基本情況
1996年，國(guó)家自然科學(xué)基金委員會(huì)(以下簡(jiǎn)稱自然科學(xué)基金會(huì))工程與材料科學(xué)部接受國(guó)內(nèi)建筑學(xué)科的幾位資深院士的建議，在國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目申請(qǐng)指南中發(fā)布了《綠色建筑體系與住區(qū)模式》重點(diǎn)資助項(xiàng)目。由周若祁教授和劉加平等人領(lǐng)導(dǎo)的課題組，以《黃土高原綠色建筑體系與基本聚居單位模式》為題提出申請(qǐng)并于同年8月通過答辯獲準(zhǔn)資助。1997年1月，劉加平、王竹兩位教授在延安向陜西省和延安市人民政府主要領(lǐng)導(dǎo)匯報(bào)了擬建立《棗園—黃土高原綠色住區(qū)示范基地》的建議，獲得陜西省政府立項(xiàng)和經(jīng)費(fèi)支持，研究工作全面展開。同年2月，劉加平教授作為交流教授赴日訪問，邀請(qǐng)日方開展國(guó)際合作研究，并與日本大學(xué)吉田璨教授簽署了合作研究協(xié)議書。同年9月，吉田璨教授作為交流教授訪問中國(guó)，期間進(jìn)一步落實(shí)了雙方共同研究的具體事項(xiàng)，實(shí)地考察了棗園示范基地，回國(guó)后，組織了由數(shù)名教授參加的研究小組。合作研究于1998年進(jìn)入實(shí)施階段，日本大學(xué)方面以該內(nèi)容為題，申請(qǐng)并獲得日本國(guó)文部省學(xué)術(shù)振興會(huì)為期兩年的資助(2000萬(wàn)日元)，致使本合作研究正式成為中日兩國(guó)政府資助的國(guó)際合作研究項(xiàng)目。
自1998年8月至200l年1月，日本大學(xué)理工學(xué)部先后5次派出由關(guān)口克明教授為領(lǐng)隊(duì)的調(diào)查團(tuán)訪問中國(guó)，與劉加平領(lǐng)導(dǎo)的課題組組成聯(lián)合調(diào)查組，對(duì)傳統(tǒng)窯居和新型窯居建筑的夏季和冬季環(huán)境性能進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)客觀測(cè)定和主觀問卷調(diào)查。同時(shí)，中方曾5次派出10名教授和研究生訪問日本大學(xué)理工學(xué)部，就新型窯居的建筑設(shè)計(jì)方案以及新型環(huán)境與能源技術(shù)在窯居建筑中的應(yīng)用與日方進(jìn)行研討。經(jīng)過四年多的艱苦工作，200l年4月，國(guó)家自然科學(xué)基金委員會(huì)組織有關(guān)專家對(duì)中日聯(lián)合課題組的研究成果進(jìn)行了評(píng)審，給予了充分肯定；2002年6月，合作課題組向日本文部省學(xué)術(shù)振興會(huì)匯報(bào)了合作研究成果。
2．傳統(tǒng)窯洞民居及研究
窯洞民居是傳統(tǒng)建筑，不能一概而論地視為穴居(CAVE)。
梁思成與林微因先生在1935年發(fā)表的《晉汾古建筑預(yù)查記略》專著中，曾將土窯(穴居)和磚窯(石窯)區(qū)分開來?！按u窯，乃是指用磚發(fā)券的房子而言。雖沒有向深處研究，我們?nèi)粽f磚窯是用磚來摹仿崖旁的土窯，當(dāng)不至于大錯(cuò)?！贝u窯或石窯保持了土窯所具有的“冬暖夏涼”的長(zhǎng)處，既具有同樣的保溫隔熱能力和良好的熱穩(wěn)定性，但基本上克服了土窯的潮濕、塌陷等短處。因此，在秦晉兩省，黃河兩岸，“無論貧富，都有磚窯或土窯?！钡侥壳盀橹?，黃土高原地區(qū)的傳統(tǒng)窯居建筑依然保持著完整的體系。
