传统民居通风手法对低碳建筑影响

1引言

低碳经济是指以减少温室气体排放量的生产方式实现经济可持续性发展，尤其是有效控制CO2的排放量。近年来，“低碳”概念逐渐融入国内建筑领域，这不仅反映出业界对环保的日益重视，更是我国未来建筑规划发展之所向。目前，在经济发达国家，建筑能耗约占社会总能耗的40％；而在我国这一比例为25％左右，居各种能耗首位，其中50％以上消耗在冬季采暖和夏季制冷空调上[1]。随着我国城市化进程加剧，居民对热舒适要求的日益提高，空调设备产生的能耗势必成倍增长。当代建筑设计中自然通风不良、遮阳设施不当等因素又加大了人们对空调设备的依赖，致使其年累计运行能耗陡增。因此从建筑设计上，采取何种经济可行手段解决上述问题成为业界、学术界的关注焦点。相对现代建筑中的节能手段，中国传统民居因地制宜、善假于自然的被动节能技术具有天然优势，而且绝对环保。新加坡大型房地产集团“雷迪亚诺”委托权威能耗测评机构行的评估表明[2]：以单位面积计算，陕北窑洞要比现有高层建筑节能20%，岭南建筑中的骑楼、吊脚楼要比现有居住建筑节能30%。由此可见，中国传统建筑手法对现代建筑节能设计具有借鉴意义，值得深究。由于中国传统民居中自然通风手法众多，为改善当前使用空调设备导致高能耗的现状，实现低碳经济目标，本文特选取岭南传统民居中的自然通风手法进行分析，试图为我国开展“低碳”节能建设提供参考。

2岭南传统民居之自然通风手法概述

2.1自然通风功效

一方面，自然通风能有效提高空气质量，保障室内热舒适要求。虽然需综合考虑地域和气候因素，但建筑室内都需要适当与外界环境通风换气。良好的自然通风能够有效引入室外清洁的空气，同时及时排出建筑室内余热，由此创造出舒适的室内环境。另一方面，自然通风还可以调节空气温度和湿度。在岭南地区，夏季湿热、良好的通风可以将热量带走，防止室内过热；因此控制好室内通风，能大幅降低空调负荷[3]。我国岭南地区传统民居正是基于当地气候特点，巧妙应用了被动性的节能手段构建出自然通风系统，不仅节能环保，而且经济可行。

2.2岭南传统民居通风表现形式

2.2.1建筑总体布局

中国传统民居选址布局上讲究“负阴抱阳，背山面水”、“藏风聚气”。这些从通风功能角度上看，是十分合理的。“负阴”与“抱阳”可形成热压通风；“背山”可挡住冬季北方的寒流，“面水”可接受夏季东南的凉风。在平面布局方面，岭南民居古村落中建筑多采用梳式布局，村前村后的水塘、农田和树木形成低温空间，村内建筑群构成高温空间，村内外由于冷热温度差的作用形成冷热空气的交换，构成自然通风[4]。与此同时，梳式平面的巷道整齐排列并与夏季主导风向平行，更加有利于通风。在平面布局中常见的建筑元素还有冷巷（图1），它通常是建筑排列组合形成的一个比较窄的巷道，或者是在建筑的一侧留出的一条小廊道。有阵风时，巷道因狭窄而提高风速，有利于降温；静风状态下，又因巷道狭窄，受墙及周围建筑阴影遮盖，巷内高密度冷空气与巷外低密度热空气形成对流，带出与巷接通的各房间里的热空气，达到通风效果，如陈家祠的青云巷[5]（图2）。

2.2.2天井

天井是营造有利通风小环境的重要手段。天井（图3）通常呈筒状，一般为露天的内院落，面积较小，基本单元多成长方形。白天四周墙壁遮挡日辐射，使天井阴凉，从而营造出房间内的阴凉环境，加上天井内植被的蒸腾作用，进一步降低了院落内的空气温度。到了夜晚，院内空气受到周边建筑的影响加热上升，而上空的冷空气则下沉，并渗透到建筑内，有效改善室内热环境[4]。除此之外，四面多层的房屋合成了高而窄的天井，具有近似烟囱的作用，能够排除住宅内的尘埃与污气，同时增加内外的空气对流。狭高的天井既起着拔风的作用，又可以防止夏日的暴晒，使住宅阴凉。天井的四周房屋屋顶为内坡，雨水顺屋面流向天井，经天井四周的地沟排出屋外，阴雨天气由于通风作用，也并不觉得屋内潮湿。

