我国的建筑与自然环境

我国幅员辽阔、历史悠久，建筑艺术与风格精彩纷呈！中国自古以来就有“大地有机、天人合一”的思想。人作为环境的一部分，生存于环境之中，又改造着环境。建筑是人类最富予环境性的一项内容，它充分体现着人与自然、建筑与环境的融合。例如北方的四合院、南方的竹楼、黄土高原的窑洞、内蒙古高原的蒙古包、福建的土楼等等均是享誉中外的著名建筑，这都是建筑与当地气候、地质地形、水文等自然地理环境完美融合的产物。

一、建筑与气候

全国各个地区巨大的气候差异，在现代人工环境技术尚未出现的时代，在现在还未能采用这些技术的地区，造成了建筑巨大的地区差异，使建筑具有明显的气候特征。下文就气候对建筑选址的影响和降水、气温、光照、风、相对湿度等方面阐释建筑如何适应气候。

1、气候对建筑选址的影响

中国风水，其宗旨是审慎周密地考察、了解自然环境，利用和改造自然，创造良好的居住环境。对环境四周的形势，常用一专有名词代表，叫做四兽。居住风水多以“左青龙，右白虎，前朱雀，后玄武”为最佳屋场! 

①住宅后面（玄武），意为有隆起的山脉屏障在后，

即后有靠山；

②住宅前面（朱雀），意为有开阔平坦的草原（平

原），或低伏的山脉作为明堂，并有弯曲的河流绕过；

③住宅左边（青龙），意为要有稍高的山冈立，其

间如有流水行经更是理想，但山冈的高度不可超过“玄

武”方的山脉。

④住宅右边（白虎），意为地势须低平，呈环抱状。

风水上的这种“相地”手法，正符合了我国的气候条件。因为中国的国土一般夏天受东南季风的影响，坐北朝南的房屋布置，和前低后高的地理环境，使建筑在夏天可以更好地得到清凉的季风影响，从而使风可以更顺利地进入房子，起到空气流通，带走热量的作用。建筑前不远有水体经过，水汽会随风进入，人们住在里面自然感觉清凉。相反，在冬季，北方西伯利亚吹来的北风，刚好被高山给挡住了，加上建筑的北立面很少开窗户，所以人们在冬天住在房子里，就感觉比较暖和。

2、建筑如何适应气候

  （1）降水对建筑的影响

降雨多和降雪量大的地区，房顶坡度普遍很大，以加快泻水和减少屋顶积雪。中欧和北 欧山区的中世纪尖顶民居就是因为这里冬季降雪量大，为了减轻积雪的重量和压力所致。我国云南傣族、拉祜族、佤族、景颇族的竹楼，颇具特色。这里属热带季风气候，炎热潮湿，竹楼多采用歇山式屋顶，坡度陡，达45°～50°；下部架空以利通风隔潮，室内设有火塘以驱风湿。这种高架式建筑在柬埔寨的金边湖周围、越南湄公河三角洲等地亦有分布。我国东南沿海厦门、汕头一带以及台湾的骑楼往往从二楼起向街心方向延伸到人行道上，既利于行人避雨，又能遮阳。湘、桂、黔交界地区侗族的风雨桥、廊桥亦是如此。

降雨少的地区，屋面一般较平，建筑材料也不是很讲究，屋面极少用瓦，有些地方甚至无顶，如撒哈拉地区。我国西北有些地方气候干旱，降水很少，屋面平缓，一般只是在椽子上铺上织就的芦席、稻草或包谷秆，上抹泥浆一层，再铺干土一层，最后用麦秸拌泥抹平就行了。宁夏虽然也用瓦，但却只有仰瓦而无复瓦。这类房屋的防雨功能较差。如秘鲁首都利马气候炎热干燥，房屋多为土质，屋顶用草甚至用纸箱覆盖，城市亦没有完善的排水设施，1925年3月因厄尔尼诺现象影响突降暴雨，结果洪水中土墙酥软，房屋倒塌，道路冲毁。

降水量和降水强度关系到屋面、地面和地下排水系统的设计；另外，雨水通过墙壁上的缝隙向室内渗透时导致墙体内部发潮，从而降低热工性能；会使屋面油毡鼓泡、变形、裂缝，造成渗漏，会使墙面出现斑迹，影响美观，甚至使面层剥落的损坏。降雨多的地区，房顶坡度普遍很大，以加快泻水。粤港、厦门、汕头一带以及台湾的骑楼往往从二楼起向街心方向延伸到人行道上，既利于行人避雨，又能遮阳。降雨少的地区，屋面一般较平，建筑材料也不是很讲究，屋面极少用瓦，有些地方甚至无顶。

