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毛寺生态实验小学-冬天的早晨
2009年7月9日全敏书,香港中文大学公布,该校建筑系吴恩融教授和他督导的博士研究生穆钧设计的“毛寺生态实验小学”,凭着“高科技,低技术”的创新设计,夺得英国皇家建筑师学会(RIBA)颁发二00九年奖——国际奖项。吴恩融是唯一荣膺此奖的华人。
入围理由:毛寺生态实验小学在为学生和教师提供舒适快乐的教学、活动空间的同时,充分利用当地的自然生土材料,挖掘当地的建筑技术,从而不仅延续了当地传统的施工工艺、组织模式,使当地的工匠认识到传统技艺的价值所在。而且通过组织当地贫困的村民们参与到校舍的建造活动中来,使他们从中获取部分经济收益,改善他们的生活,即使微不足道,但也体现了建筑师的苦心和匠心。
吴恩融:香港中文大学建筑学院教授,无止桥慈善基金会主席。曾获世界建筑界殿堂大奖——英国皇家建筑师学会年奖,红十字会“香港人道年奖”。

穆 钧:现任西安建筑学院建筑学系主任,住建部村镇司现代生土建筑实验室主任,无止桥慈善基金项目委员会主席(内地),住建部传统民居专家委员会副主任委员。

穆钧在谈起获奖这件事说:“那年中国有六个项目获奖,我还记得当时咱们国内的新闻媒体在报道这件事是这样说的,今年享有盛誉的英国皇家建筑协会奖,我们中国有六个项目获奖,它们是水立方、鸟巢、可控中心、欧洲投资银行、3号航站楼等。我很能理解,我估计很多人都想说这么一群高大上里面,怎么还有一个矮穷矬?实际上只有这个矮穷矬,在当时是中国人自己设计的。其实对于我们来说,真正最好的奖励实际上来自村民。”

毛寺生态实验小学位于甘肃省庆阳市西峰区显胜乡毛寺村。毛寺村位于董志塬西南边陲沟壑区,蒲河穿村而过,把村子分为河东、河西两部分,河西在半山腰处与平凉市泾川县荔堡镇接界。过河是在河流浅滩平缓处,用石头、草墩和木椽支起的独木桥,或者趟水过河。到显胜乡、西峰区的道路更是陡峭崎岖,交通十分不便。虽然农民院前地边果木类树很多,川地还可以种瓜果蔬菜。但是要拿到显胜乡集市去卖,在自行车后货架绑两个箩筐,要靠人推或牛拉送上山,到塬上才能骑着去。塬上人说:“毛寺人在集市上卖东西,见了亲戚、熟人就把草帽沿一拉,认不得人啦!”似乎说毛寺人很小气,其实不是毛寺人小气,这东西到不值钱,而是把这东西拿上塬花费的力气、时间太值钱了。如果你去毛寺人家里,不论是亲戚、熟人,还是陌生的路人,树上的果实任你品尝,临走时还叫你带上许多陆海巨宦,走在路上吃,或带给家人吃。当地生态环境及气候恶劣小七且慢,山上植被树木稀少。农民主要靠种庄稼、养牲畜为生。基本是吃饭靠天,吃水靠担,耕地靠牛,收庄稼靠人力,运庄稼靠肩背。川地少,山地倾斜不平,当地农民叫它“走水地”,庄稼产量低,广种薄收梁周洋。经济十分落后,村里许多大龄男青年因此娶不到媳妇,就是比塬上多出几倍的彩礼也没有姑娘愿意嫁,村子有不少光棍。村子唯一的一所学校设在河东村中心的龙泉寨城堡上,城堡上有龙泉寺,解放初小学就在寺院内本间芽衣子,1976年迁建在寺院旁边土木结构的房子里。俗话说没有三十年的瓦房,校舍已破旧不堪。用当时老师的话说:“晴天,白天在房子里透过缝隙可见阳光;晚上睡在床上可以看星星。雨天,外面下大雨;房子里下小雨。”河西的孩子因涉水上学,也有被溺水而死的事件。是当时有名的贫困村。
2003年在西峰区委、区政府的邀请下,在西安交通大学建筑系周若祁教授的协助下出鞘 酥油饼,香港中文大学的吴恩融教授和穆钧博士来毛寺村做了考察调研后,决定为毛寺村捐助、设计,并兴建一所学校。

