傳統建筑中的節(jié)能設計技術

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摘要:基于傳統建筑注重與環(huán)境融合共生的設計理念，從材料選擇、規(guī)劃布局、自然通風采光、遮陽防曬等方面，闡述了傳統建筑的節(jié)能設計方法，有利于實現能源的有效利用。

關鍵詞:傳統建筑，規(guī)劃布局，自然通風，節(jié)能設計

我國幅員遼闊，從北方的傳統四合院到南方的吊腳樓，從黃土高原的窯洞到福建的客家土樓，傳統建筑非常注重與環(huán)境的融合共生。通過對其選材、規(guī)劃、構造節(jié)點的研究，學習傳統建筑技術中的處理方法成為建筑節(jié)能設計時考慮的方向。

1因地制宜、選材合理

我國地勢西高東低，氣候復雜多樣，跨越了多種氣候類型，各地傳統建筑在經過了幾千年歷史演變，產生了不同風格、不同形式、不同特色的建筑類型。儒家常說“天人合一”，道家崇尚“天地共生，萬物合一”，在傳統觀念里的人、天、地和萬物是不可分割的整體，互相依存、互相影響。傳統建筑強調選址設計，無論是從建筑布局、建筑位置、建筑材料，還是從建筑方式上看都體現了這個原則。西北地區(qū)的窯洞、東北的土坯房等使用土作為建筑材料，南方地區(qū)建筑多用竹、木等，其建造方法也極力發(fā)揮材料本身的性能，使之更加適合當地的氣候和環(huán)境。例如，我國南方地區(qū)的干欄式住宅，多采用竹木等材料構件，底層架空和頂層的大屋頂有效避免了潮氣的影響，也為炎炎夏日提供了陰涼的居住場所，既美觀又符合節(jié)能的要求

2注重規(guī)劃布局

建筑與建筑之間，建筑與周邊綠化和環(huán)境是相互影響的。總體規(guī)劃設計合理利用綠化以及建筑之間的縫隙進行采光和遮陽計算，就可以產生良好的效果。首先要有良好的朝向，然后設計良好的布局以便取得引風條件。規(guī)劃中合理調整平面、立面的布局會帶來良好的空氣調節(jié)效果(見圖2)，創(chuàng)造出更加宜人的室內外環(huán)境。

3注重自然通風采光

傳統建筑主要房間設計基本為南北向，南向的房間作為主要居室保證充分日照。根據建筑周圍的地形特點和局部小氣候完成自然通風設計，利用建筑內外風力或熱壓差促進空氣流動，完成室內外的通風換氣。傳統建筑的選址大多選擇是在冬季主導風向影響較小而且順應夏季主導風向的地方，可以躲避寒冷的北風也可以享受到沿南坡緩緩上升的氣流，改善建筑周圍的微環(huán)境。良好的自然通風可以帶走潮濕空氣，降低室內氣溫，達到舒適溫度條件;為室內提供新鮮、潔凈的自然空氣，有利于室內空氣的衛(wèi)生條件，避免滋生細菌，利于健康環(huán)境的塑造。傳統建筑中的天井構造起到良好的通風效果，天井通風主要運用的是“煙囪效應”的原理(見圖3)。在夏季無風或微風時，內部天井可以利用溫度差產生拔風效應，持續(xù)為室內帶來新風，降低室內溫濕度，改善室內熱環(huán)境，實現建筑室內空氣自我循環(huán)更新。院落通風也有良好的效果，在群組建筑中具有突出意義。利用坡屋頂形成的自然通風應用廣泛，重視利用門窗、廊道這樣的傳統方式獲得持續(xù)而緩和的氣流，很多民居采用了在屋頂和墻壁之間設置縫隙的方式。

4采用遮陽防曬技術

傳統建筑認為建筑是一個有機的整體，所以建筑的遮陽不是單靠遮陽構件等處理方式來實現，整個建筑從空間到整體形態(tài)都為滿足氣候要求服務。北方地區(qū)四合院利用“院落+回廊”的空間組合方式，在遮陽方面有很大的優(yōu)勢(見圖4)，當陽光照射時屋檐起到了良好的遮陽作用，院子和房間大部分都處在陰影之中，有效避免了夏日陽光直射帶來的熱量干擾。南方地區(qū)的騎樓是沿街建筑中常用的建筑形式(見圖5)，延伸架空的一層灰空間集合了遮陽、避雨和交通等多種功能。騎樓一層都是可行走的人行道和沿街的商業(yè)店鋪，二層或三層是庫房或住家。這種建造形式在炎熱的夏季能夠有效遮擋陽光，使得建筑的一層人行空間保持涼爽，進而幫助整個建筑降溫，是被動式節(jié)能的最好案例。門窗在整個建筑的外圍護結構中屬于熱穩(wěn)定性比較差的部位，傳統建筑非常注重遮陽設計，對遮陽的處理手法多種多樣。常見的以門窗自身作遮陽的手法主要有以下幾種:1)凹門窗:凹進墻體內的門窗利用墻體厚度產生的陰影達到遮陽的目的2)挑臺式遮陽:利用出挑的檐板或二層飄出的陽臺，可以作為一樓入口或墻體的遮陽板，結合其實用功能設計3)門窗遮陽板:傳統建筑善于利用挑檐遮陽，例如南方的磚砌挑檐是用墻體的砌筑材料在建造的過程中用磚砌造而成，形式美觀，常常和門上的牌匾一同制作，不僅具有遮陽效果，還有很強的裝飾藝術效果。木質遮陽板多用在北方的建筑中，相對更加靈活，有固定式和活動式之分，樣式和圖案也更加豐富。4)窗的構造形式與遮陽:窗的構造做法多種多樣，本身也有遮陽的效果。窗框的花式也很多，窗框可明顯改善陽光射入強度并具有很好的裝飾效果綜上所述，傳統、樸素的節(jié)能技術和方法具有明顯的地域特征并且更加實用。今天僅僅依靠傳統節(jié)能技術，是不能滿足現代人們對舒適性及節(jié)能要求的，需要通過現代技術的補充實現綠色環(huán)保的要求。傳統建筑中蘊含著許多有效實用的設計方法，從現代建筑設計的角度看，在節(jié)能設計方面也具有可利用的價值。實際工程中通過學習和總結，結合現代技術對其發(fā)掘改進、補充創(chuàng)新，必將發(fā)揮更大作用。對傳統節(jié)能技術的學習和繼承，將為新時期節(jié)能建筑設計提供新的思路。

參考文獻:

［1］王淼．傳統建筑技術在現代建筑節(jié)能設計中的應用［D］．北京:北京工業(yè)大學學位論文，2006．

［2］梁敏．淺述自然通風在建筑設計中的應用［J］．城市建設理論研究(電子版)，2011(16):28-29．

作者:屈健 單位:中國航空規(guī)劃設計研究總院有限公司