    降水多的地方，植被繁盛，建筑材料多为竹木；降水少的地方，植被稀疏，建筑多用土石；降雪量大的地方，雪甚至也是建筑材料，如爱斯基摩人的雪屋。我国东北鄂伦春人冬季外出狩猎时也常挖雪屋作为临时休息场所。

   （2）气温对建筑的影响

    温高的地方，往往墙壁较薄，房间也较大，反之则墙壁较厚，房间较小。曾有人通过调查西欧各地的墙壁厚度发现，英国南部、荷兰、比利时墙壁厚度平均为23厘米；德国西部、德国东部38厘米；波兰、立陶宛50厘米；俄罗斯则超过63厘米，也就是愈靠海，墙壁愈薄，反之墙壁愈厚。这是因为欧洲西部受强大的北大西洋暖流影响，冬季气温在0℃以上，而愈往东则气温愈低，莫斯科最低气温达-42℃。我国西北阿勒泰地区冬季漫长严寒，这里房子外观看上去很大，可房间却很紧凑，原来这种房屋的墙壁厚达83厘米，有的人家还在墙壁里填满干畜粪，长期慢燃，用以取暖。我国北方农村住宅一般都有火炕、地炉或火墙，北方城市冬季多用燃煤供暖。近年来大多已改用暖气管道或热水管道采暖。有些地方为了抵御寒冷，将房子建成半地穴式，我国东北古代肃慎人就住这种房子，赫哲族人一直到解放前还住着地窨子。一些气温高的地方，也选择了这种类型的地窨子，如我国高温冠军吐鲁番几乎家家户户都有一间半地下室，是用来暑季纳凉的，据测量在土墙厚度80厘米的房屋内的温度如果为38℃，那么半地下室里的温度只有26℃左右。我国陕北窑洞兼有冬暖夏凉的功能，夏天由于窑洞深埋地下，泥土是热的不良导体，灼热阳光不能直接照射里面，洞外如果38℃，洞里则只有25℃，晚上还要盖棉被才能睡觉；冬天却又起到了保温御寒的作用，朝南的窗户又可以使阳光盈满室内。气温高的地方，往往将房屋隐于林木之中，据估计夏天绿地比非绿地要低4℃左右，在阳光照射下建筑物只能吸收10%的热量，而树林却能吸收50%的热量。我国云南省元阳县境内有一种特殊的房顶—水顶，平平的屋顶上又多了一汪水面，屋外阳光热辣，屋里却十分荫凉.

   （3）光照对建筑的影响

室内光照能杀死细菌或抑制细菌发育，满足人体生理需要，改善居室微小气候。北半球中纬地区，冬季室内只要有3个小时光照，就可以杀死大部分细菌。因此从采光方面考虑，房屋建筑需注重三个方面：①采光面积，②房间间距，③朝向。气温高的地方，往往窗户较小或出檐深远以避免阳光直射。吐鲁番地区的房屋窗户很小，既可以避免灼热的阳光，又可以防止风沙侵袭。傣族民居出檐深远，一个目的是为了避雨，正所谓“吐水疾而溜远”，另一个目的是遮阳。有些地方还在屋顶上做文章，如《田夷广纪》记载：我国西北一些地区“房屋覆以白垩”以反射烈日，降低室温。气温低的地方，窗户一般较大，以充分接收太阳辐射，但窗户往往是双层的，以避免寒气侵袭，如我国东北地区。宁夏的“房屋一面盖”也是为了充分利用太阳辐射。日本西海岸降雪量大，窗户被雪掩盖，因此常常还在屋顶上伸出一个个“脖子式”高窗，以弥补室内光照不足的状况。

房屋之间的间距是有讲究的，尤其是城市中住宅楼建设更要注意。楼间距至少应从满足底楼的光照考虑。光照也是影响房屋朝向的因素之一。北半球中高纬地区房屋多座北朝南，南半球中高纬地区则多座南朝北，赤道地区房屋朝向比较杂乱，这与太阳直射点的南北移动有关。

天井——宅院中房子和房子或房子和围墙所围成的露天空地，某些地区的旧式房屋为了采光而在房顶上开的洞。建筑空间处理还要配合光的运用，在中国民居中最聪明的办法就是增加窄长的建筑两边的侧翼，形成一个三合院的采光天井，如安徽民居的天井。我们把三种平面形状的房子做比较：一字形的平面、点式布置的平面和井字形内天井式的建筑平面，结果是井字形内天井式建筑天然采光最好，而且建筑密度最大。来自天井的天然光线把人们的视线从琐碎的家庭杂物中引向外部庭院的景物，光的清晰感有助于看清内外装修的细部，并增加绿化在天井的美感。