學(xué)術(shù)界對(duì)窯居建筑的研究起始于20世紀(jì)80年代初期，起因于窯居建筑在處理人與自然的關(guān)系方面具有強(qiáng)烈的地域性特征和其眾所周知的“冬暖夏涼”熱環(huán)境特性。后因某些政治原因，很多人紛紛加入“研究”窯洞的行列，期間曾有過一場(chǎng)轟轟烈烈的研究窯洞的運(yùn)動(dòng)?；仡欉@段歷史，發(fā)現(xiàn)研究窯洞建筑空間形態(tài)的多，研究其產(chǎn)生和演變的社會(huì)經(jīng)濟(jì)及文化背景的少；研究窯洞冬暖夏涼及力學(xué)特性的多，研究如何發(fā)展和改進(jìn)的少；按研究者的意愿進(jìn)行試驗(yàn)研究的多，而綜合考慮當(dāng)?shù)囟嘁蛩?、將新技術(shù)與傳統(tǒng)窯洞民居有機(jī)結(jié)合進(jìn)行理論與試驗(yàn)研究的少；定性研究或半定量研究表面現(xiàn)象的多，定量研究?jī)?nèi)在規(guī)律和發(fā)展過程的少；理論成果多，應(yīng)用推廣成果少。城市化進(jìn)程的加快促使西部地區(qū)鄉(xiāng)鎮(zhèn)居住建筑規(guī)模不斷加大，人們對(duì)居住環(huán)境條件的需求日益提高。但黃土高原地區(qū)人居環(huán)境的現(xiàn)實(shí)狀況則難如人意：大多數(shù)居民依舊采用傳統(tǒng)的方法在建造傳統(tǒng)窯洞，少部分先富起來的中青年人開始“棄窯建房”；形體簡(jiǎn)單、施工粗糙、品質(zhì)低下、能耗極高的簡(jiǎn)易磚混房屋在黃土高原鄉(xiāng)村已隨處可見，人均能源和資源消耗成倍增長(zhǎng)，生產(chǎn)生活污染物和廢棄物的排放量急劇增大，城鄉(xiāng)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量每況愈下，極有可能重復(fù)發(fā)達(dá)地區(qū)人居環(huán)境所走過的先污染再治理的老路。
產(chǎn)生如此扭曲的建筑文化現(xiàn)象有其復(fù)雜的社會(huì)根源。首先，盡管黃土高原地區(qū)傳統(tǒng)窯洞民居具有“冬暖夏涼”等多種生態(tài)特性，是典型的與環(huán)境“共生”的鄉(xiāng)土建筑，但因其空間形態(tài)單一、通風(fēng)不良引起IAQ(室內(nèi)空氣質(zhì)量：浮塵、CO2、CO、氧輻射)較差、建立在較為原始生產(chǎn)力水平之上的材料加工和建造方式，以及在概念上把質(zhì)量低劣的土窯與磚石窯居的混淆，致使人們把傳統(tǒng)窯洞民居視為貧窮、落后的象征，是終將被淘汰的洞穴或“生土掩體”，在英文中也被譯作“CaveDwellings”(穴居)。其次，雖然國(guó)內(nèi)外對(duì)傳統(tǒng)窯洞民居的研究工作已歷經(jīng)幾代，但研究?jī)?nèi)容主要集中在傳統(tǒng)窯居的空間形態(tài)及其歷史演變、現(xiàn)有窯洞居住環(huán)境條件的簡(jiǎn)單改善等方面。至于如何將現(xiàn)代建筑理論和技術(shù)與傳統(tǒng)窯居生態(tài)建筑經(jīng)驗(yàn)有機(jī)結(jié)合，創(chuàng)造適合于黃土高原居住建筑形態(tài)方面，成果甚少。
3．合作研究目的、內(nèi)容和成果
由中方提出、雙方共同研討確定了中日國(guó)際合作研究的目的：以人類住區(qū)可持續(xù)發(fā)展的思想為指導(dǎo)，以綠色生態(tài)建筑的基本原理為依據(jù)，以現(xiàn)代建筑科學(xué)技術(shù)為手段，以傳統(tǒng)黃土高原窯洞民居為案例，通過挖掘整理傳統(tǒng)民居中的生態(tài)建筑經(jīng)驗(yàn)，研究創(chuàng)造出既適應(yīng)現(xiàn)代生產(chǎn)生活方式、具有現(xiàn)代建筑氣息，又繼承了優(yōu)秀傳統(tǒng)民居生態(tài)建筑經(jīng)驗(yàn)的新型居住建筑體系。開展的主要研究工作內(nèi)容有：
