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草原上的装配式空间结构

近年来,装配式建筑以其标准化,工厂化,机械化的优势越来越受到青睐。而作为最天然的建筑原型之一,草原上牧民们搭建的一个个蒙古包,散落在草甸子上,如同被岁月的流水打磨的卵石,见证身边的金戈铁马,封狼居胥。

其实,北方游牧民族先祖在远古时代就将装配式运用到家园的建造中,其中蒙古包便是草原上一种常见的装配式建筑。

01 蒙古包的起源及发展

在距今两千余年前,匈奴人的房屋叫穹庐或毡帐。据《史记·匈奴列传》记载,早在唐尧虞舜夏商周的时候,匈奴人的先祖就居住 “北地”,穿皮革,披毡裘,住穹庐(毡帐)。经过几千年,穹庐历经匈奴以后的回鹘、柔然、突厥、鲜卑、契丹等多个民族传承、改造,最终在蒙古人手中改造成现有的蒙古包。蒙古包的广泛使用始于成吉思汗时期。

蒙古包的发展演化

02 蒙古包的组成

蒙古包主要由架木体系、苫毡体系、绳带体系三大部分组成。制作不用水泥、土坯、砖瓦,原料非木即毛,可谓建筑史上的奇观,游牧民族的一大贡献。

其中架木又包括:套瑙、乌尼、哈那、支柱等。

套瑙

套瑙的基本结构,是用十字形木架撑起大小两个圆圈,小圆圈隆起在大圆圈之上,在大,小圆圈之间,又用四到六根弓形辐衬,构成一种方圆皆备,纵横合璧,圆顶拱形,构造科学的构件,像一顶圆帽高高地盖在蒙古包的上面,蒙古族人也把它看作毡包的首脑。套瑙扩大了包内容积,进去以后不用低头弯腰,空气流通,光线充足,走烟透气,开合自由,不断与大自然交换声息,融为一体。

这种拱形圆体的结构,使架木的各部分受力均衡,保持稳定。不仅看上去有一种曲线美,而且加大了耐压力,顶上不易存雨积雪,下雨不漏,减轻风沙的破坏力,最多在包后形成月牙形沙带,不会直接威胁代蒙古包的生存。套瑙的优越性跟普通房屋屋面相比,一目了然。

蒙古包把屋面分成套瑙和乌尼两个层面,乌尼又搭成一个斜坡,而且变成了可移动的组合式建筑,安装简便,屋面荷载和自重均比普通屋面小,这是一种游牧智慧的表现。 套瑙是蒙古包结构上最复杂的一种构件,技术含量最高,制作工艺也比较麻烦。

乌尼

乌尼通译为椽子,是蒙古包的肩,上联套瑙,下接哈那。其长短大小粗细要整齐划一,木质要求一样,长短由套瑙来决定,其数量,也要随套瑙改变。这样蒙古包才能肩齐,能圆。 乌尼为细长的木棍,椭圆或圆形。上端要插入或联结套瑙,头一定要光滑稍弯曲,否则造出的毡包容易偏斜倾倒。下端有绳扣,以便于哈那头套在一起。粗细以哈那决定,一般卡在哈那头的丫性叉子中,上端正好平齐为准。乌尼一般由松木或红柳木制作。

哈那

哈那的发明,是游牧民族发展史上的一场革命。如果说套瑙是蒙古包的脑袋,乌尼是蒙古包的胸腰,那么哈那就是蒙古包的腿或者下半身骨架。哈那的出现,才使蒙古包像人一样的彻底站立起来,由侏儒变成巨人。

哈那承套瑙、乌尼,决定毡包大小,最少有四个,数量多少由套瑙大小决定。 哈那有三个神奇的特性:

 其一,伸缩性。高低大小可以相对调节,不像套瑙、乌尼那样尺寸固定。这一特点,给扩大或缩小蒙古包提供了可能性。做哈那的时候,是把长短粗细相同的柳棍,以等距离互相交叉排列起来,形成许多平行四边形的小网眼,在交叉点用皮钉(以驼皮最好)钉住。这样蒙古包可大可小、可高可矮。蒙古包要高建的话,哈那的网眼就窄,包的直径就小;要矮建的话,哈那的网眼就宽,包的直径就大。雨季要搭得高一些,风季要搭得低一些。由于哈那这一特性,决定了它装卸、运载、搭盖都很方便。

其二,巨大的支撑力。哈那交叉出来的丫形支口,在上面承接乌尼的叫头,在下面接触地面的叫腿,两旁与别的哈那绑口叫口。哈那头均匀地承受了乌尼传来的重力以后,通过每一个网眼分散和均摊下来,传到哈那腿上。这就是为什么指头粗的柳棍,能承受二三千斤压力的奥妙所在。

