實用型木結構蒙古包設計初探

劉曉波 尹晶萍 付堯 曹燦

摘要：本文以游牧民族的住所蒙古包為研究對象，在對保護、傳承傳統蒙古包文化為核心的內容下進行創新設計，通過改進傳統蒙古包的結構工藝和外觀造型，以滿足當下人們審美的需求。該設計遵循蒙古包可移動、可拆卸的特點，使用裝配預制建造技術與木結構材料制作組件組裝成型。本設計在滿足實用功能的基礎上，解決了蒙古包實際使用中會遇到的采光、通風、給排水、供熱、供電等多項問題。

關鍵詞：木結構;實用設計;蒙古包;使用功能

Abstract： This paper focuses on the nomadic yurts， Innovative design under the core content of protecting and inheriting traditional yurt culture， By improving traditional yurt texture expressions， meet current aesthetic needs. The design follows the removable and detachable characteristics of the yurt， Use assembly prefabricated construction technology to make components with wooden structural materials. This design is based on practical functions，Solve a number of practical problems covering yurt lighting， ventilation， water supply and drainage， heating， power supply and other issues to meet the need of practical yurts.

Keywords： Wood structure; Practical design; Yurt; Use function.

現代木結構建筑以其保溫節能、低碳環保、抗震等優點著稱，采用了新的結構材料、設計、建造工藝等技術，是較為典型的節能環保型建筑[1-7]。蒙古包是蒙古族牧民所使用的一種可移動穹頂式建筑，用于游牧生產生活。隨著現代社會的發展，草原人民的生產生活方式發生了巨大變化，傳統蒙古包不再是人們居住的主要形式，而是被應用于具有民族文化底蘊地區的生態旅游活動中。旅游活動對蒙古包功能和形式上的訴求以舒適、簡潔、輕便、經濟、美觀為主，這就要求新型蒙古包在設計上要采用經濟、環保的新材料和科技含量較高的新技術，實現蒙古包居住的舒適性、造型的美觀性和建造的經濟性[8-12]。

1 木結構蒙古包初步設計

實用型木結構蒙古包的設計采用了新的外觀造型、新的工藝結構，意在解決傳統蒙古包在實際使用中存在的舒適性差、面積較小、使用功能單一等問題[13-15]。整體建筑注重以人為本的設計理念，堅持實用為主，兼顧生態、經濟、環保，從根本上解決傳統蒙古包作為居住建筑的多項功能問題。實用型蒙古包以木結構為框架，在保留傳統蒙古包的基本形狀前提下，用新的造型去表現蒙古包[16-18]。該蒙古包的外觀造型設計在外部輪廓中加入圓弧元素，與蒙古包輪廓四周尖角處相切，頂部以半徑700mm圓形相切，四周以300mm圓形相切，最終形成圓潤的輪廓造型。蒙古包顏色以白色為主，象征草原上的白云。蒙古包使用預制結構成型工藝，將單獨設計的木質結構件加工成型，在施工現場組裝成完整的蒙古包，避免因施工造成對草原生態環境的破壞。

2 木結構蒙古包細化設計

實用型蒙古包為木結構制作，部件預制組裝完成建筑主體，設計多個實用組件來解決通風、采光、給排水等問題[19-24]。

2.1 組件設計概覽

該蒙古包建筑占地面積82m2，主體使用面積40.7m2，衛生用房使用面積6.25m2。圓柱形主體半徑3.6m，等分為12個部分，建筑立面和頂棚斜面等分為12個組件，等分構造的組件便于批量化生產和拆卸組裝。立面組件為承重部分，通過不同的組件設計起到承重、采光、通風、裝飾的功能。附屬建筑為衛生用房，與主建筑干濕分離，為主體建筑提供洗漱、沐浴等功能，通過連接門與主體貫通。

建筑主體材料采用防腐木，木質材料作為一種可回收、質量輕的材料可廣泛使用于蒙古包的建設[25-28]。蒙古包外層貼附FRP復合材料（Fiber Reinforced Polymer），FRP復合材料是由纖維材料和樹脂等基體材料按一定比例混合而成的高性能材料，具有質輕而硬、不導電、機械強度高、可回收、耐腐蝕等特點[29-33]。