3．1 傳統(tǒng)窯居生態(tài)建筑經(jīng)驗(yàn)的科學(xué)化與技術(shù)化研究
傳統(tǒng)窯居中的生態(tài)建筑經(jīng)驗(yàn)包括它固有的建筑節(jié)能特性、適應(yīng)地區(qū)氣候特性、使用當(dāng)?shù)亓畠r(jià)低能耗健康建筑材料特性以及保護(hù)基地周邊自然環(huán)境特性等，為此，開展的具體研究工作包括窯居建筑熱穩(wěn)定性的定量化測(cè)試，窯居建筑冬、夏季室內(nèi)熱環(huán)境及PMV-PPD指標(biāo)定量化，窯居建筑室內(nèi)光環(huán)境及采光系數(shù)的測(cè)試評(píng)價(jià)及改良措施，窯居建筑室內(nèi)IAQ測(cè)試評(píng)價(jià)，窯居建筑爐灶—火炕熱能再生利用效率測(cè)試以及窯居建筑的細(xì)部構(gòu)造等。
3．2 新型窯居建筑的設(shè)計(jì)、工程試驗(yàn)和科學(xué)評(píng)價(jià)研究
研究創(chuàng)作出適合于黃土高原地區(qū)的新型居住建筑體系，是課題研究的終目的。為此，經(jīng)過專業(yè)人員大量的設(shè)計(jì)創(chuàng)作、與眾多窯居住戶和工匠的商討、科學(xué)的模擬分析和評(píng)判，確定了終實(shí)施方案。由于引入了被動(dòng)式太陽(yáng)能利用技術(shù)、自然通風(fēng)降溫技術(shù)等，在新型窯居建筑的建造前后，完成了新型窯居太陽(yáng)房動(dòng)態(tài)熱過程模擬與測(cè)試評(píng)價(jià)，新型窯居太陽(yáng)房各項(xiàng)物理環(huán)境特性指標(biāo)的比較測(cè)試，新型窯居建筑太陽(yáng)能利用率測(cè)試評(píng)價(jià)，地冷地?zé)嵬L(fēng)系統(tǒng)性能測(cè)試評(píng)價(jià)，室內(nèi)空氣質(zhì)量(IAQ)綜合測(cè)試評(píng)價(jià)。同時(shí)，進(jìn)行了住戶對(duì)新型窯居建筑的主觀評(píng)價(jià)(問卷調(diào)查)調(diào)查研究工作。
研究理論成果包括建立了傳統(tǒng)窯居建筑物理環(huán)境評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，通過系統(tǒng)分析新型窯居太陽(yáng)房的熱過程理論，得出了新型窯居建筑設(shè)計(jì)方法、零輔助能耗窯居太陽(yáng)房熱工設(shè)計(jì)方法以及新型窯居建筑綠色性能評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。
合作研究為雙方培養(yǎng)了一批專業(yè)人才，包括建筑環(huán)境工學(xué)博士6名，其中日方1名，中方5名；建筑環(huán)境與建筑設(shè)計(jì)工學(xué)碩土20名，其中日方5名；雙方共同公開發(fā)表研究論文和研究報(bào)告印余篇，出版學(xué)術(shù)專著3本。
4．應(yīng)用前景
