簡析傳統民居自然通風手法對“低碳”建筑設計的啟示

李遠，段曉丹

（重慶大學建筑城規學院 重慶 400045）

簡析傳統民居自然通風手法對“低碳”建筑設計的啟示

李遠，段曉丹

（重慶大學建筑城規學院 重慶 400045）

城市化進程導致全球氣候變暖，自然資源日漸枯竭。提倡“低碳、節能”設計理念已成為我國當代建筑業發展的必然趨勢。本文對中國傳統民居之嶺南民居的自然通風手法進行了剖析，試圖借助傳統自然通風的設計手法達成“低碳”建筑要求，營造舒適的現代建筑環境。

低碳；嶺南傳統民居；自然通風

1 引言

低碳經濟是指以減少溫室氣體排放量的生產方式實現經濟可持續性發展，尤其是有效控制CO2的排放量。近年來，“低碳”概念逐漸融入國內建筑領域，這不僅反映出業界對環保的日益重視，更是我國未來建筑規劃發展之所向。目前，在經濟發達國家，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，空調設備產生的能耗勢必成倍增長。當代建筑設計中自然通風不良、遮陽設施不當等因素又加大了人們對空調設備的依賴，致使其年累計運行能耗陡增。因此從建筑設計上，采取何種經濟可行手段解決上述問題成為業界、學術界的關注焦點。

相對現代建筑中的節能手段，中國傳統民居因地制宜、善假于自然的被動節能技術具有天然優勢，而且絕對環保。新加坡大型房地產集團“雷迪亞諾”委托權威能耗測評機構行的評估表明[2]：以單位面積計算，陜北窯洞要比現有高層建筑節能20%，嶺南建筑中的騎樓、吊腳樓要比現有居住建筑節能30%。由此可見，中國傳統建筑手法對現代建筑節能設計具有借鑒意義，值得深究。由于中國傳統民居中自然通風手法眾多，為改善當前使用空調設備導致高能耗的現狀，實現低碳經濟目標，本文特選取嶺南傳統民居中的自然通風手法進行分析，試圖為我國開展“低碳”節能建設提供參考。

2 嶺南傳統民居之自然通風手法概述

2.1 自然通風功效

一方面，自然通風能有效提高空氣質量，保障室內熱舒適要求。雖然需綜合考慮地域和氣候因素，但建筑室內都需要適當與外界環境通風換氣。良好的自然通風能夠有效引入室外清潔的空氣，同時及時排出建筑室內余熱，由此創造出舒適的室內環境。另一方面，自然通風還可以調節空氣溫度和濕度。在嶺南地區，夏季濕熱、良好的通風可以將熱量帶走，防止室內過熱；因此控制好室內通風，能大幅降低空調負荷[3]。我國嶺南地區傳統民居正是基于當地氣候特點，巧妙應用了被動性的節能手段構建出自然通風系統，不僅節能環保，而且經濟可行。

2.2 嶺南傳統民居通風表現形式

2.2.1 建筑總體布局

中國傳統民居選址布局上講究 “負陰抱陽，背山面水”、“藏風聚氣”。這些從通風功能角度上看，是十分合理的。“負陰”與“抱陽”可形成熱壓通風；“背山”可擋住冬季北方的寒流，“面水”可接受夏季東南的涼風。

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、農田和樹木形成低溫空間，村內建筑群構成高溫空間，村內外由于冷熱溫度差的作用形成冷熱空氣的交換，構成自然通風[4]。與此同時，梳式平面的巷道整齊排列并與夏季主導風向平行，更加有利于通風。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留出的一條小廊道。有陣風時，巷道因狹窄而提高風速，有利于降溫；靜風狀態下，又因巷道狹窄，受墻及周圍建筑陰影遮蓋，巷內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，達到通風效果，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小環境的重要手段。天井（圖3）通常呈筒狀，一般為露天的內院落，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，從而營造出房間內的陰涼環境，加上天井內植被的蒸騰作用，進一步降低了院落內的空氣溫度。到了夜晚，院內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，有效改善室內熱環境[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，能夠排除住宅內的塵埃與污氣，同時增加內外的空氣對流。狹高的天井既起著拔風的作用，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坡，雨水順屋面流向天井，經天井四周的地溝排出屋外，陰雨天氣由于通風作用，也并不覺得屋內潮濕。

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通風手法。如運用具有明顯熱壓通風效果的老虎窗或較小的貓兒鉆，利用熱壓進行通風散熱。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條件，如廣東的竹筒屋。還有的民居在室內設置與地下水相連通的“冷眼”（圖4），在夏季既可以降低室內空氣溫度，又加大了室內外溫差，與此同時配合天井的抽、拔風功能，在熱壓與風壓的共同作用下形成自然的通風系統。嶺南民居還多采用內外廊式，當建筑設置了一圈外廊時，除了可以較好地進行遮陽外，還可以組織通風。同時結合漏空墻的設置，通風的效果更加明顯。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，一般設置在廳堂上方的屋頂上，有開拉式氣窗、撐開式氣窗。當大門關閉時，因天井很小，風可以從屋頂氣窗吹入，出風口為后窗或樓梯口，通風效果良好。

