自古以来，蒙古族牧民一直在辽阔草原上过着骑马、放牧，四季游牧，逐水草而居的游牧生活。赶着勒勒车、载着随时可以拆装移动的家——蒙古包，过着一种既艰辛又浪漫的生活。这种富有诗意的生产生活状态孕育出了蒙古民族独特的草原文化和人文精神内涵。
近几十年来，随着社会进步和工业化的到来，牧民原有的生活方式产生了翻天覆地的变化，原来辽阔的草原被人为地划分并切割成不同的以围栏相隔离的承包牧场，游牧生活方式渐渐消失。平日里，牧民也渐渐不再使用祖先千百年来赖以居住的蒙古包，蒙古包成为了旅游符号和摄影拍摄的背景，牧民们不得不搬进砖瓦房一类的农耕民族民居，草原游牧民族原有的生活习俗也被逐渐改变。
1 蒙古包——古老的“装配式建筑”
千百年来，草原民族过着“四时捺钵”的生活，是因为草原生态脆弱，为了避免牛羊牲畜和人对同一片草场的过度消耗，草原民族在春、夏、秋、冬会到不同的草场生活放牧。
蒙古包是蒙古民族游牧文化的产物，也是蒙古民族游牧文化的载体。蒙古包的承重和围护结构的特征决定了蒙古包易于搭建、易于拆卸的属性便于牧民可以频繁地从一片草场搬迁到另一片草场，可以很快地投入正常的生活和生产。
从某种意义上来说，古老的“蒙古包”是一种高效率的“装配式建筑”，是经过草原游牧民族高频率的搬迁生活检验过的古老装配式建筑[1]。蒙古包的结构形式经受住了蒙古高原恶劣气候的考验，值得学习和借鉴。
蒙古包优点有:1)搭建方便。套脑是蒙古包最重的构件，但一个成年人也可以举起。乌尼直径3 cm左右，可以一根一根分开。哈纳可以伸缩且可分片叠放。省去了和泥、脱坯、打地基、砌石头等工程，不像盖房子一样砌砖。搭建蒙古包像一种诗意的游戏——熬茶的时候还在野地，喝茶的功夫已经坐在蒙古包里了。2)拆卸简单。蒙古包拆卸比搭建还要简单。搭建蒙古包所用的绳索都系活扣，容易解开。绳索解开之后毡子和木架就会自动分离。哈纳、乌尼、套脑都是分根分片的，拆卸后可以折叠起来。两个人拆卸蒙古包能在十几分钟左右完成。3)装载科学。千百年来，装载已经规范化，哪些构件放在哪些位置，祖祖辈辈都已经规定好。骆驼搬运有骆驼搬运的方式，勒勒车搬运有勒勒车搬运的方式。而且，蒙古族人能把要搬运的构件作为搬运工具来消化掉，比如把乌尼做成驮架，把哈纳变成铺车板等。4)易于修理。蒙古包哈纳、乌尼、套脑等构件轻盈，材料容易获取，哪个构件损坏了可以直接局部替换新的构件，对整体没有任何影响。蒙古包上使用的毡子是牧民自己手工制作的，有损坏部分也可以直接替换。蒙古包的这种模块化形式让它有了一处损坏不影响整体、易于修理的属性。5)局部利用。蒙古包这种建筑有很大的随意性，可以像万花筒一样不断变换。蒙古包各个模块构件可以单独使用，形成简单的构筑物。比如，牧民搬家时为了方便，可以只取三根乌尼搭建个简单的“撮罗子”，或者把两扇哈纳对接起来，形成一个“人”字形的帐篷。
蒙古包的每个优点都体现着装配式建筑的优势。游牧先民在远古时代就将装配式建筑理念运用到家园的建造中，可以说蒙古包是最天然的装配式建筑原型之一。
2 探索装配式理念与传统蒙古包设计理念的融合
2.1 “传统”对话“现代”
作为古老的装配式建筑，传统蒙古包本身就蕴含着装配式建筑理念。在现代新型蒙古包设计中要延续传统蒙古包中易拆卸、易搭建的设计理念，让传统蒙古包的设计理念与现代装配式建筑理念进行对话，它们是一脉相承的。
比如，下面新型装配式蒙古包设计案例中，从传统蒙古包的墙体构件——“哈纳”墙的最初形式之中提取三角形元素，形成三角形模块单元。三角形是最坚固的一种平面几何形状。蒙古族的传统习俗中也很崇尚数字3和3的倍数。比如，固定火鼎所使用的三块石头——“火鼎三石”，还有布置苏力德和敖包的数量是9和13等。
另外，三角形也有灵活的一面，若干个同样的三角形可以灵活地拼接形成不同的几何平面形状。比如，两个三角形可以拼接形成菱形，三个三角形可以形成梯形等。如此，三角形模块单元的自由排列组合可以形成多种不同形式的蒙古包建筑。牧民可以根据不同的地形状况和场地环境因素，临时变动三角形模块单元形成不同形式的蒙古包建筑空间[2-3]。
