傳統(tǒng)民居通風(fēng)手法對低碳建筑影響
時間:2022-04-01 03:50:00
導(dǎo)語:傳統(tǒng)民居通風(fēng)手法對低碳建筑影響一文來源于網(wǎng)友上傳,不代表本站觀點,若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師,歡迎參考。
1引言
低碳經(jīng)濟是指以減少溫室氣體排放量的生產(chǎn)方式實現(xiàn)經(jīng)濟可持續(xù)性發(fā)展,尤其是有效控制CO2的排放量。近年來,“低碳”概念逐漸融入國內(nèi)建筑領(lǐng)域,這不僅反映出業(yè)界對環(huán)保的日益重視,更是我國未來建筑規(guī)劃發(fā)展之所向。目前,在經(jīng)濟發(fā)達(dá)國家,建筑能耗約占社會總能耗的40%;而在我國這一比例為25%左右,居各種能耗首位,其中50%以上消耗在冬季采暖和夏季制冷空調(diào)上[1]。隨著我國城市化進程加劇,居民對熱舒適要求的日益提高,空調(diào)設(shè)備產(chǎn)生的能耗勢必成倍增長。當(dāng)代建筑設(shè)計中自然通風(fēng)不良、遮陽設(shè)施不當(dāng)?shù)纫蛩赜旨哟罅巳藗儗照{(diào)設(shè)備的依賴,致使其年累計運行能耗陡增。因此從建筑設(shè)計上,采取何種經(jīng)濟可行手段解決上述問題成為業(yè)界、學(xué)術(shù)界的關(guān)注焦點。相對現(xiàn)代建筑中的節(jié)能手段,中國傳統(tǒng)民居因地制宜、善假于自然的被動節(jié)能技術(shù)具有天然優(yōu)勢,而且絕對環(huán)保。新加坡大型房地產(chǎn)集團“雷迪亞諾”委托權(quán)威能耗測評機構(gòu)行的評估表明[2]:以單位面積計算,陜北窯洞要比現(xiàn)有高層建筑節(jié)能20%,嶺南建筑中的騎樓、吊腳樓要比現(xiàn)有居住建筑節(jié)能30%。由此可見,中國傳統(tǒng)建筑手法對現(xiàn)代建筑節(jié)能設(shè)計具有借鑒意義,值得深究。由于中國傳統(tǒng)民居中自然通風(fēng)手法眾多,為改善當(dāng)前使用空調(diào)設(shè)備導(dǎo)致高能耗的現(xiàn)狀,實現(xiàn)低碳經(jīng)濟目標(biāo),本文特選取嶺南傳統(tǒng)民居中的自然通風(fēng)手法進行分析,試圖為我國開展“低碳”節(jié)能建設(shè)提供參考。
2嶺南傳統(tǒng)民居之自然通風(fēng)手法概述
2.1自然通風(fēng)功效
一方面,自然通風(fēng)能有效提高空氣質(zhì)量,保障室內(nèi)熱舒適要求。雖然需綜合考慮地域和氣候因素,但建筑室內(nèi)都需要適當(dāng)與外界環(huán)境通風(fēng)換氣。良好的自然通風(fēng)能夠有效引入室外清潔的空氣,同時及時排出建筑室內(nèi)余熱,由此創(chuàng)造出舒適的室內(nèi)環(huán)境。另一方面,自然通風(fēng)還可以調(diào)節(jié)空氣溫度和濕度。在嶺南地區(qū),夏季濕熱、良好的通風(fēng)可以將熱量帶走,防止室內(nèi)過熱;因此控制好室內(nèi)通風(fēng),能大幅降低空調(diào)負(fù)荷[3]。我國嶺南地區(qū)傳統(tǒng)民居正是基于當(dāng)?shù)貧夂蛱攸c,巧妙應(yīng)用了被動性的節(jié)能手段構(gòu)建出自然通風(fēng)系統(tǒng),不僅節(jié)能環(huán)保,而且經(jīng)濟可行。
2.2嶺南傳統(tǒng)民居通風(fēng)表現(xiàn)形式
2.2.1建筑總體布局