中日合作課題組經(jīng)過幾年的努力，運(yùn)用社會(huì)學(xué)、人類學(xué)、歷史學(xué)、綠色建筑學(xué)、建筑技術(shù)科學(xué)的原理和方法，在延安棗園建成了黃土高原綠色住區(qū)示范基地。新型窯居建筑的建成使用，標(biāo)志著陜北黃土高原地區(qū)傳統(tǒng)窯居住區(qū)可持續(xù)發(fā)展研究取得了突破性進(jìn)展，證明了地方傳統(tǒng)民居與現(xiàn)代綠色建筑原理和綠色建筑技術(shù)相結(jié)合，是中國(guó)優(yōu)秀傳統(tǒng)民居建筑的發(fā)展方向。目前，來自各個(gè)階層，從偏遠(yuǎn)山區(qū)的窯洞居民，到延安地區(qū)的政府機(jī)關(guān)于部，都絡(luò)繹不絕地來到延安棗園村，參觀、考察新型窯居建筑。毫無疑問，蘊(yùn)涵于中國(guó)傳統(tǒng)窯洞民居的優(yōu)秀建筑文化和生態(tài)經(jīng)驗(yàn)，將隨著新型窯居建筑繼承下去?！皬男滦透G洞的建成，我們可以欣喜地看到，中國(guó)現(xiàn)代建筑已開始尋找到其文化與地理的根系。在北京和西安，西方格調(diào)的新建辦公樓櫛比鱗次，相比之下，這些新窯洞顯得貌不驚人，但卻因此更加珍貴，因?yàn)樗挥袆?chuàng)意，體現(xiàn)了中國(guó)現(xiàn)代建筑的精神?！薄拔靼步ㄖ萍即髮W(xué)在研究發(fā)展新型窯洞建筑方面的成就，對(duì)于西方的可持續(xù)發(fā)展理論，亦將是極具價(jià)值的貢獻(xiàn)”(華盛頓州立大學(xué)Intemet網(wǎng)站)。
5．體會(huì)與建議
5．1 建筑學(xué)科學(xué)研究的特點(diǎn)
建筑學(xué)是諸多工程科學(xué)中，兼有社會(huì)科學(xué)和藝術(shù)學(xué)屬性的一門綜合性學(xué)科。建筑設(shè)計(jì)對(duì)現(xiàn)代建筑科學(xué)技術(shù)的運(yùn)用，對(duì)其適宜性的要求遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于技術(shù)本身的先進(jìn)性；我們已經(jīng)有許許多多的技術(shù)研究成果，包括自然能源利用技術(shù)、節(jié)約資源技術(shù)等，但由于適宜性較差，在建筑設(shè)計(jì)中很少被使用。建筑又具有強(qiáng)烈的地域性和民族性，不同社會(huì)經(jīng)濟(jì)技術(shù)發(fā)展水平、不同的地理地質(zhì)與氣候條件，其建筑形式完全不同。地區(qū)建筑學(xué)已成為建筑學(xué)的前沿，可持續(xù)發(fā)展問題的提出，拓寬了建筑學(xué)的研究視野和研究領(lǐng)域。因此，建筑學(xué)科開展人居環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展研究，需要有不同專業(yè)方向的研究人員共同合作，才有可能取得成果。
5．2 建筑學(xué)國(guó)際合作研究的目的和內(nèi)容
發(fā)揮各自的優(yōu)勢(shì)、取長(zhǎng)補(bǔ)短，是國(guó)際合作研究的一般規(guī)律。對(duì)于建筑學(xué)科來講，這種規(guī)律體現(xiàn)的更為明顯。綜觀我國(guó)建筑學(xué)科的研究水平，整體來說，還落后于發(fā)達(dá)國(guó)家；我方的優(yōu)勢(shì)在于，在我們國(guó)家快速的發(fā)展過程中，有許多實(shí)用性很強(qiáng)的研究課題，而且我們還具有一大批了解自己國(guó)情的研究隊(duì)伍，包括教授和研究生；我們的劣勢(shì)則是缺乏先進(jìn)的研究思想和方法，我們的建筑教育，一直是重表現(xiàn)，輕內(nèi)涵。同時(shí)，我們還缺乏先進(jìn)的測(cè)試儀器和設(shè)備。我們的優(yōu)勢(shì)和劣勢(shì)，恰好是對(duì)方的劣勢(shì)和優(yōu)勢(shì)。利用國(guó)外先進(jìn)的建筑觀、先進(jìn)的研究方法和手段，利用我們的研究條件，研究適合于我國(guó)國(guó)情和不同地區(qū)特點(diǎn)的建筑，是中國(guó)建筑學(xué)科發(fā)展的永恒主題。
