泉州近代洋樓民居濕熱氣候環境適應性

薛佳薇,陳志宏

(華僑大學建筑學院,福建泉州 362021)

泉州近代洋樓民居濕熱氣候環境適應性

薛佳薇,陳志宏

(華僑大學建筑學院,福建泉州 362021)

從生態視角對洋樓民居的建造經驗進行研究,分析洋樓群體的密集型聚落關系及其色彩體現了地域特色與氣候適應.運用建筑物理知識歸納洋樓與泉州地域氣候的適應經驗,包括朝向與遮陽,開敞性與自然通風,屋頂與隔熱,開窗與采光,形態與節能節地等方面.

洋樓民居;濕熱氣候;外廊;泉州市

地處閩東南的泉州是著名僑鄉,南洋華僑帶來的外來文化同本地傳統文化融合,產生許多洋樓民居,成為古城豐富多彩的民居種類之一,沿用至今仍保持相當旺盛的活力.在主體建筑外側增加的廊式空間——“外廊”空間作為洋樓的最顯著特征而區別于泉州的其他種類民居,其功能乃至精神意義卻絕不僅是主體的附屬空間,已經上升為全天候的生活空間.泉州洋樓誕生的同時代乃至更早,我國許多租界地或國際商貿都市,如天津,山東煙臺、青島,上海和浙江寧波等地,也都由于外來殖民文化的滲透而出現過開發時間早,等級高的外廊式公建或公館別院.洋樓是歐洲外來殖民建筑對于東南亞炎熱氣候的適應與妥協,逐漸以舶來品的方式影響著我國的沿海地區.目前,我國主要有廣東和福建閩南等地存留有外廊式的建筑.文獻[1-3]研究了洋樓與歷史人文的關系,但僅簡略述及洋樓與氣候的關聯.本文主要探討泉州洋樓在聚落組合及單體建設方面具有適應濕熱氣候及環境的經驗.

1 泉州地域氣候與環境概述

福建泉州地處閩南沿海低緯度地區,東經117°34′～119°10′,北緯24°15′～25°56′,氣候有“高溫、高濕、多水、多風、多陽”的顯著特點,春季溫暖濕潤多雨,夏季高溫高濕,秋冬季節干燥少雨,夏長冬短.年均氣溫為20.7℃,全年高于25℃需要防熱的天數超過189 d,年均濕度為76%,其中最熱月的7,8月的平均濕度為79%～80%;日照強烈,年均日照時數為2 000.5 h,7～9月是泉州高日照時數的月份,約占全年的50%;降水豐沛,年均降水量為1 235 mm,月降水量呈現雙峰型,其中6月是主峰219 mm,8月是次峰158.6 mm.泉州還是典型的季風區,冬季盛行東北風,平均風速3.67 m·s-1,夏季盛行西南風,平均風速為2.9 m·s-1.

按我國民用建筑設計通則中的建筑熱工分區,泉州屬于“夏熱冬暖”地區,設計時必須充分滿足夏季防熱要求,一般可不考慮冬季保溫.針對夏季防熱,充分利用自然通風,降溫降濕,合理運用光照,規避水濕的影響是泉州建筑應該遵循的氣候設計依據.

洋樓在遮陽和防雨方面的明顯功效正是遵循氣候設計的體現[4].福建泉州氣候濕熱,夏長冬短,夏令時節溫高濕重,開敞的外廊和廳堂遮陽避雨、通風納涼,提供居住者休閑、聊天、乘涼乃至夜晚休憩等活動;到了冬季,外廊又是人們納陽、晾曬的好地方.洋樓的外廊空間成為具有綜合功能的起居空間,這些居住經驗都是洋樓適應氣候的體現,是洋樓得以留存今日仍廣泛使用的基礎.

