，塑造出具有浓郁地方民族风格的造型。并将之与建筑本身的功用巧妙地融为一体，使之既具有良好的使用效果，又具有完美的艺术造型，给人以美的享受。

　　土家族聚居地多属丘陵山地，村落大小不一，均依据地形自由灵活布置分为两种：1依水而建。(图2.1) 2以石砌小道或踏级蜿蜒串联，掩映于碧幛之中。(图2.2)

　　地势的多样化和险恶导致交通特别的落后，运输工具大部分还停留在拖拉机等低级的车辆，一般都是步行，家用的水和柴火都得去很远的地方挑回来。(图2.3、2.4)

　　地势的原因使得土家族人与外界很少联系，有很多居民还过着自给自足与世隔绝的农耕生活。只有在每周双日的赶集大家才会拿出各家多余的储备出来买卖，同时买些家里需要的必备品。(图 2.5、2.6)

　　交通的落后很自然也就导致那里的生活极其落后，通电就更是难了，我调研的几个地方很多都还用着煤油灯或桐油灯，虽说有的也通电了，可是山路太崎岖电压很低，稍有自然灾害也就常年处于断电中。土家族聚集处均盛木材，所以民居均以木材为主要建筑材料。吊脚楼的结构是运用中国传统的插接形式修建的，就像一个笼子一样，很难倒塌。但是年久了会向一侧歪曲变形。又因为全部的材料都是木材，木材没有透光性，因此即使是白天室内的光线都很弱。(图2.7、2.8)

　　2.2土家吊脚楼的结构分析

　　土家族民居最早只是“结草为庐，以遮风雨”。起初的居室极为简陋，这些居室大多用三根圆木作支架，用野藤或竹条系之，一面敞开当门，另一面用茅草树枝全部封盖，形成一个三棱锥式的居室。吊楼还有鲜明的民族特色，优雅的“丝檐”和宽绰的“走栏”使吊脚楼自成一格。这类吊脚楼比“栏干”较成功地摆脱了原始性，具有较高的文化层次，被称为巴楚文化的“活化石”。

　　吊脚楼木构架做法：

　　土家吊脚楼木构架常见形式有“三柱四瓜”、“五柱四瓜”和“五柱八瓜”。“三柱四瓜”，采用5.6分水;与若是“五柱四瓜”，则是5.7分水;若是“五柱八瓜”，则采用5.8分水。(图2.9)

　　制作法一穿——三穿枋分左右两截从檐柱向脊柱穿进而成;四穿——顶穿枋则各为整枋由脊柱穿进而成。(资料来源：永顺县列夕乡老木匠董祖文师傅提供)(图2.10)

　　吊脚楼的修建工艺很复杂，有很多讲究如笼子：由吊脚支承楼板、垂柱支承走欄、并盖上“思檐”的厢房，土家人称为“笼子”。“笼”在土家读qian，使小楼阁的雅称。不过少数有钱人家会作“美人靠”笼子是土家民居的共同标志，是一望而知。是区别其他民族住宅的明显“符号”，但也有强烈的个性——人们很难找到两个同样的笼子，它也则是土家吊脚楼的精华所在。(图 2.11)

　　2. 3变色龙的特性分析

　　变色龙学名“避役”是产自非洲有名的变色爬行动物，本身没有什么防卫能力，它依靠身体颜色改变而隐蔽身体，求得保护。

　　变色龙在白天日光曝晒时体色变深，如用一小型遮光板将皮肤与光线隔开，皮肤上很快出现一个小型遮光板同样大小形状的浅色部分。将深色避役放在绿叶之间，不到5分钟，避役既变成绿色，难和绿叶分辨。变色龙的色变主要是靠神经调的。皮肤上感觉细胞和视网膜接受外来刺激，通过脊髓和脑，而使真皮内的色素细胞随时伸缩，变化体色。变色龙的皮下有三种色素组织，绿色、蓝色和灰色。变色龙变色取决于皮肤三层色素细胞。与其他爬行类动物不同的是，变色龙能够变换体色完全取决于皮肤表层内的色素细胞，在这些色素细胞中充满着不同颜色的色素。纽约康奈尔大学生物系的安德森对变色龙的“变色原理”进行了详细解释：变色龙皮肤有三层色素细胞，最深的一层是由载黑素细胞构成，其中细胞带有的黑色素可与上一层细胞相互交融;中间层是由鸟嘌呤细胞构成，它主要调控暗蓝色素;最外层细胞则主要是黄色素和红色素。安德森说，“基于神经学调控机制，色素细胞在神经的刺激下会使色素在各层之间交融变换，实现变色龙身体颜色的多种变化。变色龙的皮肤会随着背景、温度的的变化和心情而改变;雄性变色龙会将暗黑的保护色变成明亮的颜色，以警告其它变色龙离开自己的领地;有些变色龙还会将平静时的绿色变成红色来威胁敌人。目的是为了保护自己，避免遭袭击，使自己生存下来。”

