傳統(tǒng)居住建筑的基礎(chǔ)研究

傳統(tǒng)居住建筑的基礎(chǔ)研究

隨著社會的進(jìn)步，新的生產(chǎn)技術(shù)使人類的生活環(huán)境和舒適程度逐步得到改善和提高，然而，在人類享受著現(xiàn)代文明帶來的種種便利和舒適的同時，環(huán)境的惡化程度也在不斷加劇，諸如，溫室效應(yīng)、酸雨、臭氧層破壞，嚴(yán)重影響著人類居住質(zhì)量［1］。資源耗盡、能源枯竭、環(huán)境惡化是當(dāng)今世界范圍內(nèi)困擾人類生存的三大問題。因此，確立人居環(huán)境以及可持續(xù)發(fā)展的理念必然成為現(xiàn)代人類社會的共識，如何借鑒傳統(tǒng)民居生態(tài)建筑經(jīng)驗也將成為現(xiàn)代生態(tài)建筑設(shè)計探索的方向。

1生態(tài)建筑設(shè)計

生態(tài)建筑主要表現(xiàn)為利用太陽能等可再生能源，注重自然通風(fēng)、自然采光與遮陽，為改善小氣候采用多種綠化手段，水的循環(huán)利用等［2］。對于建筑物來說，節(jié)能的主要途徑是，減少建筑物外表面積和加強圍護(hù)結(jié)構(gòu)保溫，以減少冬季和夏季的傳熱量;提高門窗的氣密性，以減少冬季空氣滲透耗熱量和夏季空氣滲透得熱量。在減少建筑物總失熱或得熱的前提下，盡量利用太陽輻射得熱和建筑物內(nèi)部得熱，最終達(dá)到節(jié)約采暖設(shè)備的供熱量和空調(diào)設(shè)備的制冷量。在冬季，為了保持室內(nèi)溫度，建筑物必須獲得熱量。建筑物的總得熱量包括采暖設(shè)備的供熱，太陽輻射得熱和建筑物內(nèi)部得熱。這些熱量再通過圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱和空氣滲透向外散失。建筑物的總失熱包括圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱耗熱量和通過門窗縫隙的空氣滲透耗熱量。當(dāng)建筑物的總得熱和總失熱達(dá)到平衡時，室溫得以保持。在夏季，建筑物內(nèi)外的溫差較小，為了達(dá)到室內(nèi)所要求的空氣溫度，室內(nèi)空氣必須降溫處理。室內(nèi)空調(diào)設(shè)備制冷量應(yīng)等于圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱得熱量和通過門窗縫隙的空氣滲透得熱量。

2中國傳統(tǒng)民居生態(tài)建筑

中國的傳統(tǒng)民居在選址、用材、通風(fēng)、采光、換氣、排水等各方面都盡可能做到與環(huán)境協(xié)調(diào)，它所追求的環(huán)境意向，以崇尚自然和追求真實為最高目標(biāo)，以得體合適為根本原則，以巧于因借為創(chuàng)造至法［3］。

夯土建筑

夯土建筑以它的特有性能，可承重兼保溫隔熱、透氣、防火、低能耗、無污染、可再生，目前仍為廣大鄉(xiāng)村居民大量使用的居住建筑。盡管夯土建筑有不同的形式，但不斷適應(yīng)自然氣候與地形，充分利用土的熱穩(wěn)定性高，抵御寒暑劇烈變化，創(chuàng)造適宜的室內(nèi)環(huán)境質(zhì)量，卻是生態(tài)建筑低能耗、健康、節(jié)能建筑的標(biāo)志。夯土建筑具有以下優(yōu)點:結(jié)構(gòu)性:夯土材料經(jīng)改性后強度可達(dá)4～5MPa，可用于建造多層房屋;熱穩(wěn)定性:夯土材料具有較大的蓄熱性，可保證房屋冬暖夏涼;舒適性:夯土材料具有吸放濕作用，可調(diào)節(jié)室內(nèi)濕度;環(huán)境友好性:無蟲蟻結(jié)露;施工技術(shù)靈活性:手工、機(jī)械均可;可再生性:拆除后回收可作為農(nóng)田肥料。