其三,外形美观。哈那的木头用红柳,轻而不折,打眼不裂,受潮不走形,粗细一样,高矮相等,网眼大小一致。这样做成的毡包不仅符合力学要求,外形也匀称美观。哈那的弯度要特别注意掌握。一般都有专门的工具,头要向里弯,面要向外凸出,腿要向里撇,上半不比下半部要挺拔正直一些。这样才能稳定乌尼,使包形浑圆,便于用三道围绳箍住。

支柱

蒙古包上了八个哈那要顶支柱。蒙古包太大了,重量增加,大风天会使套瑙的一部分弯曲。连接式套瑙多遇这种情况。八到十个哈那的蒙古包要用四根柱子。蒙古包里,都有一个圈围火撑的木头框,在其四角打洞,用来插放柱脚。柱子的另一头,支在套瑙上加绑的木头上。柱子有圆、方、六面体、八面体等。柱子上的花纹有龙、凤、水、云多种图案。王爷一般才能用龙纹。

苫毡体系

苫毡与架木——对应,覆盖套瑙的为幪毡,覆盖乌尼的为顶棚,覆盖哈那的为围毡。苫毡是蒙古包架木上的覆盖物,如同蒙古包的衣服。幪毡大部分是标准的正方形,也有四个角呈脱角型的。幪毡上面有带子,可以启闭蒙古包的套瑙,刮风下雨和夜晚关上,晴天丽日经常开启。由于乌尼呈伞状辐射,顶棚就像一个展开的扇面(梯形)。一般前后两片,夏秋季用单层,冬季放里外层,也就是前后四片,所以蒙古包可凉可暖。里面的层放旧毡,颜色斑驳不齐,外面一层放雪白的新毡。围毡都是长方形的,有的略呈梯形,一般都是四块。擀毡子的时候,多数地方一次成型,这样使用起来非常方便。

绳带体系

蒙古包的带子、围绳、压绳、捆绳、坠绳的作用是:保持蒙古包的形状,防止哈那向外炸开,使顶棚、围毡不致下滑,在风中掀起来。总之,对保持蒙古包的稳固坚定和延长寿命都有很大的关系。

(1)围绳

围绳是围捆哈那的绳子,用马鬃马尾制成。分内围绳和外围绳。把马鬃马尾搓成六细股,三股左三股右搓成绳子,再用二、四、六根并排起来缝成扁的。这种围绳的好处是能吃上劲,不伸缩。内围绳是蒙古包立架时,在赤裸的哈那外面中部捆围的一根毛绳。哈那的压力很大,内围绳的质量一定要特别结实。内围绳一旦断裂或没有捆紧,哈那就会向外撑出来,套瑙下陷,蒙古包就有倒塌的危险。外围绳捆在围毡外面,分上、中、下三根。围绳的颜色有的搭配得很好,搓出来是花的。外围绳不仅能防止哈那鼓出来,还能防止围毡下滑。

(2)压绳

压绳也叫带子,分内压绳和外压绳。立架木的时候,把赤裸的乌尼横捆一圈的绳子叫压绳。内压绳蒙古包内有四或六根,也用马鬃马尾搓成,较细。这些压绳和乌尼压绳一样粗细,防止套瑙下陷或上翘,是蒙古包顶保持原来的形状。外压绳分为普通八条压绳、网络带子和外罩带子三种。普通压绳比内压绳要粗,外压绳用在苫毡的外面。前面四根,后面四根。网络带子和普通压绳不同,套在顶棚上,从包四周流苏一样垂下来。尤其是顶棚襟边的制作更为精致,垂下来缝压在围毡上。外罩带子是有外罩的蒙古包才有的。有外罩的毡包不用其它外压绳,外罩本身就起了包顶压绳的作用。外罩与其说是苫毡,不如说成是压绳更准确。外罩脚上、领上钉的带子,将顶棚的襟、锅捆压得更妥贴,大风吹不起来。

(3)捆绳和坠绳捆绳是把相邻两片哈纳的口绑在一起,使其变成一个整体的细绳,用骆驼膝盖上的毛和马鬃马尾搓成。坠绳是套瑙最高点拉下的绳子。蒙古人对这根带子分外看重,用公驼和公马的膝毛或鬃尾搓成。大风起时把坠绳拉紧,可以防止大风灌进来把毡房吹走。

蒙古包主体受力体系

斜交网格支撑柱(哈那)+屋面撑杆梁(乌尼)+中心压力环(套瑙)+拉力环(围绳)+抗风索(坠绳)