2 洋樓在聚落組合中的氣候環境經驗

2.1 密集型布局順應炎熱氣候

洋樓穿插在街巷里坊或與建筑聚落保持有機的聯系,呈現傳統的密集型布局,使得建筑彼此遮陰,避免外墻過多受陽光直射,有效地降低了建筑得熱,并且建筑間形成人行巷道,有利于捕捉街巷風.在較為復雜擁擠的城市地塊或是鄉村聚落中央,洋樓從干道上穿行宅間小道至宅地,如中山路陳光純宅、東園埭莊洋樓.在鄉村聚落的邊緣,較多洋樓選擇在聚落外側建設,繼承傳統區域的密集型布局,基地形態較為規整,從而保護聚落中心的傳統建筑,并降低土地資源承載力,如晉江的深滬和金井等村落(圖1).

圖1 晉江丙洲村鳥瞰圖Fig.1 Bird′s eye view of Bingzhou village in Jinjiang city

洋樓作為近代新生事物,與傳統民居的空間關系并未出現明顯的斷層和割裂,在建筑組合上二者融合共生,主要有兩種相對關系,都體現了較好的可持續發展思想.

(1)以獨立身份建于已有建筑的后方,與前方的民居以花園、天井銜接,例如西街宋宅、許厝埕傅宅.宋宅的前落大厝建于清末,花園后方洋樓建于1915年,呈現前低后高的整體關系,初衷是風水要求,卻為前后建筑的采光和通風營造了良好的格局.

(2)在傳統民居局部增建洋樓,可以是主體的頂落加建為樓,也可以是旁邊附屬的埕頭樓、護厝樓、櫸頭樓或角樓梳妝樓等,或者前低后高利于建筑群體導風,或者西側、東側的附屬洋樓擋住主體用房的不利日曬.它們與主體建筑之間保留有改善環境的天井空間,例如豐澤東美李清綸宅的頂落洋樓(圖2),惠安東園鎮莊宅的護厝樓等.

圖2 豐澤東美李清綸宅頂落洋樓Fig.2 Yang-Lou dwelling of Li Qing-lun house in Dongmei,Fengze districts

2.2 色彩協調氣候及環境

泉州古城傳統民居多以紅磚砌筑,間以白石和青石,洋樓對地域色彩也作出了呼應及調整.早期的洋樓主體外墻以紅磚為主,中后期的洋樓紅色成分降低,白色成分提升,如石材或水刷石,色溫降低,外墻吸熱也降低.主要表現為以下3個方面:

(1)部分洋樓在柱身和欄桿等外廊表面,采用白石或混凝土構件形成色彩上的吸熱緩沖層,例如鯉城小泉澗巷傅梓春宅;

(2)有的洋樓底層為白石砌筑,二層主體紅磚,外廊及欄桿用白石,紅白比例相當,降低了傳統民居中的紅艷程度,多見于鄉村洋樓,如金井丙洲村海天堂構樓等(圖3);

(3)一些洋樓主體大部分為白石及水刷石,局部飾紅,僅在外廊樓地面尺二磚、外墻紅磚飾堵或屋頂紅瓦,大面積地降低色溫,如鯉城螺珠巷葉宅(圖4),鯉城赤涂山后村陳宅(圖5).這些舉動可能是出于對新材料、新技術使用的考量,但因為白色外廊或外墻相比全部紅磚吸收的日照熱量少而更加適應泉州炎熱的氣候,同時也呼應了紅白相間的傳統肌理.

圖3 晉江丙洲村海天堂構洋樓Fig.3 Haitian house in Bingzhou village,Jinjiang city

圖4 鯉城螺珠巷葉宅Fig.4 Ye house of Luozhu lane,Licheng districts

圖5 鯉城山后村陳宅墻面Fig.5 Chen house wall surface in hanhou village,Licheng districts

3 洋樓單體的氣候環境適應經驗

3.1 朝向與遮陽

通過對泉州古城的洋樓建筑調研發現,在濕熱地區,坐北朝南對洋樓夏季遮陽及通風有重要意義.外廊處于南向時能充分發揮遮陽作用,并通過外廊的緩沖空間冷卻南向來風.在長期的建設使用過程中,洋樓盡量坐北朝南,在南向設廊形成常規的建設模式.