（4）风对建筑的影响

风也是影响建筑物风格的重要因素之一。防风是房屋的一大功能，有些地方还将防风作为头等大事，尤其是在台风肆虐的地区。日本太平洋沿岸的一些渔村，房屋建好后一般用鱼网罩住或用大石块压住；我国台湾兰屿岛，距台风策源地近，台风强度大，破坏性极强，因此岛上居民雅美族人(高山族一支)创造性地营造了一种“地窖式”民居。房屋一般位于地面以下1.5米～2米处，屋顶用茅草覆盖，条件好的用铁皮，仅高出地面0.5米左右，迎风坡缓，背风坡陡，室内配有火堂以弥补阴暗潮湿的缺点，还在地面上建凉亭备纳凉之用。我国冬季屡屡有寒潮侵袭(多西北风)，避风就是为了避寒，因此朝北的一面墙往往不开窗户，院落布局非常紧凑，门也开在东南角，如北京四合院。

风还会影响房屋朝向和街道走向。在山区和海滨地区，房屋多面向海风和山谷风。我国云南大理有句歌谣：“大理有三宝，风吹不进屋是第一宝”，大理位于苍山洱海之间，夏季吹西南风，冬春季节吹西风即下关风，下关风风速大，平均为4.2米/秒，最大可达10级，因此这里的房屋座西朝东，成为我国民居建筑中的一道独特风景。城市街道走向如果正对风向，风在街道上空受到挤压，风力加大，成为风口，因此街道走向最好与当地盛行风向之间有个夹角。在一些炎热潮湿的地方，通风降温成为房屋居住的主要问题，如西萨摩亚、瑙鲁、所罗门群岛等地区，房屋没有墙。现代住宅建筑比较讲究营造“穿堂风”，用来通风避暑。

（5）相对湿度对建筑的影响

相对湿度使许多建筑材料受潮后降低其保温性能，这对冷库等建筑更为重要。湿度过高，会明显降低材料的机械强度，产生破坏性变形，有机材料还会腐朽，从而降低质量和耐久性，潮湿材料上容易繁殖霉菌等，一经散布到空气中和物品上，会危害人的健康，促使物品变质。

二、建筑与地形

地质地形是建筑物的基地环境，地质的稳定状况、地形的海拔高低与起伏缓斜等对建筑的布局与结构有直接的影响，建筑追求与基地环境的协调统一。

现代建筑的经典代表——流水别墅（如图），则实现了建筑与溪水、山石、树木自然地结合在一起，好像是由地下生长出来似地，自然基地环境与建筑达到完美结合、天人合一的境界。“流水别墅”背靠陡崖，生长在小瀑布之上的巨石之间，水泥的大阳台叠摞在一起，它们宽窄厚薄长短各不相同，参差穿插着，好像从别墅中争先恐后地跃出，悬浮在瀑布之上，溪水由平台下怡然流出。

半干栏式建筑(吊脚楼)这种建筑与苗族、侗族的吊脚楼属于一种类型。这种房屋建在有一定坡度的地方，通常为三间，地基分两级，前低后高，或一侧低一侧高，两级地基相差一个楼层，1米8到2米左右。布依族半干栏建筑一般来讲三间房共四扇房柱，根据房屋建筑面积大小不同，房柱的数量也不尽相同。一般每扇房柱为“五柱四瓜”或“五柱六瓜”，并用穿仿串连起来，再用楼枕、擦条、大穿杨以及大梁将四扇房柱横向固定好，再在擦上安装椽，盖上瓦或草，在楼枕上铺好楼板以及将四壁合围好即可住人。吊脚楼，穿斗式木结构歇山顶。一般四榀三间，或五榀四间，个别六榀五间。前檐柱吊脚，“吊脚楼”因此而得名。底层多用于圈养牲畜和家禽，堆放柴草、农具和贮存肥料等。第二层为全家人活动的中心。正中堂屋外侧安有苗语称为“阶息”的“美人靠”。堂屋又是迎客厅，佳宾亲朋到来，常在此间摆上长桌，设宴款待。第三层一般用作存放粮食、杂物，大户人家也用1—2间作客房或女儿的卧室。有的还利用吊脚楼边搭架木板作晒楼，夜间可纳凉休息，观星赏月在建造住居时，选在30—70度的斜坡陡坎上，在传承传统的干栏式建筑的基础上，创建了穿斗式木质结构吊脚楼。这种结构形式具有以下特点：一是结构简单而稳固性强，它是以柱、枋为基本构件，通过穿斗形成完整空间。二是充分利用当地木材及其强度。由于采用的是穿斗结构，用小材可以盖大房。三是既节约了耕地，又适应于山地斜坡建屋，并具有良好的通风防潮效果，典型的天人合一。 