1996年，國(guó)家自然科學(xué)基金委員會(huì)(以下簡(jiǎn)稱自然科學(xué)基金會(huì))工程與材料科學(xué)部接受國(guó)內(nèi)建筑學(xué)科的幾位資深院士的建議，在國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目申請(qǐng)指南中發(fā)布了《綠色建筑體系與住區(qū)模式》重點(diǎn)資助項(xiàng)目。由周若祁教授和劉加平等人領(lǐng)導(dǎo)的課題組，以《黃土高原綠色建筑體系與基本聚居單位模式》為題提出申請(qǐng)并于同年8月通過答辯獲準(zhǔn)資助。1997年1月，劉加平、王竹兩位教授在延安向陜西省和延安市人民政府主要領(lǐng)導(dǎo)匯報(bào)了擬建立《棗園—黃土高原綠色住區(qū)示范基地》的建議，獲得陜西省政府立項(xiàng)和經(jīng)費(fèi)支持，研究工作全面展開。同年2月，劉加平教授作為交流教授赴日訪問，邀請(qǐng)日方開展國(guó)際合作研究，并與日本大學(xué)吉田璨教授簽署了合作研究協(xié)議書。同年9月，吉田璨教授作為交流教授訪問中國(guó)，期間進(jìn)一步落實(shí)了雙方共同研究的具體事項(xiàng)，實(shí)地考察了棗園示范基地，回國(guó)后，組織了由數(shù)名教授參加的研究小組。合作研究于1998年進(jìn)入實(shí)施階段，日本大學(xué)方面以該內(nèi)容為題，申請(qǐng)并獲得日本國(guó)文部省學(xué)術(shù)振興會(huì)為期兩年的資助(2000萬(wàn)日元)，致使本合作研究正式成為中日兩國(guó)政府資助的國(guó)際合作研究項(xiàng)目。
自1998年8月至200l年1月，日本大學(xué)理工學(xué)部先后5次派出由關(guān)口克明教授為領(lǐng)隊(duì)的調(diào)查團(tuán)訪問中國(guó)，與劉加平領(lǐng)導(dǎo)的課題組組成聯(lián)合調(diào)查組，對(duì)傳統(tǒng)窯居和新型窯居建筑的夏季和冬季環(huán)境性能進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)客觀測(cè)定和主觀問卷調(diào)查。同時(shí)，中方曾5次派出10名教授和研究生訪問日本大學(xué)理工學(xué)部，就新型窯居的建筑設(shè)計(jì)方案以及新型環(huán)境與能源技術(shù)在窯居建筑中的應(yīng)用與日方進(jìn)行研討。經(jīng)過四年多的艱苦工作，200l年4月，國(guó)家自然科學(xué)基金委員會(huì)組織有關(guān)專家對(duì)中日聯(lián)合課題組的研究成果進(jìn)行了評(píng)審，給予了充分肯定；2002年6月，合作課題組向日本文部省學(xué)術(shù)振興會(huì)匯報(bào)了合作研究成果。
2．傳統(tǒng)窯洞民居及研究
窯洞民居是傳統(tǒng)建筑，不能一概而論地視為穴居(CAVE)。
梁思成與林微因先生在1935年發(fā)表的《晉汾古建筑預(yù)查記略》專著中，曾將土窯(穴居)和磚窯(石窯)區(qū)分開來?！按u窯，乃是指用磚發(fā)券的房子而言。雖沒有向深處研究，我們?nèi)粽f磚窯是用磚來摹仿崖旁的土窯，當(dāng)不至于大錯(cuò)?！贝u窯或石窯保持了土窯所具有的“冬暖夏涼”的長(zhǎng)處，既具有同樣的保溫隔熱能力和良好的熱穩(wěn)定性，但基本上克服了土窯的潮濕、塌陷等短處。因此，在秦晉兩省，黃河兩岸，“無論貧富，都有磚窯或土窯?！钡侥壳盀橹?，黃土高原地區(qū)的傳統(tǒng)窯居建筑依然保持著完整的體系。