在用地條件嚴苛的市區,大部分洋樓都維持坐北朝南的朝向.典例民居中除鎮撫巷葉貽根宅坐南朝北,究史巷王宅坐東朝西,青龍巷的李妙森宅坐西朝東外,其余調研的32棟典例民居均坐北朝南.除典例民居外,調研中許多不知名的洋樓也大都坐北朝南.朝北的葉貽根宅在背面同時設南向廊,朝西的究史巷王宅除西廊外也在南面設廊,體現城市型洋樓南向外廊具有普遍性.

上述非坐北朝南的民居都是出于正面臨街的考慮而形成特殊朝向,而大部分洋樓民居當出現朝向與街道走向不兼容的時候,有如下3種處理方式:

(1)街道在建筑東、西側時,經臨街院門側入前石埕,轉折90°進入洋樓正向,形成良好空間過渡(圖6a),如陳光純宅、螺珠葉宅、聽桐別墅等;

(2)街道在建筑北側時,等級較高的洋樓設置南北向雙入口,如許厝埕傅宅,北面設圓形出規廊為迎客入口,南面寬敞外廊為生活入口,由側巷引至南入口(圖6b);

(3)街道在建筑北側時,普通的處理是由北向院門聯系街道,進門后經側院或側巷折入前石埕,再入洋樓(圖6c),如奎霞巷15號某樓,為朝南而背對街巷.

圖6 洋樓朝向與街巷關系Fig.6 Relationship between Yang-lou dwelling orientation and street

鄉鎮村落中的洋樓聚集地,如晉江的深滬、金井,鯉城的浮橋、江南等地,大部分洋樓也呈坐北朝南的格局.從金井丙洲村的鳥瞰圖可以看出,整個村的建筑朝向統一,2層以上洋樓圍繞在村落相對外圈,面向夏季主導風南偏西方向(圖1).城郊洋樓用地的自由和建設期相對較城市更晚,限制少又有前期建設經驗可循,因而普遍朝南,典例民居如晉江溪頭村玉懷樓、金井鎮植核樓等.

城鄉二者的情況綜合顯示出洋樓南向外廊的重要性,整體朝向上明確性高,甚至超過官式大厝,是洋樓適應氣候的體現.

此外,也有許多洋樓除南廊外還設東、西廊甚至北廊,這幾個朝向的外廊對于遮陽無太大作用,更多是出于觀景、造型或交通的需要.例如,鯉城后城黃克繩宅東廊是因為尊重和觀望東面原有祠堂;鯉城西街宋宅帶東西廊從而形成飽滿的磚拱造型連續感;鯉城傅梓春宅、奎霞巷傅宅東西廊都出于美觀需要并作為聯系樓梯的交通廊.這幾個方向上的外廊尺寸都較其自身的南向廊來得窄、地位從屬.鯉城區部分洋樓的各向廊寬(h)對比,如表1所示.

表1 鯉城部分洋樓的各向廊寬對比Tab.1 Comparison of veranda w idth of some Yang-lou in Licheng districts

圖7 外廊空間冬夏季的照射范圍示意Fig.7 Sunshine area diagram of veranda in summer and w inter

由表1可以看出,泉州洋樓的南向外廊通常較寬,多為2.5～3.5 m,屬于宜居生活的尺度.比較特別的是究史巷王宅,在主立面朝西的情況下,南廊和主廊西廊的寬度一樣,是對南向外廊重視另一體現.

泉州夏季的太陽高度角高,寬敞的外廊使建筑主體外墻及部分外廊地面長時間處于陰影區,降低建筑得熱,形成舒適的外廊和室內生活空間;而冬季的太陽高度角較低,溫暖的冬季陽光透過外廊照射墻身和外廊地面,以及通過南向洞口射入室內,增加建筑得熱(圖7).