2.2 組件細化設計

細化組件包括頂蓋組件、頂棚組件、通風頂桿組件、立面組件和底層組件，通過以上組件的組合，構成整體蒙古包。當通風構件打開時，可進行空氣流通。

2.2.1 頂蓋組件

頂蓋組件位于蒙古包頂端，由整塊木材開模成型，圓錐形頂蓋可通過3段式液壓支撐桿打開，頂蓋組件打開后可形成通風口。液壓桿由電子操控，構成可開合頂蓋的形態，可抬升圓形頂蓋組件250mm，頂蓋下方的十字構件能夠為液壓桿與圓錐形頂蓋提供支撐。

2.2.2 頂棚組件

頂棚組件位于蒙古包斜上方。提供支撐結構，將蒙古包頂棚自圓心等分為12個組件，組件之間相互拼接構成完整的頂棚。其中6個組件由頂蓋處作為圓心向外旋轉，通過在蒙古包內壁設置的頂桿抬升后，可開啟10°在蒙古包上方形成通風廊道，與頂蓋開合通風口共同形成整個蒙古包的空氣流通系統。

2.2.3 通風頂桿組件

通風頂桿設計在室內墻壁上，與邊緣旋轉構件連接，手動向上可開啟4個通風頂棚。頂桿上方拐角設計結構可節省室內空間，頂桿與頂棚連接處由可旋轉構件組成，形成固定上下開合頂棚的工具。頂桿下方設有手握把手，墻面的固定扣件固定頂桿位。簡單的圓孔穿插結構可調節頂棚開合大小，從而調節通風風量，這樣的頂部通風設計，相對于傳統開窗通風，風感較小，換氣效果直接，適合于蒙古包通風換氣。

2.2.4 立面組件

該木結構蒙古包被設計成12個等分立面組件，分別為2個門組件，4個帶窗組件，4個封閉墻面組件，2個星芒狀鋼化玻璃組件。星芒狀玻璃的設計靈感源于夜空中的繁星，該設計還能提供部分采光功能并起到美化視覺的效果，整體組件由防腐木制成，起到立面的承重作用，各組件通過連接件在施工現場組裝成型。

2.2.5底層組件

底層組件位于蒙古包下方靠近地面處。室內地面部分由木材制作拼接而成，地面與承重骨架相距120mm，通過拼接形成密封的室內地面，室內地面部分與承重骨架構成隔空層，可在隔空層中排布水、電、暖等設施。隔空層下方為承重骨架，承重骨架由鋼材構成，半徑為3300mm，骨架格柵尺寸為400×400mm，厚24mm。作為承重構件，其為整體建筑提供鏈接基架，建筑上方組件通過鏈接件與骨架相連，便于拆裝，基座為8條長方形木質柱體，與中央相連，每條長方形柱體尺寸為2760mm×500mm×100mm，內部設置水電線纜。方形柱體與地面直接接觸，多條柱體連接保持蒙古包在地面的穩定性。

2.3 空氣流通分析

當頂蓋組件與頂棚可開啟組件全部打開時，室外冷空氣通過頂棚組件流入下沉，室內熱空氣通過打開的頂蓋上升排出，形成室內空氣的循環。不同組件的開合角度不同，可形成不同風量的空氣循環以應對外界冷暖干濕空氣對蒙古包內部環境的影響。頂部開啟上下循環方式的通風口，相對橫向對流循環風感小、循環效率高，下方架高處與地面形成多個貫通通道，地面氣流在下方流通循環，帶走地面濕氣。

3 結語

本文介紹的實用型木結構蒙古包的設計在保護傳統蒙古包的工藝結構和外觀造型的同時，增加了具有現代特色的結構工藝和外觀造型元素，使其在傳承經典的同時，提高了蒙古包居住的舒適性和使用的便利性。通過增加科技配置、預裝組件來改善蒙古包使用條件，此設計既保留了原有蒙古包的風格，又增加了多項實用功能，使蒙古包展現出新的活力。

在對這種可移動式實用型木結構蒙古包的設計過程中，我們遵循適度開發、保護優先的發展思路，使蒙古包在使用過程中能盡量減少對草原生態的破壞，將草原生活的便利性、舒適性及科學性放在首位去思考設計。

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