穆钧和他的导师吴恩融走访调查发现当地经济水平相对落后、资源匮乏、水土流失严重,生态环境日益恶化,但是在这样艰苦条件下,千百年来当地农民学会了如何利用自然和顺应自然,创造了以窑洞为代表的与自然和谐的传统建造模式和技术。而以土窑洞为代表的传统建筑(陇东民居)蕴含着大量基于自然资源并值得生态建筑设计借鉴和冬季热工设计的元素。比如:靠山的窑洞和地坑院是直接掘黄土建造,生土建筑的围护结构主要依赖于当地黄土直接加工而成的生土材料,土坯砖、夯墙、草泥、麦草、芦苇、木材、毛石等等,更为重要的是这些基于自然的传统建筑蕴含着丰富生态潜能。首先,以土坯砖、夯墙和麦草泥具有突出的热工特性,比粘土砖和混凝土等常规建筑材料具有良好的蓄热和隔热性能。其次,由于其制作过程无需燃烧和化学反应加工,生土材料具有极低的材料耗能和极少的由材料加工导致的环境污染。最后,这些自然材料具有良好的可再生和可降解性。这些特征正好符合生态建筑材料“低能耗、可再生、可降解”的理想标准,可谓不谋而合。他们发现随着人们生活习惯和观念的改变提心吊胆造句,这些当地传统的建造技术已逐渐被人们所遗弃,随之而来的是大量以粘土砖、混凝土为主要材料的常规建筑形式的出现,但又不能有效节能地解决冬季热工效应(当地冬季寒冷)。而之所以导致这些生土建筑日趋落寞,被人们遗弃的原因在于这些生土建筑材料自身的一些缺陷。诸如,防水性、防蛀性、结构抗剪性较差等。如何在改善当地生活条件的同时,促进当地建筑的可持续发展成为他们研究的重大课题神皇弃少。通过大量实地调查研究当地传统建筑技术,在现代生态建筑设计理念指导下exdoll,通过发掘和改进当地有价值的传统建筑技术,在具体的设计和施工过程中利用现代建筑技术和施工方法将其加以改进和发展,他们终于探索出一条适合当地发展现状的生态建筑之路。最终确定了新学校的设计和建设目标,诠释了一个综合于当地有限的经济、资源和技术条件,切实可行、行之有效的生态建筑。因此,新学校被命名为“毛寺生态实验小学”。经过为期三年的试验和多方案对比研究,在香港嘉道理农场暨植物园的资助下,新学校的前两期工程共八间教室,于2006年夏季顺利竣工,后两期工程两间教室和一座生态环保厕所,于2007年竣工,同年毛寺生态实验小学投入使用。