黃土窯洞

黃土窯洞從建筑的布局結(jié)構(gòu)形式上劃分可歸納為靠崖式、下沉式和獨立式三種形式?？垦率礁G洞有靠山式和沿溝式，沿山邊及溝邊開鑿，窯洞常呈現(xiàn)曲線或折線型排列，有和諧美觀的建筑藝術(shù)效果且不占耕地，節(jié)約良田;下沉式窯洞就是地下窯洞，在直立性很強的黃土向下挖坑，深達(dá)一二百米、極難滲水，有的地方整個村莊都在地坪以下，遠(yuǎn)望只見樹木蔥蔥而不見建筑，融于自然之中;獨立式窯洞是一種掩土的拱形房屋，窯洞無需靠山依崖，能自身獨立，生根于大地，利用地形，保持著生態(tài)與水土。窯洞充分利用自然環(huán)境、地貌特征和地方風(fēng)土，同時，防火、防噪音、冬暖夏涼，既節(jié)省土地，又經(jīng)濟(jì)省工，確是因地制宜的完美建筑形式。傳統(tǒng)的窯洞居住形式是當(dāng)?shù)氐臍夂颉h(huán)境、社會和經(jīng)濟(jì)條件下的產(chǎn)物，它具有樸素的生態(tài)學(xué)思想以及隱含著的更本質(zhì)的永恒之道。

圓土樓

福建西南部17世紀(jì)末以來，客家人在特定的歷史背景及環(huán)境下建造起來的圓土樓。外圍夯生土，墻壁下厚上薄，底層墻厚1m以上，越往高墻愈窄，頂層厚僅，，大多三、四層高。材料取自當(dāng)?shù)厣磷鳛橹饕ㄖ牧?，摻上?xì)沙、石灰、糯米飯、紅糖、竹片、木條等，經(jīng)過反復(fù)揉、舂、壓建造而成，內(nèi)部為木結(jié)構(gòu)。因土墻下厚上窄，堅實牢固，具有抗風(fēng)抗震防火防水性能。由于墻壁較高較厚，既可防潮保暖，又可隔熱納涼。客家人建土樓時，還將煙囪砌入土墻內(nèi)，使廚房免受黑煙污染，十分潔凈。圓土樓是福建土樓中最有代表性一種，造型奇特，立面質(zhì)樸，建筑結(jié)構(gòu)對稱，房間的規(guī)格大小一致，布局合理。圓形的內(nèi)院空間大，陽光充足，空氣新鮮，通風(fēng)好，冬暖夏涼。客家土樓建筑具有充分的經(jīng)濟(jì)性，良好的堅固性，奇妙的物理性，突出的防御性，獨特的藝術(shù)性等多種優(yōu)越性。是福建民居中的瑰寶。此外，就地取材，用最平常的土料筑成高大的樓堡，化平凡為神奇，又體現(xiàn)了客家人征服自然過程中匠心獨運的創(chuàng)造。

合院式建筑

在空間布局上，我國古代建筑的庭院布局中，合院式建筑具有極大的靈活性，合院的四面通常用走廊、圍墻將建筑連接起來，安全、防風(fēng)、防砂，不同的地區(qū)的氣候條件，只需將庭院的數(shù)量、形式、大小和單體建筑加以變化，如青海、新疆、福建、北京地區(qū)等的四合院、下沉式地下住宅等。合院式建筑是坐北朝南，成南北長、東西短的矩形院落，而大門則開在宅院的東南角，冬天可避開凜冽的寒風(fēng)，解決冬季的防寒、保溫問題，夏天則可迎風(fēng)納涼，同時，院落比較寬敞，冬天有利于接納更多的日照，夏天有利于通風(fēng)。露天通透的庭院既是入風(fēng)口也是出風(fēng)口，通過自然的風(fēng)壓得到流暢的通風(fēng)。此外，庭院還有利于排水和收集雨水。合院式建筑設(shè)計與施工比較容易，所用材料十分簡單，不要鋼筋與水泥，青磚灰瓦，磚木結(jié)合，混合建筑，當(dāng)然以木構(gòu)為主體標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)，重量輕，如遇地震，無論多大震級也不害怕，說明合院是可以防震的。整體建筑色調(diào)灰青，給人印象十分樸素，生活非常舒適。合院是中國人民的重要建筑遺產(chǎn)。