在洞口遮陽方面,制作較為精良的洋樓的洞口常加設百葉窗,如鯉城的陳光純宅、許厝埕傅宅、究史巷王宅等都帶百葉窗,南安豐州洋樓聚落帶也帶有百葉窗.在炎炎烈日下,關閉百葉窗能有效遮擋洞口直射的陽光,并讓涼風滲入室內,保持舒適度.

百葉安置的洞口也具有明確的方向性,在許厝埕傅宅及究史巷王宅的南、西、東向都有百葉窗,而北面沒有百葉窗,尤其是許厝埕傅宅在北面是迎客主立面的情況下仍然沒有使用百葉窗,可見早期建設者已經具有氣候設計的經驗,能針對南面、西面日射程度高,而北面無直射陽光來安放百葉,并不是將其作為美觀和彰顯檔次的元素.

3.2 開敞性與自然通風

濕熱地區夏季最有效的降溫方式是自然通風.與官式大厝及手巾寮等傳統民居內向性不同的是,洋樓的開敞程度大大提高,各向洞口,尤其是朝向外廊的南向門窗洞口增大、數量增多,窗洞口在陰影的庇護下長時間開啟,顯著增加通風面積.廳的洞口由傳統民居的一門制增加為一門帶雙窗,部分大門雙層,如鯉城的后驛內巷王宅和花巷傅宅,一層為防御的實木門,一層為通風兼防御的木格柵或鐵格柵門.典型的洋樓平面以鯉城的螺珠巷葉宅和西街宋宅為例,如圖8,9所示.

兩處民居中,廳的門窗與后軒的洞口及背面窗口基本對位,利于形成夏季主導風向的穿堂風;前后房間雖隔墻分開,但每個房間側向的洞口基本對位,利于捕捉不定向的街巷風形成穿堂風,或者是常時的通風換氣.洋樓門窗洞口上的安防構件也盡量減小遮擋,由原來的方石窗棱變換為纖細的鐵條,構件尺度由原來的80～100 mm減小至8～15 mm,普遍以簡潔的鐵條立桿處理,講究盤成鐵花.

圖8 鯉城螺珠巷葉宅平面Fig.8 Plane of Ye house in Luozhu lane,Licheng districts

圖9 鯉城西街宋宅平面Fig.9 Plan of Song house in west street,Licheng districts

洋樓的欄桿呈現開敞狀態,以寶瓶葫蘆的使用最為普遍,其他少量的有竹節形、方石條、鐵欄桿、盤花預制件等,雖表現形式不一,但本質上都是以鏤空增加通風量.欄桿高度范圍內正好是人體下半部,使用者對通風增加的舒適度有最直接的感受.較為特別的是鯉城的鎮撫巷葉宅,它在四向都有外廊的情況下,南、東、西3面都采用通透的方石桿45°側放,增加通風散熱面積,而北面則全部采用實體欄板,兼顧減少冬季北風的影響.類似的情況還有鯉城花巷傅宅.

洋樓的廳與后軒之間為木堵隔斷,常將上方距離屋頂70 cm左右漏空成為木格柵,廳的熱空氣上升后由此處擴散.洋樓的樓梯多設在后軒,較為陡高而短捷,形成小口徑的垂直空間,作為無風時段的熱壓通風口,熱空氣上行后可經二樓樓梯旁的窗口排出,具有良好的拔風效果;結合傳統民居的營建方式,有坡屋頂的洋樓在二層的山墻頂部開設琉璃磚方窗進行散熱,如圖1左前方洋樓山墻.

3.3 屋頂形式與隔熱

民居局部升起型洋樓基本保持坡屋頂,延續傳統民居的屋頂處理方式,即木結構結合磚瓦屋面,構造層次由內至外依次為檁條、椽子、望磚、灰土、仰瓦、板(筒)瓦,壟距較密,壟縫以灰土填塞,板瓦和仰瓦的交接處以砂灰勾縫并抹光.其中的灰土墊層增加屋頂的熱惰性指標,增加屋面整體的隔熱效果.