2.2.3其他措施

除此之外，岭南各地还有许多极富地域特色的传统通风手法。如运用具有明显热压通风效果的老虎窗或较小的猫儿图钻，利用热压进行通风散热。此外利用地形或建筑高低不等形成空气压力差而造成良好的通风条件，如广东的竹筒屋。还有的民居在室内设置与地下水相连通的“冷眼”（图4），在夏季既可以降低室内空气温度，又加大了室内外温差，与此同时配合天井的抽、拔风功能，在热压与风压的共同作用下形成自然的通风系统。岭南民居还多采用内外廊式，当建筑设置了一圈外廊时，除了可以较好地进行遮阳外，还可以组织通风。同时结合漏空墙的设置，通风的效果更加明显。在岭南民居中，通常在大厅上空的屋面上做天窗，也称为气窗，形式灵活自由，可开闭，一般设置在厅堂上方的屋顶上，有开拉式气窗、撑开式气窗。当大门关闭时，因天井很小，风可以从屋顶气窗吹入，出风口为后窗或楼梯口，通风效果良好。

3岭南传统民居自然通风对现代建筑“低碳”的启示

3.1自然通风满足现代建筑环保节能要求

传统的自然通风手段能够很好地满足现代建筑对通风的要求，我国建筑师们也在设计中巧妙运用到了此种手法。香港环保中心大楼位于香港九龙塘，该建筑中央设有天井，天井上空设有玻璃栅盖，栅盖可以透风，能够很好地发挥天井的自然通风作用，营造出舒适的建筑环境。同时天井也为大楼内部提供照明，减少电能消耗，实现环保、节能的功效。广东省深圳市蛇口工业区“三洋厂区”的6栋4层旧厂房，没有大拆大建，经过合理的建筑改造，改头换面成为如今的创意产业园“南海意库”。经过改造有效地减缓建筑在使用过程中对周边环境产生的“热岛效应”和建筑在使用中的“三废”排放。由于深圳临海同时受季风影响，常年可利用的风力资源比较丰富，厂区中的3号厂房便采用六个截面为3m×3m的屋面热压拔风烟囱，使建筑在过渡季节通过拔风“烟囱”，实现自然通风（图5）。改造时，将体量过大的旧厂房从中间打开，采用中庭式设计，获得自然照明的同时，内中庭也可作为热压通风的竖向通道，利用屋面设置的六个玻璃拔风“烟囱”将室内外热冷空气形成置换对流通风。据相关数据显示，拔风系统每年可节电60到80万度，减排二氧化碳800多吨。建筑前部有景观水面，在夏季，开启建筑地下水池处的进风口，如同岭南建筑中冷眼的作用原理，利用水面使空气冷却，然后送入室内，很好地为建筑进行夏季室内降温[6]。武汉中南财经政法大学南湖校区的文泰楼，利用岭南建筑中狭窄冷巷提高空气流动的原理，楼梯间护做成全玻璃或半玻璃，加强楼梯间拔风效果，并用这些建筑间的灰空间，达到整个建筑群自然通风的效果，同时在主楼外墙面开多个通风口，如同岭南建筑中猫儿钻一样利用热压通风原理加强通风。由此可见，在建筑设计中，对岭南民居传统建筑自然通风手法进行简单应用，就能避免因设计造成自然通风不良，从而大大降低应用在建筑通风上的化石能耗，达到建筑低碳。

3.2有助于传承传统建筑文化

现代建筑设计吸取岭南传统民居的自然通风手法特色，有助于传承我国传统建筑文化。传统建筑自然通风在结合自然、适应气候等方面拥有丰富的实践经验和生命力，中国式传统建筑中“敬天惜物，乐道尚和”的思想符合“低碳”建筑设计的核心理念。当代建筑师应从传统建筑汲取营养，结合具体实际和现代科学技术进行现代建筑设计，这既是对传统建筑的传承，又能为现代“低碳”节能建筑的设计提供新的思路和发展方向。传统堪舆学学者黄家安强调，应注意“天时、地利、人和”协调统一的内在规律，不仅要遵循美学规律，而且还要融入深刻的传统节能观。

3.3能耗低契合“低碳经济”政策导向

建筑自然通风可以减小建筑物对高能耗空调系统的依赖，最大限度降低空调夏季制冷和新风系统上的能耗，进而替代化石能源在建筑通风上的大量消耗。世界各地城市化进程加速导致了全球气候变暖加速，我国近期颁布的“节能减排”政策要求发展低碳节能建筑，要实现城市低碳建筑规模化，必须采用行之有效的节能技术。综上分析，笔者认为运用岭南传统民居中被动式手法对建筑进行自然通风，无疑是对低碳减排政策的最好响应和实践低碳建筑的有效手段。

4结语

综上所述，运用岭南民居传统建筑自然通风营造出的“低碳”建筑能够营造出舒适的建筑环境，同时最大程度减少化石能源的消耗，它又植根于本土文化，是最具中国本土特质的建筑标识，符合当今“低碳”建筑设计要求，同时有助于营造健康、舒适的人居环境。传统建筑学精髓对当前建筑设计实践的影响还有待我们进一步探索。