经过实地勘测“毛寺生态实验小学”最终选址在毛寺村中心的一片面南台地之上,此处三面环山合抱,南面向蒲河敞开,具有良好的微气候环境和景观条件,也可以说是传统风水学中的理想营造之地。设计顺应地形地势,将学校所需的十间教室分为五个单元,每两间为一个单元,坐落在两个不同标高的台地之上,背北面南,使得每间教室均能获得尽可能多的冬季日照和最大限度自然采光,而且利用地形可以加大夏季南风对教室自然通风的积极作用excel2010教程,并减小冬季北风所造成地冲击。教室的造型源于陇东传统土木结构的厦屋(单坡屋顶),为了避免生土材料防水性和防蚀性差的缺点杨烈妇传,用自然毛石来砌筑墙体基础,可有效除湿阻潮木吉の鬼步,并且墙面草泥中加入少量生石灰可以极大减少雨水的侵蚀。针对生土墙体抗剪力较差的缺点,整体结构采用梁柱木框架结构体系。教室北侧为地下式墙体,前面面南敞开,这不仅减少了对原有地形的破坏,而且极大的提升总体结构的保温绝热性能(有陇东窑洞的特点)。为了减少教室冬季的热损失和充分利用自然资源,采取了增加建筑墙体(墙厚一米)、屋面、门窗(木制厚板门窗)、双层玻璃等外围护结构的绝热性能;引入蓄热材料以减少室外温差对室内热环境的影响,屋面在原有芦苇、麦草泥和小青瓦的基础上加入了聚苯乙烯保温层,使其更为有效地阻隔夏季太阳辐射热和减小冬季屋面的热损;屋顶加柱廊增加进深,使得在夏季发挥遮阳,在冬季充分地引入太阳能作用;增强门窗结合部的气密性。为此在设计中利用热学模拟软件TAS,针对教室单体进行了较为深入的计算机热学模拟研究。该模拟研究以提高生态可持续性和可行性为目标,筛选和优化了一系列当地现有的自然材料和传统技术。归纳出一系列基于当地自然材料,可以有效提升教室热特性,行之有效的生态建筑技术,这一模拟结果直接用于随后的教室细节设计。

室外场地被教室自然围合成两个不同标高的开放空间,其中上一个标高地,被教室环绕的场地作为课间休憩的花园,配以大量的树木和花草,以及花架和石凳、椅等冰王痘克。下一个标高地面南开放,作为孩子们室外锻炼的操场。整个学校的主要通道由石台阶、毛石网状铺地与花坛贯穿于绿树阵列之中,使得在夏季整个校园都能拥有一个凉爽的室外微气候环境。
另外,为了进一步提升教室的总体环境效果和舒适方便的生活学习空间,设计中还加入了许多细节关怀。例如,根据位置不同,部分窗洞采用内切角处理,可以使自然光的入射量最大化,保证室内充足地自然采光,以减少电力照明使用的时间。在厚达1米的墙体上加入局部凹陷处理,做成书架、座椅等,不仅满足了功能需要,而且为室内空间添了趣味。
在建筑材料使用上除了少量钢构架、玻璃、聚苯乙烯保温板外,全部就地取材。如土坯砖、毛石、茅草、芦苇、麦草、木料,小青瓦(当地手工烧制的青灰色瓦)等。由于设计方案所使用的建筑技术本身简单易行,且是当地传统手工,在建筑施工过程中,施工人员全部是本村和周边的能工巧匠。除平整土方所必须的挖掘机外,所有工具均为当地农村常用的手工工具。如铁锨、?头、泥膜、手锯、斧头、木椽支架等。建筑造价远远低于常规建筑造价。这种源于当地的传统建造形式和适应性技术,使施工过程所产生的能耗和对周边环境的污染得以最小化。由于这些材料具有的“可再生性”,所有的边角废料可通过简单处理,立即投入再利用。例如,墙体所需的土坯砖,在建筑过程中所产生的边角料块春光美简谱,可被碾碎掺拌在麦草泥中,再用于粘合剂和墙体粉饰;屋顶所需木椽锯下的多余木段,被栽在花园作栅栏或坐墩、走廊等;充分地贯彻了生态建筑的基本原则和策略。