　　变色能躲避天敌，传情达意，类似人类语言 。变色龙是一种“善变”的树栖爬行类动物，在自然界中它当之无愧是“伪装高手”，为了逃避天敌的侵犯和接近自己的猎物，这种爬行动物常在人们不经意间改变身体颜色，然后一动不动地将自己融入周围的环境之中。

　　吊脚楼的仿生学研究

　　3.1吊脚楼的空间分析

　　3.1.1吊脚楼建筑形式与自然环境的分析

　　吊脚楼从整体布局看，可以称为不规则弹性组群，房屋布局自由灵活，无一定规划，完全顺应自然地形地物，或分阶而筑，临坎吊脚，或悬崖构屋，陡壁悬挑，无论多么复杂的地形条件，吊脚楼这种建筑形式都能与之相适应，因此，这种土家山寨的吊脚楼，有的依山顺势，层叠而上;有的绕弯淄脊，错落有致;有的背山占崖，居高临下;有的沿沟环谷，生动活泼;有的雄踞山巅，气势壮观。虽是静物，确使人感到极强的动感。加之这些吊脚楼多依山而建，山势的蜿蜓起伏常常使人领略到那种"山重水复疑无路，柳暗花明又一村"的意境，从而获得变幻的视觉效果，这与我国园林建筑中"借景"手法有异曲同工之妙。山寨内的道路曲折，宛如道道小溪在屋宇间流淌,这也增加了流动的视觉效果。

　　3.1.2土家吊脚楼室内空间布局及功能分析

　　为保持良好的通风效果,采用三段式功能分布，一层一般不作正式房间，或为谷仓，或为柴房，或养牲畜，有的干脆架在溪流之上，泉水从房底流过，三层作为粮食储藏层。为了使储物不致霉变，以及在温热潮湿的气候条件下，不致使脊下木构件因潮湿而朽坏，因此，在装修一，三层时四周均不封闭，以确保良好的通风效果;二层为生活起居层，除堂屋和火塘间外，多为闺房、卧室、书斋，或为织锦、绩麻、打花带的场所，有的完全空壁作阳台。全家人的主要活动都在这里进行，因此都装有板壁，这与一、三层比较起来，较为封闭，所以就产生了实的感觉。

　　土家吊脚楼在空间处理上弹性非常大，各幢吊脚楼构架内部空间处理不一样，它是随户主的理想追求和意愿去处理的，同时也是随户主的经济条件逐一完成房屋的整体装修的。所以，土家山寨中的吊脚楼呈现一种千姿百态各不相同的景象，当你远眺近览时，便产生了动感。

　　3.1.3土家吊脚楼室内家具分析

　　土家吊脚楼室内家具不多但每一种都很独特。最让人难解的是许多人家都有类似于清朝皇宫的雕花家居，所用木材多为楠木、梨木，无论是滴水床、花柜、碗柜、梳妆柜、洗脸架、茶几、椅子、圆桌、方桌、衣帽架都精雕细刻，由浅浮雕、镂空雕等技法，图案由花草鱼虫、戏剧故事、传说人物，仅椅子的样式就达到十几种。(图3.1)最为珍贵的是雕花滴水床。床的上部构造像木屋的屋檐一样，一层为一滴水，二层二滴水，以此类推。层次多，则一层比一层高，每层都精雕细刻，所雕的主要是花草，栩栩如生。床前有两台阶踏板，便于上床。两边有翼起的花板城呈八字形。床头上方有首饰和食品盒，前边的花板是用于避邪，床前侧面放有衣帽架。同时层数的多少也成为一种身份的象征。

　　3.2 仿生学研究及实例分析

　　建筑仿生学已经成为一种新时代潮流,也是建筑文化的新课题。为了启发建筑合理创新,以及使城市环境达到生态平衡和持续发展,建筑仿生学是一种重要手段。建筑仿生学是根据自然生态与社会生态规律，并结合建筑科学技术特点而进行综合应用的科学。建筑仿生学的表现与应用方法，归纳大致有4个方面：城市环境仿生，使用功能仿生，建筑形式仿生，组织结构仿生整体。