运用这种拼接三角形模块的设计理念，将“单一模块多样拼接”这个装配式建筑理念融入到新型装配式蒙古包的设计中，让装配式理念与传统蒙古包设计理念产生对话，达到装配式建筑理念与传统蒙古包设计理念的相互融合(图1)。
图1 “传统”对话“现代”
Fig.1 The dialogue between “traditional” and “modern”
2.2 “传统”适应“时代”
随着时代的进步，一方面，传统蒙古包简易的结构与单一的材质构成的室内环境已经远远满足不了现代牧民所需求的室内环境，尤其是冬季保温和用电方面。另一方面，传统蒙古包室内空间划分单一，也已满足不了现代牧民对蒙古包居室空间划分方面的需求。现代蒙古包必须要满足现代牧民所需要的室内环境和功能需求。
传统蒙古包要在建筑材料和结构技术方面进行优化更新。如下面的新型装配式蒙古包设计案例中，在材料方面运用轻型钢结构与保温隔热夹层构建出三角单元来代替传统的木框架和羊毛毡子，将承重结构和围护结构集成在一个模块里。但在崇尚自然理念方面又效仿了蒙古族先民的做法，将建筑架起，避免在游牧搬迁过程中对草原环境造成的破坏[8]。
通过从建筑材料和结构技术方面更新传统蒙古包，将“集成设计、一体化设计”——装配式建筑理念融入到新型装配式蒙古包的设计中，同时又延续了游牧民族崇尚自然的自然观，让蒙古包满足当下牧民的生活条件的同时适应环境、适应自然(图2)。
图2 “传统”适应“当代”
Fig.2 “Tradition” adapts to “contemporary era”
在当下工业化建造体系发展的新时代，装配式建筑已经成为建筑革新的新潮流。蒙古包也要与时俱进，传统蒙古包设计理念要与现代装配式建筑理念相融合，要对传统蒙古包进行优化更新设计[4-7]。新型装配式蒙古包是对传统蒙古包的创新,是应用工业化生产在结构、材料、技术等方面对传统蒙古包进行的更新。新型装配式蒙古包集合了装配式建筑特点和传统蒙古包的优点，是将装配式建筑理念和传统蒙古包设计理念相融合而产生的新型建筑形式。
3 阿拉坦花蒙古部落旅游规划蒙古包设计方案
3.1 背景和场地
阿拉坦花蒙古部落旅游基地位于扎赉特旗阿拉坦花嘎查，隶属内蒙古自治区兴安盟，位于兴安盟北部，大兴安岭向松嫩平原的过渡地带，嫩江右岸。
规划地址选在阿拉坦花苏木人民政府所在地阿拉坦花嘎查，X417路北侧，绰尔河流经项目基地。绰尔河是内蒙古自治区第二大河流、兴安盟七大河流之首，而且是嫩江最大支流，自西向东南贯穿整个扎赉特旗，在扎赉特旗境内流程超过200 km(图3)。
图3 项目总平面
Fig.3 The master plan of the project
基地内以草场为主，以蒙古部落为主题，景区内部分蒙古包使用新型装配式蒙古包。沿河布置观光路线，最大限度利用河流景观，北侧有大片林区，自然风光优美，基地东南侧现有一处工厂，未来对基地项目规划有不利影响，需要采取有效措施以减少工厂对旅游区的影响。项目用地阿拉坦花嘎查，服务设施完善，X417路贯通村镇，交通便利。绰尔河自然形成的地势高差为发展漂流项目提供有利条件。
3.2 单一模块多样拼接设计
本方案从蒙古包菱形“哈纳”墙中提取“三角形”元素作为最小的装配式模块。平面布置运用正十八边形，三角形模块化墙体可以围合成正十八边形类“圆”形平面外，还可以根据不同的需求，将“三角形”模块单元沿“S”形、“C”形，甚至可以沿任意不同半径曲线形式排列组合，从而演变出无穷种类的可能性(图4)。根据不同的地形状况、不同牧户的需求及同一牧户不同季节的需求而任意变换[9]。通过加减模块单元和变化模块单元之间的拼接形式来控制蒙古包形式以及蒙古包功能面积的大小[10-11]。由此而来，该方案最大程度地满足装配式建筑的“模块单一化、拼接多样化”的宗旨(图4)。
图4 “三角形”模块通过不同拼接方式可形成多种形体
Fig.4 A variety of shapes formed by “triangle” modules through different splicing methods