三、建筑与水文

水是自然界一种非常重要的物质，其对调节气候、净化环境具有重要作用，人类更是须臾离不开它。但选址不当或使用不善，它也可促成无情的洪水吞噬庄稼和房屋，或者引起污染，破坏生态系统。所以建筑的选址中如何处理水的问题也就是至关重要的问题之一了。

风水理论认为：“吉地不可无水”，所以“寻龙择地须仔细，先须观水势”，“未看山，先看水，有山无水休寻地”，水受到了风水家的特别重视。他们认为水是山的血脉，凡寻龙至山环水聚，两水交汇这处，水交则龙止。由于水流的弯曲缓急千变万化，风水家也将水比作龙，称“水龙”。在无山脉可依的平原地区，风水家择地便是以水代山，“行到平原莫问纵（山脉），只看水绕是真龙”。水要屈曲，横向水流要有环抱之势，流去之水要盘桓欲留，汇聚之水要清净悠扬者为吉；而水有直冲斜撇，峻急激湍，反跳倾泻之势者为不吉。

风水理论中对水的认识除了考虑了灌溉、渔盐、饮用、去恶、舟楫、设险之利处，还很注重对水患的认识，“天下莫柔弱于水，而攻坚强者莫之能胜”（《老子》），古人早就认识到了水的刚柔两面性，水淹、冲刷、浸蚀等水害使人们总结出了许多合理选址和建筑防御水患等措施。较典型的例子是在河流的屈曲处选址。即是河流弯曲成弓形的内侧之处，其基地为水流三面环绕。这种形势称为“金城环抱”，按五行，金象圆，且金生水；水亦为险阻，环抱之水故?金城”、“水城”之称。风水学中又称其为”冠带水”、“眠弓水”，是风水水形中的大吉形势，所从皇家如故宫中的金水河、颐和园万寿山前的冠带泊岸，到民宅前的半月形风水池和众多位住宅均由此衍出。

这种水局之所以被认为是吉利的除了近水之利外，主要在于其基地的安全、不断扩展和环顾有情。由现代水文地理学可知，河流在地形地质的限定和地球自转引起的偏向力，形成了弯曲婉转的状态，弯曲之处便有了许多河曲之处，由于水力惯性的作用，河水不断冲击河曲的凹岸，使其不断淘蚀坍岸，而凸岸一侧则水流缓慢，泥沙不断淤积成陆，既无洪涝之灾又可扩展基地，发展住宅。同时，冠带状的水流曲曲如活，给人以良好的视觉感受。而反弓水被认为?退散田园守困穷，十分不吉利。这种认识和实践由来已久，如河南安阳的殷商建筑遗址，便多设于河流的凸岸而后世则多不胜举。

古代风水学中关于水的认识，大多是符合科学道理，故可多为今日选址所借用。如可选择河流凸岸的台地上，且要高于常年洪水水位之上，避免在水流湍急，河床不稳定，死水沼之处建房等等。除此之外，对水源水质也要详加注意。就这水源来说，不外有三种，其一是井水，井址的选择应考虑到水量、水质、防止污染等因素。尽可能设在地下水污染源的上游，方便取水处。要求井位地势干燥，不易积水，周围20~30米内无渗水厕所、粪坑、畜圈、垃圾堆场和工为废水等污染源。其二为泉水，常见于山坡和山脚下，水质良好和水量充沛的泉水不仅是适宜的水源，而且还有净化空气和美化环境的作用，所以住宅周围有山泉者，当为吉利之住宅。

风水书也说：“有山泉融注于宅前者，凡味甘色莹气香，四时不涸不溢，夏凉冬暖者为嘉泉，主富贵长寿。”其三为地面水，如江河湖泊和蓄存雨水等，此类水污染情况较井水和泉水严重，所以水的饮用取水点尽量选在聚落点河流的上游，排污点设在下游。如有条件饮用的水最好在岸边设砂滤井，净化水质提高水的清洁卫生程度。