學(xué)術(shù)界對(duì)窯居建筑的研究起始于20世紀(jì)80年代初期，起因于窯居建筑在處理人與自然的關(guān)系方面具有強(qiáng)烈的地域性特征和其眾所周知的“冬暖夏涼”熱環(huán)境特性。后因某些政治原因，很多人紛紛加入“研究”窯洞的行列，期間曾有過一場(chǎng)轟轟烈烈的研究窯洞的運(yùn)動(dòng)?；仡欉@段歷史，發(fā)現(xiàn)研究窯洞建筑空間形態(tài)的多，研究其產(chǎn)生和演變的社會(huì)經(jīng)濟(jì)及文化背景的少；研究窯洞冬暖夏涼及力學(xué)特性的多，研究如何發(fā)展和改進(jìn)的少；按研究者的意愿進(jìn)行試驗(yàn)研究的多，而綜合考慮當(dāng)?shù)囟嘁蛩?、將新技術(shù)與傳統(tǒng)窯洞民居有機(jī)結(jié)合進(jìn)行理論與試驗(yàn)研究的少；定性研究或半定量研究表面現(xiàn)象的多，定量研究?jī)?nèi)在規(guī)律和發(fā)展過程的少；理論成果多，應(yīng)用推廣成果少。城市化進(jìn)程的加快促使西部地區(qū)鄉(xiāng)鎮(zhèn)居住建筑規(guī)模不斷加大，人們對(duì)居住環(huán)境條件的需求日益提高。但黃土高原地區(qū)人居環(huán)境的現(xiàn)實(shí)狀況則難如人意：大多數(shù)居民依舊采用傳統(tǒng)的方法在建造傳統(tǒng)窯洞，少部分先富起來的中青年人開始“棄窯建房”；形體簡(jiǎn)單、施工粗糙、品質(zhì)低下、能耗極高的簡(jiǎn)易磚混房屋在黃土高原鄉(xiāng)村已隨處可見，人均能源和資源消耗成倍增長(zhǎng)，生產(chǎn)生活污染物和廢棄物的排放量急劇增大，城鄉(xiāng)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量每況愈下，極有可能重復(fù)發(fā)達(dá)地區(qū)人居環(huán)境所走過的先污染再治理的老路。
產(chǎn)生如此扭曲的建筑文化現(xiàn)象有其復(fù)雜的社會(huì)根源。首先，盡管黃土高原地區(qū)傳統(tǒng)窯洞民居具有“冬暖夏涼”等多種生態(tài)特性，是典型的與環(huán)境“共生”的鄉(xiāng)土建筑，但因其空間形態(tài)單一、通風(fēng)不良引起IAQ(室內(nèi)空氣質(zhì)量：浮塵、CO2、CO、氧輻射)較差、建立在較為原始生產(chǎn)力水平之上的材料加工和建造方式，以及在概念上把質(zhì)量低劣的土窯與磚石窯居的混淆，致使人們把傳統(tǒng)窯洞民居視為貧窮、落后的象征，是終將被淘汰的洞穴或“生土掩體”，在英文中也被譯作“CaveDwellings”(穴居)。其次，雖然國(guó)內(nèi)外對(duì)傳統(tǒng)窯洞民居的研究工作已歷經(jīng)幾代，但研究?jī)?nèi)容主要集中在傳統(tǒng)窯居的空間形態(tài)及其歷史演變、現(xiàn)有窯洞居住環(huán)境條件的簡(jiǎn)單改善等方面。至于如何將現(xiàn)代建筑理論和技術(shù)與傳統(tǒng)窯居生態(tài)建筑經(jīng)驗(yàn)有機(jī)結(jié)合，創(chuàng)造適合于黃土高原居住建筑形態(tài)方面，成果甚少。
3．合作研究目的、內(nèi)容和成果
由中方提出、雙方共同研討確定了中日國(guó)際合作研究的目的：以人類住區(qū)可持續(xù)發(fā)展的思想為指導(dǎo)，以綠色生態(tài)建筑的基本原理為依據(jù)，以現(xiàn)代建筑科學(xué)技術(shù)為手段，以傳統(tǒng)黃土高原窯洞民居為案例，通過挖掘整理傳統(tǒng)民居中的生態(tài)建筑經(jīng)驗(yàn)，研究創(chuàng)造出既適應(yīng)現(xiàn)代生產(chǎn)生活方式、具有現(xiàn)代建筑氣息，又繼承了優(yōu)秀傳統(tǒng)民居生態(tài)建筑經(jīng)驗(yàn)的新型居住建筑體系。開展的主要研究工作內(nèi)容有：