传统蒙古包不论从结构方面还是室内空间方面都满足不了当下牧民日渐提高的生活水平了。室内空间方面，传统蒙古包室内空间划分单一，没有明显的功能空间分隔，空间私密性差。现代蒙古包必须要满足现代牧民所需要的室内环境和功能需求。本方案重新对蒙古包的室内空间进行划分，在室内划分出了起居室、卧室、厨房、餐厅和卫生间等功能空间，更适合现代人们的生活习惯(图5)。另外，室内隔断墙体也运用了三角形模块化拼接，这样牧户可以根据自己的功能需求自行分隔出不同的室内功能空间。
a—功能划分；b—总平面；c—立面效果。
1—客厅；2—卧室；3—餐厅；4—厨房；5—卫生间；6—衣帽间。
图5 单体民宿新型蒙古包
Fig.5 A new type of Mongolian yurt as single-family residence building
三角形模块化的墙体不仅适用于单体的蒙古包民宿，还能拼接出连续的蒙古包聚落。运用大小、形状和尺寸一样的三角形模块，通过变换拼接方式形成形式不同的蒙古包聚落，这是三角形模块化墙体最突出的特征(图6)。这种特征让新型蒙古包有很强的适应环境的能力，不同地形环境可以变换不同的平面形式，室内空间分隔也可以根据使用者需求随意变换，使用者完全可以控制建筑的使用面积和形式，且随时可以调整。
新型装配式蒙古包在建筑材料和结构方面更新了传统蒙古包，同时又延续了游牧民族崇尚自然的自然观，让蒙古包满足当下牧民的生活条件的同时适应环境、适应自然，建筑同自然和谐共生。另外，这样的新型装配式蒙古包设计在保温、采光和通风等多方面提升了蒙古包室内环境的舒适度，室内环境比传统蒙古包更舒适。
3.3 “三角形”模块一体化设计
3.3.1 外 墙
本方案“三角形”模块体系运用了C型轻钢框架与结构保温板相结合的构造手法。单独一个三角形模块单元兼承重、保温和装饰于一身(图7)。
a—平面；b—立面效果。
图6 聚落式民宿新型蒙古包组团
Fig.6 A new type of yurt group for residential settlement
C型轻钢相对容易获取，目前很多活动板房中也大量使用了C型钢，做法成熟且材料成本有优势。C型轻钢还有个优点是形状的多种可能性，两个C型钢背靠背一起是一个“工”字钢，而两个C型钢凹口对凹口就会形成一个方形钢管。在所有型钢材料中，C型钢是相对最易获取的，通过简单的机械冷轧就可以获得，C型钢的凹口也可以被利用成一个结构节点，作为一个卡槽来使用(图8)。
三角形是最牢固的平面几何形状，C型钢形成的“三角形”模块框架体系，起到主要的承重作用。再将C型钢的凹口形成的卡槽，作为框架体系和围护结构的连接构件来使用；将结构保温板插进C型钢凹口内，然后内外两侧加设一层面板，作为保护层；最后，在内墙内侧钢结构的表面再加设一层羊毛毡子，将钢结构隔离在墙体温度低的一侧，杜绝了钢结构冷桥和热桥的产生。用这样的设计方法，将建筑的承重结构、围护结构和饰面都集中在了一个三角形模块内，现场施工时只需把三角形模块按一定的顺序拼接起来就可以了(图9)。
图7 “三角形”模块体系
Fig.7 “Triangle” module system
图8 “三角形”模块拼接节点(一)
Fig.8 Splicing joint of “triangle” module (I)
图9 “三角形”模块拼接节点(二)
Fig.9 Splicing joint of “triangle” module (II)
本方案围护结构使用的结构保温板，两层面板中间用硬质保温板材作为夹芯黏合在一起。结构保温板质量轻，C型钢属于轻量型钢材，大大减小了运输方面的成本。这种结构体系的质量只有质型结构的1/3,运输便捷，所有构件都是预制拼装，节点都是螺钉螺母固定，没有焊接点，现场施工方便，工人容易操作。结构保温板的两侧面板可以按照不同功能需求选择不同材质、颜色的面板。装配如图10，采用三角形模块化单元，来源于传统蒙古包的结构形式，且三角形符合力学特性，支撑力强。三角形模块单元大小结构相同，根据不同功能需求在夹层间添加不同材料拼接成完整的三角形模块。由各个三角形单元组成外墙，根据传统蒙古包的形式围合成圆形的形式，圆形使用空间大，能耗低。多种不同的居住单元，结合广场进行布置，形成了独特的草原牧居形式。三角形有特殊的数学特性，采用不同的拼接三角形有其特殊的数学特性，采用不同的拼接形式可以形成两层空间，节省材料的同时使内部空间增大。