獨棟型洋樓多為平坡屋頂結合,外廊部分磚坪屋頂配合葫蘆欄桿壓檐,采用蓄熱系數較高的尺二磚減緩溫度內傳,結合通透的葫蘆欄桿加快屋頂的散熱.其主體建筑上方為緩坡屋頂,較傳統坡屋頂不同的是,洋樓屋頂坡度很緩,街巷角度經常看不見起坡.部分洋樓雙層屋頂,先是現澆鋼筋混凝土樓板,上罩木質瓦屋頂,如鯉城螺珠巷葉宅.另有部分洋樓直接建造坡屋頂,然后二層室內進行吊頂,如鯉城的陳光純宅和后城黃克繩宅.上述兩種屋頂處理方式都形成了空氣間層隔熱,抵御室外氣溫的大幅升降,增加了內部的舒適度.

3.4 “多孔性”與采光

多孔性是指洋樓門窗洞口數量較傳統民居明顯增加,一個房間設3,4個門窗屬普遍情況,也有一個臥室開5,6個門窗的情況,如鯉城的螺珠巷葉宅和西街宋宅(圖8,9).與傳統官式大厝和手巾寮的“光廳暗房”比較,洋樓房間尤其是臥室的采光程度大幅提高,免去白天人工采光的能源浪費,提高且適應近現代人起居生活的模式.

3.5 規模形態與節能節地

高挑、挺拔、方整是洋樓的印象.大部分的洋樓平面開間約為10～14 m,進深約為10～16 m,建造精良的洋樓體型也大一些,平面方正矩形,少數進深大的達25～30 m,如鯉城小泉澗巷傅宅、石獅桿頭村景勝別墅等.在保證居住質量的前提下解決了較多用房且占地少、土地利用率高,利于節地.除了出規式外廊有外凸、塌岫式入口有內凹之外,一般整體較少起伏,體型系數小,受外界嚴酷冷熱氣候影響的圍護結構面積少,室內外能量交換也較少,利于節能.

4 結束語

對外廊適應氣候的共同經驗進行分析,是洋樓民居歷史人文研究的延伸和補充,也是今后的單體實測分析的鋪墊,并從另一個角度認識洋樓的價值.作為泉州民居的一員,洋樓具有許多適應氣候的經驗,從而形成舒適宜居的建筑空間,為人們繼續居住和使用.洋樓的核心是南向外廊空間,外廊型建筑普遍存在于閩南及嶺南地區,如學校建筑、醫院建筑、辦公建筑等,因而其氣候經驗和空間格局有一定的擴展性,值得歸納和傳承.

[1]陳志宏.閩南僑鄉近代地域性建筑研究[D].天津:天津大學,2005.

[2]謝鴻權.泉州近代洋樓民居初探[D].泉州:華僑大學,1999.

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(責任編輯:錢筠英文審校:方德平)

Analysis of Hot-Hum id Climate and Environmen t Adaptability about the Modern Yang-Lou in Quanzhou City

XUE Jia-wei,CHEN Zhi-hong
(College of A rchitecture,Huaqiao University,Quanzhou 362021,China)

The construction experience of the Yang-Lou dwellings is discussed in the view of ecology.The color of the Yang-Lou dwellings reflects the regional characteristic and climate adaptability,the relationship between the density and the color of the dwellings is analyzed.Using architecture physics,the adaptability of the Yang-Lou dwellings to the climate in Quanzhou is investigated,which includes the orientation and sunshade,the open characteristic and natural ventilation,roof and heat insulation,window and daylight,building form and saving of land and energy.

Yang-Lou dwelling;hot-humid climate;veranda;Quanzhou City

TU 111.31;TU 241.5(257)

A

1000-5013(2011)03-0332-06

2010-11-13

薛佳薇(1976-),女,講師,主要從事生態建筑、建筑設計及其理論的研究.E-mail:xjw hqu@yahoo.com.cn.

教育部科學技術研究重點基金資助項目(209150);國務院僑辦科研基金資助項目(09QZR08);亞熱帶建筑科學國家重點實驗室開放基金資助項目(2009KB06)