中國傳統(tǒng)民居選址布局上講究“負(fù)陰抱陽,背山面水”、“藏風(fēng)聚氣”。這些從通風(fēng)功能角度上看,是十分合理的?!柏?fù)陰”與“抱陽”可形成熱壓通風(fēng);“背山”可擋住冬季北方的寒流,“面水”可接受夏季東南的涼風(fēng)。在平面布局方面,嶺南民居古村落中建筑多采用梳式布局,村前村后的水塘、農(nóng)田和樹木形成低溫空間,村內(nèi)建筑群構(gòu)成高溫空間,村內(nèi)外由于冷熱溫度差的作用形成冷熱空氣的交換,構(gòu)成自然通風(fēng)[4]。與此同時,梳式平面的巷道整齊排列并與夏季主導(dǎo)風(fēng)向平行,更加有利于通風(fēng)。在平面布局中常見的建筑元素還有冷巷(圖1),它通常是建筑排列組合形成的一個比較窄的巷道,或者是在建筑的一側(cè)留出的一條小廊道。有陣風(fēng)時,巷道因狹窄而提高風(fēng)速,有利于降溫;靜風(fēng)狀態(tài)下,又因巷道狹窄,受墻及周圍建筑陰影遮蓋,巷內(nèi)高密度冷空氣與巷外低密度熱空氣形成對流,帶出與巷接通的各房間里的熱空氣,達(dá)到通風(fēng)效果,如陳家祠的青云巷[5](圖2)。
2.2.2天井
天井是營造有利通風(fēng)小環(huán)境的重要手段。天井(圖3)通常呈筒狀,一般為露天的內(nèi)院落,面積較小,基本單元多成長方形。白天四周墻壁遮擋日輻射,使天井陰涼,從而營造出房間內(nèi)的陰涼環(huán)境,加上天井內(nèi)植被的蒸騰作用,進一步降低了院落內(nèi)的空氣溫度。到了夜晚,院內(nèi)空氣受到周邊建筑的影響加熱上升,而上空的冷空氣則下沉,并滲透到建筑內(nèi),有效改善室內(nèi)熱環(huán)境[4]。除此之外,四面多層的房屋合成了高而窄的天井,具有近似煙囪的作用,能夠排除住宅內(nèi)的塵埃與污氣,同時增加內(nèi)外的空氣對流。狹高的天井既起著拔風(fēng)的作用,又可以防止夏日的暴曬,使住宅陰涼。天井的四周房屋屋頂為內(nèi)坡,雨水順屋面流向天井,經(jīng)天井四周的地溝排出屋外,陰雨天氣由于通風(fēng)作用,也并不覺得屋內(nèi)潮濕。
2.2.3其他措施
除此之外,嶺南各地還有許多極富地域特色的傳統(tǒng)通風(fēng)手法。如運用具有明顯熱壓通風(fēng)效果的老虎窗或較小的貓兒圖鉆,利用熱壓進行通風(fēng)散熱。此外利用地形或建筑高低不等形成空氣壓力差而造成良好的通風(fēng)條件,如廣東的竹筒屋。還有的民居在室內(nèi)設(shè)置與地下水相連通的“冷眼”(圖4),在夏季既可以降低室內(nèi)空氣溫度,又加大了室內(nèi)外溫差,與此同時配合天井的抽、拔風(fēng)功能,在熱壓與風(fēng)壓的共同作用下形成自然的通風(fēng)系統(tǒng)。嶺南民居還多采用內(nèi)外廊式,當(dāng)建筑設(shè)置了一圈外廊時,除了可以較好地進行遮陽外,還可以組織通風(fēng)。同時結(jié)合漏空墻的設(shè)置,通風(fēng)的效果更加明顯。在嶺南民居中,通常在大廳上空的屋面上做天窗,也稱為氣窗,形式靈活自由,可開閉,一般設(shè)置在廳堂上方的屋頂上,有開拉式氣窗、撐開式氣窗。當(dāng)大門關(guān)閉時,因天井很小,風(fēng)可以從屋頂氣窗吹入,出風(fēng)口為后窗或樓梯口,通風(fēng)效果良好。
3嶺南傳統(tǒng)民居自然通風(fēng)對現(xiàn)代建筑“低碳”的啟示
3.1自然通風(fēng)滿足現(xiàn)代建筑環(huán)保節(jié)能要求
傳統(tǒng)的自然通風(fēng)手段能夠很好地滿足現(xiàn)代建筑對通風(fēng)的要求,我國建筑師們也在設(shè)計中巧妙運用到了此種手法。香港環(huán)保中心大樓位于香港九龍?zhí)?,該建筑中央設(shè)有天井,天井上空設(shè)有玻璃柵蓋,柵蓋可以透風(fēng),能夠很好地發(fā)揮天井的自然通風(fēng)作用,營造出舒適的建筑環(huán)境。同時天井也為大樓內(nèi)部提供照明,減少電能消耗,實現(xiàn)環(huán)保、節(jié)能的功效。廣東省深圳市蛇口工業(yè)區(qū)“三洋廠區(qū)”的6棟4層舊廠房,沒有大拆大建,經(jīng)過合理的建筑改造,改頭換面成為如今的創(chuàng)意產(chǎn)業(yè)園“南海意庫”。經(jīng)過改造有效地減緩建筑在使用過程中對周邊環(huán)境產(chǎn)生的“熱島效應(yīng)”和建筑在使用中的“三廢”排放。