嶺南傳統民居三間兩廊空間格局的綠色研究

姚志鍵 李 浩

（廣州大學建筑與城市規劃學院 廣州市 511400）

1 項目概況

馬降龍碉樓群位于開平市百合鎮百合墟東南面，東北距開平市區15km，是由永安、南安、河東、慶臨、龍江5條自然村組成，為黃、關兩姓家族于清朝末年和民國初年興建。現有村民171戶、506人，80%為僑戶。海外僑胞多于國內人口，主要分布在美國、加拿大、澳大利亞等國。

2 光環境分析

2.1 分析目的

通過Ecotect對廣東省開平市百合鎮馬降龍村傳統民居三間兩廊民居室內自然采光進行模擬，分析建筑主要功能空間的自然采光效果是否滿足國家標準《綠色建筑評價標準》（GB/T50378-2006）及《綠色建筑評價規范》（SZJG30-2009）的要求。

2.2 分析過程

2.2.1 模擬軟件

本模擬使用軟件Ecotect2011，Ecotect是一個全面的技術性能分析輔助設計軟件，提供了交互式的分析方法，此次模擬主要使用其光環境分析模塊，對室內采光系數進行模擬分析。

2.2.2 模型建立

本次模擬采用ECOTECT建模，選取本項目的嶺南傳統民居進行室內自然采光，分別對單體建筑與群體建筑作采光分析。

圖1 典型三間兩廊民居群體模型

2.3 模擬結果

根據國家《綠色建筑評價標準》（GB/T50378-2006）中5.5.11條文及深圳市《綠色建筑評價規范》（SZJG30-2009）中6.5.12及6.5.14條文：主要功能空間是指公共建筑內除室內交通、衛浴等之外的主要使用空間。本項目的主要功能房間為廳堂，臥室，兩廊（一般用作廚房）等功能房間。

2.3.1 單體傳統建筑室內自然采光分析

本項目主要功能區域是廳堂及臥室。其采光系數模擬如圖2所示。圖2為本項目廳堂及臥室室內自然采光模擬結果，其平均采光系數為4.71%，其中70%的計算區域自然采光系數超過3%。

2.3.2 群體傳統建筑室內自然采光分析

圖3為本項目廳堂及臥室室內自然采光模擬結果，其平均采光系數為4.06%，其中54.96%的計算區域自然采光系數超過3%。

2.4 結論

圖2 典型三間兩廊民居單體采光模擬圖

圖3 典型三間兩廊民居群體采光模擬圖

根據綠色建筑評價標準，居住空間自然采光系數超過3%的區域占比為70%，得出結論，馬降龍村落的典型三間兩廊民居單體建筑自然采光效果良好，符合綠色建筑評價采光標準。在群體環境之下，建筑山墻面可適當增大開窗面積，以提高采光質量。

3 風環境分析

3.1 分析目的

研究傳統村落布局的外風環境，與室內風環境，傳統民居三間兩廊中庭對室內通風的影響。

3.2 分析過程

3.2.1 模擬軟件

CFD模擬是從微觀角度，針對某一區域或房間，利用質量、能量及動量守恒等基本方程對流場模型進行求解，分析其空氣流動狀況。采用CFD對自然通風模擬，主要用于自然通風風場布局優化和室內流場分析，以及對象內庭這類高大空間的流場模擬，通過CFD提供的直觀詳細的信息，便于設計者對特定的房間或區域進行通風策略調整，使之更有效的實現自然通風。

3.2.2 模型建立

網格劃分整體村落模型：

網格劃分時候需要注意區域網格，如圖4所示，場地模型區域大致分為A，B，C三個不同網格密度的區域。其中A區域網格X，Y，Z軸數值設置為 80，100，0；B 左區域數值設置為 38，100，0；B 右區域數值設置為28，100，0；C 上區域網格數值設置為 80，52，0；C 上區域網格數值設置為80，21，0；C 左上區域網格數值設置為 38，52，0；C 左下區域網格數值設置為 38，21，0；C 右上區域網格數值設置為 28，52，0；C 右下區域網格數值設置為28，21，0；每兩個區域邊界網格縮放比率按1.5計算。

圖4 馬降龍村落室外風環境網格劃分大樣圖

3.3 模擬結果

3.3.1 整體村落夏季室外風環境分析

（1）夏季室外風速評價

在1.5m/s的SSE風場下，項目區室外1.5m高度處的風速云圖。如圖5中所示，室外最低風速出現在大部分建筑物的背風處，平均風速約為1.38m/s。計算建筑周邊人行區域流場分布均勻，基本無渦流形成，整體通風狀況良好。建筑周邊人行區域的風速基本在5.0m/s以內，適合人們在區域外進行活動和交流。

圖5 馬降龍整體村落室外風環境風速云圖

從上述分析得出，1.5m/s的SSE風場下，建筑室外區域在人行高度1.5m處的風速環境沒有超過綠色建筑評價標準所規定的5.0m/s。

（2）夏季室外風壓評價

圖6為在1.5m/s的SSE風場下，項目區室外1.5m高度處的風壓云圖。由圖可見，建筑樓群的迎風面風壓大約為0.3～0.6Pa，最大風壓分布在地塊東南部的建筑迎風面。最小風壓分布在建筑樓群的背風側，約為-3～-0.36Pa。因此，在SSE風場下，大部分建筑迎風面與背風面風壓差大于1.5Pa，為該區域在夏季利用自然通風創造了有利條件，受到兩側風壓的影響，在滿足門窗可開啟面積條件下，建筑戶型在夏季能獲得良好的自然通風能力。

3.3.2 夏季室內風環境分析

（1）夏季室內風速評價

在1.5m/s的SSE風場下，項目區室內1.5m高度處的風速云圖。如圖7中所示，室內最低風速出現在臥室空間，平均風速約為0.8m/s。廳堂與兩廊空間風速較臥室大，其中廳堂平均風速為1.8m/s。最大風速出現在天井空間，對整個建筑空間通風起重要作用。

圖7 典型三間兩廊民居室內風環境風速云圖

（2）夏季室內風壓評價

在1.5m/s的SSE風場下，項目區室內1.5m高度處的風壓云圖。如圖8中所示，最大風速出現在天井空間。廳堂與兩廊空間風壓較臥室小，其中廳堂平均風壓為12.41Pa，最大風壓為16.37Pa。

圖8 典型三間兩廊民居室內風環境風壓云圖

3 .4結論

典型三間兩廊民居戶型設計合理，通過天井，可以在夏季有效組織通風，人員主要活動區，包括兩廊、廳堂、臥室氣流順暢，無明顯氣流死區。由于首層戶型驅動風壓差較低，室內風速最高處出現在迎風面的廳堂門，最大值約在1.5～1.8m/s，房間內風速較低，平均風速約為0.8m/s左右，滿足人員舒適性的要求。可通過調節外門窗可開啟面積調節入流風量。