1 广西大学 土木建筑工程学院 530000 2 广西南宁市西乡塘区房屋和城乡建设局 530000
摘要:本文在简要介绍岭南地区气候与传统民居建筑技术特色的基础上,探讨两者之间的相互关联,浅析岭南传统民居建筑节能技术方面的特点,以期今后能在现代岭南建筑建造的手法和技术上,有所启发,有所传承。
关键词:岭南民居 建筑节能 遮阳通风
一、总体布局特点
中国古代村落选址的规律是“负阴抱阳,背山面水”,岭南民居也不外于此,均是背山面水,坐北朝南,目的就是与周边环境相协调,背山可以挡住冬季寒冷的北风,面水可以在炎热的夏季进行微气候调节,“坐北朝南”可以使房屋在冬季获得充足的阳光直射,提升室内的温度,而在夏季则让东南风顺利进入室内,降低室温。
在建筑群的总体布局上,为了便于冷空气穿过建筑群,营造建筑物周边的低温空间,岭南传统民居村落采用外封闭,内敞开的梳式平面布局和密式布局两种方式。梳式布局通过周边的水塘、农田和树林等,构成了一个相对低温区域,而民居建筑群则构成了一个相对高温区域。于是建筑群内外由于冷热温度差的作用,形成冷热空气的交换,就形成了风流。而梳式平面的巷道排列整齐、狭窄并与夏季主导风向(东南风为主)相平行,狭窄的巷道更利于通风的保持低温,即使是强度很低的风,也能在巷道里有效的提高风速,带走周边的湿热空气。而在静风状态下,又因巷道狭窄,建筑物横向间距小,受墙及周围建筑阴影遮盖,巷道内高密度冷空气与巷道外低密度热空气形成对流,改善了住宅的热环境。从密集式民居布局来看,其内部巷道(火巷、侧巷)比较窄、空间小,又有高墙屋檐遮挡,接受太阳辐射量少,温度较高,而天井院落空间大,气候炎热时,阳光直射,温度较高。当热空气上升时,巷道和室内的较冷空气就补充进去,形成了热压通风,比如广州西关小民居。比如,广州西关小民居运用了多个天井组织通风,比单一天井通风效果更加明显,通风手段也更加多样。建筑呈纵长式垂直于街道,左右侧面均与其它房屋紧临。在前后分别设置两个天井,中间在楼梯处形成一条内走廊将前后连通。风从街上吹来,就会在房屋迎风面产生正压,背风面则形成负压。由于有内廊将前后连通,风就从正压一侧流向负压一侧。于是前天井就成为进风口,后天井就是排风口,形成风压通风。又比如,西关大屋基本布局是三间两廊,左右对称,中间为主要厅堂。中轴线由前而后,依次为门廊、门厅、轿厅、正厅、头房、二厅、二房。每厅为一进。厅与厅间就是以天井相隔。天井上加小屋盖,靠高侧窗(水窗)或天窗通风采光,这样就采光通风防雨三不误。有的民居甚至还有敞厅,即南屋厅堂临院的一面门扇打开,或根本不设门,与天井是统一体,厅内见院,院内见厅,得以通过天井内新鲜的自然空气和室内空气频繁交换,起到换气降温的作用。
二、建筑节能设计特点
相对于北方地区的采用燃烧木材等燃料达到提升室内温度的主动式措施,岭南传统民居的建筑节能主要是以“被动式”的方式实现,体现在用材、保温隔热、自然通风和遮阳等方面,不增加能耗的前提下,通过改善建筑自身布局、材料和一些简单而又有效的措施和做法,来达到比较理想的节能效果。
1.建筑用材特点
在用材方面,为了减低成本,因地制宜采用当地的原材料来制作青瓦和青砖,以及当地的木材,因此岭南传统民居的建筑结构基本上都是穿斗式木构架,以夏季隔热为主要目的,外砌较薄的空斗墙或编竹抹灰墙,空斗墙的砌筑方式由于墙体中的空气间层,而具有良好的隔热、保温作用。屋顶通常做得比较淡薄轻巧,而门窗则是采用低的槛窗或形状长格的扇窗,开窗面积较大。
2.遮阳设计特点