3 嶺南傳統民居自然通風對現代建筑“低碳”的啟示

3.1 自然通風滿足現代建筑環保節能要求

傳統的自然通風手段能夠很好地滿足現代建筑對通風的要求，我國建筑師們也在設計中巧妙運用到了此種手法。香港環保中心大樓位于香港九龍塘，該建筑中央設有天井，天井上空設有玻璃柵蓋，柵蓋可以透風，能夠很好地發揮天井的自然通風作用，營造出舒適的建筑環境。同時天井也為大樓內部提供照明，減少電能消耗，實現環保、節能的功效。

廣東省深圳市蛇口工業區“三洋廠區”的6棟4層舊廠房，沒有大拆大建，經過合理的建筑改造，改頭換面成為如今的創意產業園“南海意庫”。經過改造有效地減緩建筑在使用過程中對周邊環境產生的“熱島效應”和建筑在使用中的“三廢”排放。由于深圳臨海同時受季風影響，常年可利用的風力資源比較豐富，廠區中的3號廠房便采用六個截面為3m×3m的屋面熱壓拔風煙囪，使建筑在過渡季節通過拔風“煙囪”，實現自然通風（圖5）。改造時，將體量過大的舊廠房從中間打開，采用中庭式設計，獲得自然照明的同時，內中庭也可作為熱壓通風的豎向通道，利用屋面設置的六個玻璃拔風“煙囪”將室內外熱冷空氣形成置換對流通風。據相關數據顯示，拔風系統每年可節電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，很好地為建筑進行夏季室內降溫[6]。

武漢中南財經政法大學南湖校區的文泰樓，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，加強樓梯間拔風效果，并用這些建筑間的灰空間，達到整個建筑群自然通風的效果，同時在主樓外墻面開多個通風口，如同嶺南建筑中貓兒鉆一樣利用熱壓通風原理加強通風。

由此可見，在建筑設計中，對嶺南民居傳統建筑自然通風手法進行簡單應用，就能避免因設計造成自然通風不良，從而大大降低應用在建筑通風上的化石能耗，達到建筑低碳。

3.2 有助于傳承傳統建筑文化

現代建筑設計吸取嶺南傳統民居的自然通風手法特色，有助于傳承我國傳統建筑文化。傳統建筑自然通風在結合自然、適應氣候等方面擁有豐富的實踐經驗和生命力，中國式傳統建筑中“敬天惜物，樂道尚和”的思想符合“低碳”建筑設計的核心理念。當代建筑師應從傳統建筑汲取營養，結合具體實際和現代科學技術進行現代建筑設計，這既是對傳統建筑的傳承，又能為現代“低碳”節能建筑的設計提供新的思路和發展方向。傳統堪輿學學者黃家安強調，應注意“天時、地利、人和”協調統一的內在規律，不僅要遵循美學規律，而且還要融入深刻的傳統節能觀。

3.3 能耗低契合“低碳經濟”政策導向

建筑自然通風可以減小建筑物對高能耗空調系統的依賴，最大限度降低空調夏季制冷和新風系統上的能耗，進而替代化石能源在建筑通風上的大量消耗。世界各地城市化進程加速導致了全球氣候變暖加速，我國近期頒布的“節能減排”政策要求發展低碳節能建筑，要實現城市低碳建筑規模化，必須采用行之有效的節能技術。綜上分析，筆者認為運用嶺南傳統民居中被動式手法對建筑進行自然通風，無疑是對低碳減排政策的最好響應和實踐低碳建筑的有效手段。

4 結語

綜上所述，運用嶺南民居傳統建筑自然通風營造出的“低碳”建筑能夠營造出舒適的建筑環境，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的建筑標識，符合當今“低碳”建筑設計要求，同時有助于營造健康、舒適的人居環境。傳統建筑學精髓對當前建筑設計實踐的影響還有待我們進一步探索。

[1]葉倩.建設低碳城市，發展低碳經濟[J].建設科技，2010，(2).

[2]眾嬋.外國建筑師看中國民居的節能[J].中國房地產市場，2006，（11）.

[3]張繼良.傳統民居建筑熱過程研究[D].西安建筑科技大學碩士論文，2006.

[4]湯國華.嶺南濕熱氣候與傳統建筑[M].中國建筑工業出版社，2005.

[5]謝浩.嶺南民居的自然通風[J].小城鎮建設，2007，(12).

[6]周浩明，張曉東.生態建筑[M].南京東南大學出版社，2002.

Analysis of Low-Carbon Architecture Designs for Natural Ventilation Techniques in Traditional Vernacular Buildings

There's no doubt that urbanization causes global warming,while natural resources are going to be used up within decades.Nowadays,a low-carbon and energy-saving architectural design has emerged as a mainstream development direction in China.After analyzing the natural ventilation techniques used in Lingnan traditional dwellings in China，this paper aims to meet certain construction needs in accordance with the low-carbon target，and tries to create a comfortable environment in the modern buildings to be built.

low-carbon(LC);Lingnan traditional vernacular buildings;natural ventilation

TU201.5

A

1671-9107（2011）02-0025-04

10.3969／j.issn.1671-9107.2011.02.025

2010-12-20

李遠（1987-），女，河南商丘人，重慶大學建筑城規學院在讀研究生。

段曉丹（1964-），男，四川綿陽人，副教授，重慶大學建筑城規學院碩士生導師，主要研究方向為建筑設計、建筑及室內設計。

責任編輯:余詠梅

施工經驗