3．1 傳統(tǒng)窯居生態(tài)建筑經(jīng)驗(yàn)的科學(xué)化與技術(shù)化研究
傳統(tǒng)窯居中的生態(tài)建筑經(jīng)驗(yàn)包括它固有的建筑節(jié)能特性、適應(yīng)地區(qū)氣候特性、使用當(dāng)?shù)亓畠r(jià)低能耗健康建筑材料特性以及保護(hù)基地周邊自然環(huán)境特性等，為此，開展的具體研究工作包括窯居建筑熱穩(wěn)定性的定量化測(cè)試，窯居建筑冬、夏季室內(nèi)熱環(huán)境及PMV-PPD指標(biāo)定量化，窯居建筑室內(nèi)光環(huán)境及采光系數(shù)的測(cè)試評(píng)價(jià)及改良措施，窯居建筑室內(nèi)IAQ測(cè)試評(píng)價(jià)，窯居建筑爐灶—火炕熱能再生利用效率測(cè)試以及窯居建筑的細(xì)部構(gòu)造等。
3．2 新型窯居建筑的設(shè)計(jì)、工程試驗(yàn)和科學(xué)評(píng)價(jià)研究
研究創(chuàng)作出適合于黃土高原地區(qū)的新型居住建筑體系，是課題研究的終目的。為此，經(jīng)過專業(yè)人員大量的設(shè)計(jì)創(chuàng)作、與眾多窯居住戶和工匠的商討、科學(xué)的模擬分析和評(píng)判，確定了終實(shí)施方案。由于引入了被動(dòng)式太陽(yáng)能利用技術(shù)、自然通風(fēng)降溫技術(shù)等，在新型窯居建筑的建造前后，完成了新型窯居太陽(yáng)房動(dòng)態(tài)熱過程模擬與測(cè)試評(píng)價(jià)，新型窯居太陽(yáng)房各項(xiàng)物理環(huán)境特性指標(biāo)的比較測(cè)試，新型窯居建筑太陽(yáng)能利用率測(cè)試評(píng)價(jià)，地冷地?zé)嵬L(fēng)系統(tǒng)性能測(cè)試評(píng)價(jià)，室內(nèi)空氣質(zhì)量(IAQ)綜合測(cè)試評(píng)價(jià)。同時(shí)，進(jìn)行了住戶對(duì)新型窯居建筑的主觀評(píng)價(jià)(問卷調(diào)查)調(diào)查研究工作。
研究理論成果包括建立了傳統(tǒng)窯居建筑物理環(huán)境評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，通過系統(tǒng)分析新型窯居太陽(yáng)房的熱過程理論，得出了新型窯居建筑設(shè)計(jì)方法、零輔助能耗窯居太陽(yáng)房熱工設(shè)計(jì)方法以及新型窯居建筑綠色性能評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。
合作研究為雙方培養(yǎng)了一批專業(yè)人才，包括建筑環(huán)境工學(xué)博士6名，其中日方1名，中方5名；建筑環(huán)境與建筑設(shè)計(jì)工學(xué)碩土20名，其中日方5名；雙方共同公開發(fā)表研究論文和研究報(bào)告印余篇，出版學(xué)術(shù)專著3本。
4．應(yīng)用前景