中心压力环和边上拉力环以及屋面撑杆梁构成了一组完美的自平衡体系。而哈那不仅要传递屋面传来的竖向荷载,还是结构的抗侧力构件。抗风索是大风天的额外保证。

03 蒙古包的搭建

游牧民族逐水草而居,居所会经常变动。故先民们会选择最适合的方式来,搭建,拆卸,运输蒙古包。

蒙古包的组装顺序:

(1)搭建地板;

(2)支撑哈那,哈那如同蒙古包的竖向构件,施工次序上处于优先级;

(3)支撑套瑙;

(4)搭建乌尼,哈那及套瑙固定后,乌尼的两端就确定下来,指定角度间距后按顺时针方向展开即可。

至此,若不设立柱,蒙古包的主要受力构件搭建完毕,后续可进行外围景观装饰;铺盖内层毡,围哈那毡,包顶衬毡,覆盖包顶套毡,系外围腰带,围哈那底部围毡,最后用绳索围紧加固,就是一顶浑然一体的蒙古包了。

04 “毡房”与“蒙古包”

事实上,在游牧民族中,蒙古包有一个近亲,即哈萨克族的毡房,毡房最早出现在青铜器时期 。公元前7世纪,毡的制作成为一种生产方式。从阿尔泰山的岩画、南西伯利亚岩画及克里米亚的岩画中都能找到毡房的历史资料。我国西汉时期,细君公主远嫁乌孙王昆莫,她在《黄鹄歌》中写道,乌孙人“穹庐为室兮旃为墙,以肉为食兮酪为浆”,诗中的“穹庐”与司马迁《史记》记载吻合。关于“毡房”与“蒙古包”的区别,争议较大。其实,除了毡房的门通常向东开,蒙古包的门通常向南开以及两个民族用于毡帐上的材料、图案装饰不大一样以外,其它基本都相似,仅仅是构件、做工、用材上略有不同而已。

用标准的“毡房”和标准的“蒙古包”做比较,其最大的区别在顶部。

“毡房”的顶部:连接顶部天窗和墙体围栅的“曲杆”(斜拉杆),为空间受力杆件,其下端是做弯的弧形角度,拉杆与墙体缓慢搭接,从正面看是没有明确夹角的。因此毡房外形比较敦实,线条圆浑,棱角不分明,显得高耸厚重一些。毡房“曲杆”弯头的加工工艺,是哈萨克族的传统工艺。

“蒙古包”的顶部:连接顶部天窗和墙体围栅的斜拉杆(乌尼)是直的,类似于斜屋面的梁,为受弯构件。因此从正面看整个顶部呈三角形状,顶部和筒形的墙体有一个明确的角度。“蒙古包”顶部的斜拉杆是直杆,所用数量较毡房多一些。“蒙古包”外形简洁,线条明快,棱角分明,显得低矮平缓一些。

05 现代蒙古包

受蒙古包启发,建筑师们也在尝试融入蒙古包风格的现代建筑。

男神吴彦祖参与设计的某草原蒙古包式建筑

外景

内景

模型

原始蒙古包预制搭建(左),现代工业模块化建造(右)

Aso Farm Village(日本)

Aso Farm Village 与自然融为一体

屋内外灯光照映效果

Hotel Kakslauttanen(芬兰)

Kakslauttanen酒店玻璃穹顶客房

极光与繁星交错

极光环绕中睡眠

在现代,蒙古包的室内和室外是可以根据自己喜欢的户型进行自由设计的,如下是三种常见的建筑方案。

蒙古包,这道草原可以移动的风景,以她的各种姿态,或如大漠之雄宏,或如冬雪之素裹,或如深山之幽邃,或如大海之磅礴,或如小溪之静美。让人印象深刻。

蓝天下,一排排的蒙古包,如草原上串起的珍珠,在太阳下沐浴春光。

雪天里,独处山丘的蒙古包,为牧民们遮风挡雨。任你帐外大雪纷飞,我自帐内煮酒赏雪,别有一番风味。

深山中,搭建于林木之间的蒙古包,与飞禽猛兽为邻,透过枝繁叶茂的树叶迎接朝阳

大海边,依着海岸而建的蒙古包,也体验了下面朝大海的感觉。天,风起云涌;海,波涛迭起;岸边,伊人不惊,为君王和歌而舞。是不是有种梦回蒙古帝国时代,蒙古军东征日本,强渡朝鲜海峡的场景。

小溪侧,依溪水而建的蒙古包。深夜,听窗外潺潺之流水,缓缓入梦。清晨,在樵夫的山歌里,开始新的一天。

这样的蒙古包,你是不是也想来一套?

参考资料

【1】卓拉. 蒙古包建筑构造方法研究[D]. 北京建筑大学, 2013.

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作者: ganggouren

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