由于深圳臨海同時受季風(fēng)影響,常年可利用的風(fēng)力資源比較豐富,廠區(qū)中的3號廠房便采用六個截面為3m×3m的屋面熱壓拔風(fēng)煙囪,使建筑在過渡季節(jié)通過拔風(fēng)“煙囪”,實現(xiàn)自然通風(fēng)(圖5)。改造時,將體量過大的舊廠房從中間打開,采用中庭式設(shè)計,獲得自然照明的同時,內(nèi)中庭也可作為熱壓通風(fēng)的豎向通道,利用屋面設(shè)置的六個玻璃拔風(fēng)“煙囪”將室內(nèi)外熱冷空氣形成置換對流通風(fēng)。據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)顯示,拔風(fēng)系統(tǒng)每年可節(jié)電60到80萬度,減排二氧化碳800多噸。建筑前部有景觀水面,在夏季,開啟建筑地下水池處的進風(fēng)口,如同嶺南建筑中冷眼的作用原理,利用水面使空氣冷卻,然后送入室內(nèi),很好地為建筑進行夏季室內(nèi)降溫[6]。武漢中南財經(jīng)政法大學(xué)南湖校區(qū)的文泰樓,利用嶺南建筑中狹窄冷巷提高空氣流動的原理,樓梯間外圍護做成全玻璃或半玻璃,加強樓梯間拔風(fēng)效果,并用這些建筑間的灰空間,達(dá)到整個建筑群自然通風(fēng)的效果,同時在主樓外墻面開多個通風(fēng)口,如同嶺南建筑中貓兒鉆一樣利用熱壓通風(fēng)原理加強通風(fēng)。由此可見,在建筑設(shè)計中,對嶺南民居傳統(tǒng)建筑自然通風(fēng)手法進行簡單應(yīng)用,就能避免因設(shè)計造成自然通風(fēng)不良,從而大大降低應(yīng)用在建筑通風(fēng)上的化石能耗,達(dá)到建筑低碳。
3.2有助于傳承傳統(tǒng)建筑文化
現(xiàn)代建筑設(shè)計吸取嶺南傳統(tǒng)民居的自然通風(fēng)手法特色,有助于傳承我國傳統(tǒng)建筑文化。傳統(tǒng)建筑自然通風(fēng)在結(jié)合自然、適應(yīng)氣候等方面擁有豐富的實踐經(jīng)驗和生命力,中國式傳統(tǒng)建筑中“敬天惜物,樂道尚和”的思想符合“低碳”建筑設(shè)計的核心理念。當(dāng)代建筑師應(yīng)從傳統(tǒng)建筑汲取營養(yǎng),結(jié)合具體實際和現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)進行現(xiàn)代建筑設(shè)計,這既是對傳統(tǒng)建筑的傳承,又能為現(xiàn)代“低碳”節(jié)能建筑的設(shè)計提供新的思路和發(fā)展方向。傳統(tǒng)堪輿學(xué)學(xué)者黃家安強調(diào),應(yīng)注意“天時、地利、人和”協(xié)調(diào)統(tǒng)一的內(nèi)在規(guī)律,不僅要遵循美學(xué)規(guī)律,而且還要融入深刻的傳統(tǒng)節(jié)能觀。
3.3能耗低契合“低碳經(jīng)濟”政策導(dǎo)向
建筑自然通風(fēng)可以減小建筑物對高能耗空調(diào)系統(tǒng)的依賴,最大限度降低空調(diào)夏季制冷和新風(fēng)系統(tǒng)上的能耗,進而替代化石能源在建筑通風(fēng)上的大量消耗。世界各地城市化進程加速導(dǎo)致了全球氣候變暖加速,我國近期頒布的“節(jié)能減排”政策要求發(fā)展低碳節(jié)能建筑,要實現(xiàn)城市低碳建筑規(guī)模化,必須采用行之有效的節(jié)能技術(shù)。綜上分析,筆者認(rèn)為運用嶺南傳統(tǒng)民居中被動式手法對建筑進行自然通風(fēng),無疑是對低碳減排政策的最好響應(yīng)和實踐低碳建筑的有效手段。
4結(jié)語
綜上所述,運用嶺南民居傳統(tǒng)建筑自然通風(fēng)營造出的“低碳”建筑能夠營造出舒適的建筑環(huán)境,同時最大程度減少化石能源的消耗,它又植根于本土文化,是最具中國本土特質(zhì)的建筑標(biāo)識,符合當(dāng)今“低碳”建筑設(shè)計要求,同時有助于營造健康、舒適的人居環(huán)境。傳統(tǒng)建筑學(xué)精髓對當(dāng)前建筑設(shè)計實踐的影響還有待我們進一步探索。