岭南民居的遮阳通常是利用外廊、阳台、挑檐或百叶窗来阻挡阳光直晒。另外一个特色就是檐口出挑比较大,甚至可将半个墙面的阳光遮挡。
而外墙面通常没有单独的遮阳构建,而是通过建筑自身的进退造型来制造出大面积阴影,然后把主要的采光窗置于阴影之中,减少窗户内阳光的进入量和辐射产生的热量。另外,岭南地区的沿街建筑还广泛采用骑楼的建筑形式,骑楼的门面和内部空间通透,面街的一侧是廊道,廊道和店铺的上层为居住层,骑楼并排而建,底层的廊柱连成一体,形成长柱廊式人行道。在炎热的夏季,正午强烈的日晒被其顶盖遮挡,在太阳高度角较小的早晨和傍晚,阳光又被柱列和街道对面的骑楼遮挡,人行道大部分面积不受太阳直接辐射,来自街道表面的长波热辐射较少。骑楼内部也设置了天井和冷巷,天井日照少,可以利用周围空间与天井的温差造成空气压强差,形成热压通风降温。
3.单体建筑节能设计特点
岭南民居在总体布局中,为了具备引风入室的条件,良好的朝向和间距的至关重要的,要使夏季主导风向与建筑保持适宜的风向入射角,而建筑间的间距则根据风向投射角对室内内风环境的影响程度来选择合理的数值。在单体设计中,岭南地区自然通风技术主要有天井、楼井、冷巷、门窗及室内隔断等。岭南民居大都坐北朝南,单座建筑往往以天井为核心,周围布置厅堂、卧室、厨房、杂间等,各种功能用房都面向天井开窗,对外不开窗或开小窗。这样,房屋的通风和采光主要来自天井,可见天井在岭南建筑中的突出地位和核心作用。天井是建筑与外界的连通口,由于天井内受到太阳直射的机会比较少,造成房间内的阴凉环境,同时,天井内自由对流比较活跃,热空气上升,形成天井内温度较外面低,形成热压。而有的民居由于用地的限制,屋前有天井,具备了引风入室的条件,但是屋后没有空地,无法做后天井,于是,在建筑物内就用楼梯井来替代,在处理顶盖时,通常是露天。
不论是建筑群的布局,还是单体建筑的设计,岭南民居最常用的也非常有效的手法之一就是冷巷。冷巷是建筑排列组合形成的一个比较窄的巷道,或者是在建筑的一侧留出的一条小廊道。冷巷有两种:一种是前文已经提到过的,在建筑群中建筑物外墙与周围墙之间或相邻两屋子之间狭窄的露天通道,该巷道高宽比大,受阳光照射面积小,受晒时间短而波长辐射少、空气温度较低而成为露天冷巷,从外部进来的风经过其中会使风速增大,风压降低,与其想通的各房间较热空气就会被带出冷巷,较冷空气就会进入填充,达到通风效果;而另一种则是室内连接各房间的通道,此巷道长期不受阳光辐射,空气流通顺畅,空间余热较少而成为“室内冷巷”。
在门的处理上,岭南民居一般都在大门外在加一道通透的木栅门也较趟栊,当天气炎热时,大门敞开而关闭木栅门,既可通风又可防盗。
除了以上几个方面的因素,岭南民居的建筑节能设计,还可从平面以及建筑细部处理,内外维护结构尽量通透,尽可能把门窗布置在一条直线上,做到前后对流,把天井、冷巷、门窗等联系起来,有序组织风向。
三、结语
综上所述,我国东西南北不同的地质地貌和气候环境,决定了各地的民居有着各式各样的建筑形态和特点,岭南民居作为我国民居形式中的重要组成部分,不仅体现了当地的人文风格,更是当地居民智慧的结晶和技艺的积淀,分析岭南的传统民居建筑节能设计,就是要让我们今后能在现代岭南建筑设计的手法上,有所启发,有所传承,在节能环保意识早已深入人心的当下,我们更要在设计中通过朝向和平面布局、建筑形态、建筑材料等方面更细致处理,解决自然通风采光、建筑遮阳、建筑隔热等方面的问题,创造出舒适的建筑空间,做到人与自然和谐相处。
参考文献:
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