3對傳統(tǒng)民居生態(tài)建筑技術(shù)思考

結(jié)合氣候與改善室內(nèi)熱環(huán)境

我國傳統(tǒng)民居對建筑的形式處理、材料運用、通風(fēng)及熱環(huán)境等與氣候相吻合，建筑一般坐北朝南，以迎取陽光。爭取良好通風(fēng)，使建筑物朝向夏季主導(dǎo)風(fēng)向，當(dāng)建筑物群成排布置時，與主導(dǎo)風(fēng)向成30°～45°角，并采用前后錯位、斜列、前低后高、前短后長、前疏后密等布局措施，使整個建筑群受益，因地制宜利用和引導(dǎo)水陸風(fēng)、山谷風(fēng)、林原風(fēng)、街巷風(fēng)、天井風(fēng)、庭園風(fēng)等來改善微氣候。同時避免不利風(fēng)向，冬季寒流風(fēng)向影響建筑的微氣候環(huán)境，考慮封閉西北向，合理選擇封閉或半封閉周邊式布局的開口方向和位置，使建筑群達(dá)到避風(fēng)節(jié)能目的。

充分利用地方及自然材料

住宅是通過土木建筑工程來實現(xiàn)的，在按照主觀設(shè)計并施工后，得到了人們生活的居住建筑。構(gòu)成這些建筑的物質(zhì)基礎(chǔ)是建筑材料，因而，住宅能耗除了使用能耗外，還包括人類從自然界中獲取原材料，進(jìn)行加工制造得到建筑用材期間消耗的自然界資源和能源，在形成建筑材料過程中，還會產(chǎn)生一定量的廢氣、廢渣和粉塵等傷及自然環(huán)境的有害物質(zhì)?？梢?，建筑材料在人類與自然界進(jìn)行的物質(zhì)交換活動中用量最大，對地球資源、能源的消耗具有重要影響。從這個觀點出發(fā)，建筑材料的生產(chǎn)能耗、運輸能耗、建造能耗、再生利用、生態(tài)健康方面的綜合性賦予了生態(tài)建材的內(nèi)涵。

結(jié)合當(dāng)?shù)氐匦蔚孛策M(jìn)行建筑設(shè)計

建筑物朝向?qū)?jié)能意義重大。節(jié)能建筑應(yīng)選擇在向陽的平地或山坡上，以爭取盡量多的日照，為建筑單體的節(jié)能設(shè)計創(chuàng)造采暖先決條件，一定的日照間距是建筑充分得熱的先決條件，一般以建筑類型的不同來規(guī)定不同的連續(xù)日照時間，以確定建筑最小間距。

綜合整體的生態(tài)系統(tǒng)

建筑設(shè)計應(yīng)考慮六項原則:節(jié)約能源、設(shè)計結(jié)合氣候、能源材料的循環(huán)利用、尊重客戶、尊重當(dāng)?shù)丨h(huán)境、整體的設(shè)計觀。尊重自然、生態(tài)優(yōu)先是生態(tài)設(shè)計最基本的內(nèi)涵，建筑設(shè)計應(yīng)使綜合效益最大化、設(shè)計原則本土化，考慮限制條件的時地性，適用和實用技術(shù)的時地性。建立在可持續(xù)發(fā)展背景下的生態(tài)建筑把維護(hù)生態(tài)平衡、保護(hù)人類生存環(huán)境，同發(fā)展經(jīng)濟(jì)、增加財富同樣重要，其核心就是要按照生態(tài)原則調(diào)整人類的行為模式，生態(tài)建筑設(shè)計的目標(biāo)必須轉(zhuǎn)變到以降低建筑環(huán)境負(fù)荷為核心上來，在保證建筑安全性、便利性、舒適