　　1. 城市环境仿生。比较有时代代表性的例子可以在巴黎的改建规划中明显看到。早在1853年时，巴黎塞纳区行政长官欧思(G.E.Haussmann)为了执行法国皇室拿破仑第三的巴黎建设计划，曾对巴黎市区进行了大规模的改建，他不仅表示对帝国首都的赞美，而且要在城市结构功能上进行改善，使城市交通，环境绿化，居住水平都达到一个新的境界。为了实现这一理想。他在巴黎改建规划在某种程度上就是模拟了人的生态系统而进行规划设计的。

　　2建筑形式仿生：应用也很普通，不过表现的形式是多种多样的，只要善于应用类推的方法，就可以从自然界中吸取无穷的灵魂，使建筑的空间布局更具有新意。

　　例如：有人模仿鸡蛋设计了一种特殊的抗震房屋：外壳使用钢铁制造的，“蛋白”用耐高温玻璃、石棉等制造的，人则住在相当于“蛋黄”的部分这种房屋能抵抗强烈的地震，即使震翻了，也能自动复原。屋内蓄有氧气、水和食物，在与外界完全隔绝的情况下，7个人能活一个星期。也有人按照鸡蛋的构造原理和形状，建造了“气泡屋”作为学校校舍(图 3.3)

　　3建筑使用功能方面的仿生。应用也很普遍，不过表现的形式是多种多样的，只要善于应用类推的方法就可以从自然界中吸取无穷的灵魂，使建筑的空间布局更具有新意。

　　4组织结构仿生。有机体在生存过程中，需要适当的阳光照射、温度和湿度，然而气候条件有时往往是不太理想的，这就需要有机根体根据外界条件的变化进行自身的调节。这些调节方法，可以启示人们去改善建筑设计。

　　新土家族吊脚楼空间设计

　　设计背景

　　吊脚楼存在的问题:

　　地势的多样化和险恶造成交通特别的不便

　　楼后导致通电难

　　窗户开的高且小,室内采光不足

　　房屋结构时间长了易变形

　　冬天只有一处可以取暖,屋内太冷

　　样式陈旧

　　变色龙的生理特征:

　　变色龙会随着不同的温度 湿度 阳光 心情的变化而改变体色.

　　内部自动调节: 情绪 防御

　　因外界影响: 环境 湿度 温度 阳光

　　4.2设计的概念

　　4.2设计导出

　　吊脚楼将不再是一成不变的古老、陈旧的老房子。运用它的独特的建筑形式赋予它生命力，生命空间的概念由变色龙引申而来，变色龙可以通过对环境，光线的感知和心情的变化改变自身的体色，实现对身体内部的调节。运用这种方式赋予土家吊脚楼表面更多的功能，同时也使吊脚楼拥有自己的情绪，和自己的生命表达方式，吊脚楼可以像变色龙皮肤一样感知着外界环境、气候、光线的变化，一方面吊脚楼的外表对室内空间做出相应的调节，并通过不同的色彩传达到室内，让人们感受到室外环境变化;另一方面吊脚楼的表面将这些信息以一种具有生命力的状态反映在建筑的表层。

　　这些表现吊脚楼生命力的外表就像植物在自然环境中生长一样,随着气候冷暖的变化改变着形态和色彩,让吊脚楼拥有犹如情绪一般的精彩表现,同时吊脚楼也会随着阳光的强弱的变化慢慢生长或消失。

　　使室内形成多变的视觉空间效果;也让建筑本身呈现出一种从“虚”空间到“实”空间的过程;体现着室内与室外的互动。让身处吊脚楼中的人们感受到空间的生命力。使内部的人们和吊脚楼更好的融合在自然中。

　　4.5总结

　　视觉化的外观、传统概念的内部、生态质量、能源保存等这些方面，在中国近几十年的建筑很少体现出来。有的都是一味的照搬外国的建筑，而拥有中国文化精髓的建筑却随之被人们给丢弃、淡忘。文化的建筑在这个模式的见解中仅仅作为一种工具，象一台机器似地为人们的物质和精神活动服务。认为它本身并不反馈给人们什么精神或意识。这就是近代建筑语言中的致命弱点。如何现代化传统建筑，这个问题是很多中国建筑师也都开始尝试着探索设计。我们只有先对本土的传统建筑有所研究，对构成传统建筑的风格和影响设计因素的事物有所认识，才可能继承与传承这种民居建筑。

　　参考文献

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