在施工过程中,穆钧博士专门驻守在工地,对于每一个建造细节地推敲都来自他与这些匠人的共同探讨和反复实验、对比,随时根据实际条件和发现对原有设计进行不断改进,这不仅可以最大限度的发掘值得继承的传统建筑技术,而且有利于发展现代生态建筑理念和技术。毛寺村支书毛颖敏回忆说:“建学校确实是个艰辛漫长的过程,前前后后历时五年,先是吴教授和穆钧博士在我们村子里走访农民,尤其是匠人,研究设计方案,学校选址等。他们每次来就吃住在农民家中,不嫌脏不怕累让我敬佩,我决心配合好他们的工作,他们为我们村子都这样的尽力,我还有什么话可说呢!”原毛寺小学教师刘百平回忆说:“学校选址的地点就在毛寺村支书家旁边,原先这里是三层台地,把第一台和第二台合并平整后,用剩余的土就开始打“基子”(土坯砖)。穆钧当时就住在毛支书家的一个窑洞里,吃在村民的家里,整天在工地上跑前跑后。”第一年打的“基子”还未干透,正好赶上雨季,就被暴雨泡成了一堆稀泥。村民建议打“基子”要避开夏季多雨季节,要在冬春季进行,夏季建造时“基子”刚好干透。第二年一开春就动工,赶夏季暴雨季来临前“基子”已干透了,就开始动工建设。泥瓦匠和木匠全部是本村和邻村的石蹦,有毛甲雄、李国仁、毛自龙、毛甲成等十几人。石匠是肖金镇纸坊村的赵建峰,毛寺村的高凌瑞、贾效堂等人。当时参与建造的匠工毛甲雄回忆说:“穆钧这人很好,没有一点博士的傲气,经常与我们沟通交流。原先屋顶,屋架的用的木料都是方木,我们建议说方木好看是好看,但是方木把树木的囫囵劲解了(指树木生长的肌理),不牢固,我们这里都用原木盖房。他经过考虑,真的采用了我们的建议,把方木拉走物美vrm,全部用原木来盖。”村民毛社柱回忆说:“当时盖学校时轰动挺大的,村民都来参观,还有外村、外地的人都来参观。有说赞扬话的,也有说风凉话的。说这纯属胡折腾里,这土木结构的早就没人盖了,早就淘汰了,这石垒土砌的能牢固?雨季来了少不了一塌珈琳娜。”事实胜于雄辩,就是这样的生土建筑,不但在雨季没有倒塌,而且在2008年汶川大地震中完好无损,胜过了当地的砖混等常规建筑。

2007年8月,毛寺生态实验小学投使用,与当地常规的学校建筑相比天龙之无痕,教室的室内气温始终保持着相对稳定的状态,可谓冬暖夏凉,即使在严冬,无需任何燃料采暖,叶竟生教室仍可达到舒适且空气清新的室内环境。随后吴恩融教授和穆钧博士先后做过后期的调查回访,西安交大的学生也做过建筑设计和室内温度的调查研究。正如,原毛寺生态实验小学校长毛腾旭说:“冬季再也不用买煤搭火炉了,省下的钱可以给学生买更多的书。”学生面对记者纷纷说,以前冬季老师一下课就匆匆走了,现在下课他们都不走了,说教室里暖和。

随后香港中文大学向毛寺生态实验小学捐赠图书上千册,教学用具、玩具,教学实验器材上百套。
2010年西峰区对显胜乡全乡教育布局进行大调整,毛寺生态实验小学整体并入显胜实验学校。校舍随后被闲置废弃,校园荒芜,教室失修维护章硕。直到2015年毛寺村随着黑老锅冰窟发现,被确定为省级旅游扶贫建设村,毛寺生态实验小学教室重新被利用,维修处理后建了村部、卫生室、幼儿园等,校园进行重新绿化、硬化、亮化,并立碑作记,现已成为毛寺乡村旅游中一个十分重要的景点。

毛寺生态实验小学,已不仅仅是一所生态学校,它的建造向人们诠释了一条适合黄土高原地区,尤其是山区发展的生态建筑之路。让人们理解什么是一所“好”的乡村建筑,如何在改善自身生活的同时,减少对环境的污染和破坏,并实现人与建筑、自然的和谐共生提供了典范,同时对如何开发和保护陇东民居提供了新思路。
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