中日合作課題組經(jīng)過幾年的努力，運(yùn)用社會(huì)學(xué)、人類學(xué)、歷史學(xué)、綠色建筑學(xué)、建筑技術(shù)科學(xué)的原理和方法，在延安棗園建成了黃土高原綠色住區(qū)示范基地。新型窯居建筑的建成使用，標(biāo)志著陜北黃土高原地區(qū)傳統(tǒng)窯居住區(qū)可持續(xù)發(fā)展研究取得了突破性進(jìn)展，證明了地方傳統(tǒng)民居與現(xiàn)代綠色建筑原理和綠色建筑技術(shù)相結(jié)合，是中國(guó)優(yōu)秀傳統(tǒng)民居建筑的發(fā)展方向。目前，來自各個(gè)階層，從偏遠(yuǎn)山區(qū)的窯洞居民，到延安地區(qū)的政府機(jī)關(guān)于部，都絡(luò)繹不絕地來到延安棗園村，參觀、考察新型窯居建筑。毫無疑問，蘊(yùn)涵于中國(guó)傳統(tǒng)窯洞民居的優(yōu)秀建筑文化和生態(tài)經(jīng)驗(yàn)，將隨著新型窯居建筑繼承下去?！皬男滦透G洞的建成，我們可以欣喜地看到，中國(guó)現(xiàn)代建筑已開始尋找到其文化與地理的根系。在北京和西安，西方格調(diào)的新建辦公樓櫛比鱗次，相比之下，這些新窯洞顯得貌不驚人，但卻因此更加珍貴，因?yàn)樗挥袆?chuàng)意，體現(xiàn)了中國(guó)現(xiàn)代建筑的精神?！薄拔靼步ㄖ萍即髮W(xué)在研究發(fā)展新型窯洞建筑方面的成就，對(duì)于西方的可持續(xù)發(fā)展理論，亦將是極具價(jià)值的貢獻(xiàn)”(華盛頓州立大學(xué)Intemet網(wǎng)站)。
5．體會(huì)與建議
5．1 建筑學(xué)科學(xué)研究的特點(diǎn)
建筑學(xué)是諸多工程科學(xué)中，兼有社會(huì)科學(xué)和藝術(shù)學(xué)屬性的一門綜合性學(xué)科。建筑設(shè)計(jì)對(duì)現(xiàn)代建筑科學(xué)技術(shù)的運(yùn)用，對(duì)其適宜性的要求遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于技術(shù)本身的先進(jìn)性；我們已經(jīng)有許許多多的技術(shù)研究成果，包括自然能源利用技術(shù)、節(jié)約資源技術(shù)等，但由于適宜性較差，在建筑設(shè)計(jì)中很少被使用。建筑又具有強(qiáng)烈的地域性和民族性，不同社會(huì)經(jīng)濟(jì)技術(shù)發(fā)展水平、不同的地理地質(zhì)與氣候條件，其建筑形式完全不同。地區(qū)建筑學(xué)已成為建筑學(xué)的前沿，可持續(xù)發(fā)展問題的提出，拓寬了建筑學(xué)的研究視野和研究領(lǐng)域。因此，建筑學(xué)科開展人居環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展研究，需要有不同專業(yè)方向的研究人員共同合作，才有可能取得成果。
5．2 建筑學(xué)國(guó)際合作研究的目的和內(nèi)容
發(fā)揮各自的優(yōu)勢(shì)、取長(zhǎng)補(bǔ)短，是國(guó)際合作研究的一般規(guī)律。對(duì)于建筑學(xué)科來講，這種規(guī)律體現(xiàn)的更為明顯。綜觀我國(guó)建筑學(xué)科的研究水平，整體來說，還落后于發(fā)達(dá)國(guó)家；我方的優(yōu)勢(shì)在于，在我們國(guó)家快速的發(fā)展過程中，有許多實(shí)用性很強(qiáng)的研究課題，而且我們還具有一大批了解自己國(guó)情的研究隊(duì)伍，包括教授和研究生；我們的劣勢(shì)則是缺乏先進(jìn)的研究思想和方法，我們的建筑教育，一直是重表現(xiàn)，輕內(nèi)涵。同時(shí)，我們還缺乏先進(jìn)的測(cè)試儀器和設(shè)備。我們的優(yōu)勢(shì)和劣勢(shì)，恰好是對(duì)方的劣勢(shì)和優(yōu)勢(shì)。利用國(guó)外先進(jìn)的建筑觀、先進(jìn)的研究方法和手段，利用我們的研究條件，研究適合于我國(guó)國(guó)情和不同地區(qū)特點(diǎn)的建筑，是中國(guó)建筑學(xué)科發(fā)展的永恒主題。