图10 装配示意
Fig.10 Assembly drawing
3.3.2 内墙和地面
室内隔墙延续了“三角形”模块化的设计理念。室内隔墙与外墙一样，是由三角形模块拼接而成，使用者可以根据自己的使用需求变换室内隔断模块的拼接方式，随时分隔出不同的室内空间。
材料方面，内墙与地面主要运用了新型的定向刨花板，其由100%原木作为原料加工制成，如小直径木材、间伐材和木芯等。将这些原料在加热和加压的条件下用高耐久性的热固性树脂黏合在一起形成板材。这样的工艺使得定向刨花板具有较小的线膨胀系数，高耐久性，握螺钉力较高等性能。由于板材中的纤维是沿一定方向排列，其纵向抗弯强度远大于横向抗弯强度，因此可以在结构构件和受力构件中使用。良好的性能使其可以像木材一样进行锯切、打磨、刨削、钻孔、钉固等工艺(图11)。
3.3.3 集成光伏屋顶
在草原上，用电是一直以来的难题。目前有很多地区在运用风力发电，但是这种发电方式对微气候有影响，会导致局部干旱，破坏草原生态环境。因此，相对而言太阳能发电是更适合草原生态环境的发电方式。
运用光伏发电组件与建筑屋顶结构结合为一体的集成光伏屋顶。光伏建筑一体化是指光伏发电系统与建筑结构的结合，形成既能起到受力承重作用和保温隔热作用，也能完成发电作业的集成构件(图12)。
这种光伏发电组件和建筑屋顶结构一体化的集成设计也有利于建筑的装配化。在本次新型装配式有限元分析得到的承载力比试验测得的承载力大。
图11 室内分层展示
Fig.11 The indoor layered display
图12 太阳能独立发电光伏系统
Fig.12 Photovoltaic system of solar independent power generation
蒙古包设计中，屋顶是由9片“梯形”板组成。每个“梯形”板都是单独的集成模块，包含光伏组件与屋顶结构，9个梯形集成模块组成一个蒙古包的屋顶组件，预制拼装，施工方便，不影响生态环境，适合草原环境。
4 结束语
新型装配式蒙古包传承了草原民族在传统蒙古包中的智慧，同时将装配式建筑理念融入到传统蒙古包的优化和更新设计中。新型装配式蒙古包在建筑形态以及建造细节都与当地的自然环境相适应，更适合于现代牧民的生活与旅游产业的发展。阿拉坦花蒙古部落旅游规划蒙古包设计方案将传统蒙古包设计理念、装配式建筑理念与现代生态节能技术相结合，设计出绿色、节能的新型装配式蒙古包。在未来的蒙古族建筑发展中，应积极地汲取蒙古族传统蒙古包中的生态设计理念和技术，并巧妙地将其融入到当代装配式建筑设计中，运用现代建筑设计语言实现对传统蒙古包生态技术全新的诠释。
[1] 朱竞翔.轻量建筑系统的多种可能[J].时代建筑,2015(2):59-63.
[2] 吴程辉，朱竞翔.折叠结构:肯尼亚MCEDO学校的结构设计与建造[J].时代建筑，2015(2):48-53.
[3] 韩国日，朱竞翔.芭莎·阳光童趣园[J].建筑学报,2016(6):16-19.
[4] 朱竞翔.轻量建筑系统的技术探索与价值拓展:朱竞翔团队访谈[J].新建筑,2017(2):9-14.
[5] 赵妍，孙宇漩，何英杰，等.从现代趋向当代:预制装配式木构建筑与建筑系统发展相关问题讨论[J].城市建筑,2017(5):27-29.
[6] 阿拉腾敖德.蒙古族建筑的谱系学与类型学研究[D].北京：清华大学,2013.
[7] 谢英俊.家,与村民重建：尼泊尔未来之村地震重建[J].建筑学报,2016(8):104-107.
[8] 谢英俊.部落文明视角下建造实践[J].景观设计学,2018(1):40-45.
[9] 郭丽桥.细说蒙古包[M].北京：东方出版社,2010.
[10] 常睿.内蒙古草原牧民生活时态调查与民居设计[D].西安：西安建筑科技大学,2016.
[11] 兴安.传统蒙古包的建筑元素及民俗文化研究[D].天津：天津大学,2016.