1、傳統(tǒng)民居“生態(tài)適宜技術(shù)”及在現(xiàn)代低碳建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用研究【摘要】隨著現(xiàn)代化建設(shè)的快速發(fā)展，建筑能耗和節(jié)能減排成為人們?nèi)找骊P(guān)注的問題。本文針對(duì)建筑能耗和低碳節(jié)能問題，通過(guò)對(duì)中國(guó)傳統(tǒng)民居生態(tài)適宜技術(shù)實(shí)例調(diào)查與分析，分別從“自然通風(fēng)”、“天然采光”、“材料選擇”等方面來(lái)綜合論述“生態(tài)適宜技術(shù)”是如何達(dá)到低碳節(jié)能，以及該技術(shù)在現(xiàn)代低碳建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用。【關(guān)鍵詞】：傳統(tǒng)民居；生態(tài)適宜技術(shù)；低碳建筑；應(yīng)用一、概念及現(xiàn)狀建筑能耗和節(jié)能減排問題日益受人關(guān)注，成為主要的研究對(duì)象。本文從傳統(tǒng)民居建筑技術(shù)中挖掘出“生態(tài)適宜技術(shù)”，它是從經(jīng)濟(jì)技術(shù)選擇的合理性出發(fā)，充分考慮適宜性、高效性和生態(tài)性的一種低碳、環(huán)保、節(jié)能的

2、技術(shù)1。該技術(shù)隨著時(shí)代的變化而不斷進(jìn)步，在不同地域環(huán)境通過(guò)建筑自然通風(fēng)組織、天然采光和建筑材料的選擇等優(yōu)化組合，達(dá)到低碳節(jié)能、生態(tài)的效果，創(chuàng)造適宜人生存的環(huán)境。我國(guó)建筑設(shè)計(jì)現(xiàn)狀存在許多問題：（1）空調(diào)、采暖設(shè)備取代傳統(tǒng)的自然通風(fēng)降溫、節(jié)能采暖技術(shù)，消耗大量電能。（2）由于用地限制和設(shè)計(jì)缺陷，建筑本身產(chǎn)生了許多暗房間，使得人工采光代替自然采光，造成不必要的資源浪費(fèi)。（3）現(xiàn)代建筑材料幾乎完全取代了鄉(xiāng)土材料，忽視了鄉(xiāng)土材料的生態(tài)環(huán)保優(yōu)勢(shì)，導(dǎo)致建筑主要原材料的過(guò)度開發(fā)與利用，造成資源短缺和浪費(fèi)。近年來(lái)，建筑節(jié)能、低碳城市、生態(tài)環(huán)境越來(lái)越引起人們的重視，研究傳統(tǒng)民居“生態(tài)適宜技術(shù)”在現(xiàn)代低碳建筑設(shè)計(jì)中

3、的應(yīng)用與創(chuàng)新具有十分重要的意義。二、傳統(tǒng)民居“生態(tài)適宜技術(shù)”的應(yīng)用.自然通風(fēng)的組織傳統(tǒng)民居中，確保建筑中的良好自然通風(fēng)非常重要，尤其是在南方夏季炎熱的氣候條件，通過(guò)對(duì)建筑布局和環(huán)境設(shè)計(jì)，可以享受到舒適的自然風(fēng)，經(jīng)濟(jì)適用、生態(tài)環(huán)保。通常有小天井拔風(fēng)效應(yīng)、院落組織穿堂風(fēng)、冷巷熱壓通風(fēng)等。圖1重慶酉陽(yáng)龍?zhí)豆沛?zhèn)萬(wàn)科第五園圖片來(lái)源：網(wǎng)絡(luò)資源小天井在傳統(tǒng)民居建筑中很普遍，主要在氣候炎熱的南方地區(qū)，由于地區(qū)夏季氣候特征是高溫、高濕、靜風(fēng)，通過(guò)小天井具有的拔風(fēng)效應(yīng)來(lái)解決大進(jìn)深房間的通風(fēng)問題。新鮮空氣通過(guò)門窗進(jìn)入室內(nèi)，促進(jìn)室內(nèi)熱空氣從小天井中排出，最終達(dá)到良好的通風(fēng)效果，如重慶酉陽(yáng)龍?zhí)豆沛?zhèn)和萬(wàn)科第五園（如圖1）

4、。也有通過(guò)院落和室內(nèi)空間的高低錯(cuò)落來(lái)組織室內(nèi)穿堂風(fēng)，院落內(nèi)院墻與建筑互相遮擋，可以避免太陽(yáng)過(guò)多直射，形成陰影，院落內(nèi)空氣溫度較低。院內(nèi)空氣冷熱不均勻，形成縱向?qū)α?，達(dá)到拔風(fēng)效果，促進(jìn)室內(nèi)空氣的流動(dòng)與調(diào)節(jié)形成穿堂風(fēng)保持室內(nèi)外良好的通過(guò)效果，這種院落一直沿襲至今。而在建筑的外部環(huán)境設(shè)置也十分講究，走在一條狹窄的巷道中，會(huì)讓人感受陣陣涼風(fēng)襲來(lái)，它是利用高墻與窄巷的組合，青石鋪就的小道，使得巷內(nèi)空間受太陽(yáng)光照減少，太陽(yáng)輻射減小，形成內(nèi)外溫差。并通過(guò)較小截面，增大風(fēng)速，降低風(fēng)壓，與冷巷接通的各房間較熱的空氣就會(huì)被帶出冷巷，較冷空氣就會(huì)進(jìn)入補(bǔ)充，達(dá)到循環(huán)通風(fēng)效果，如重慶酉陽(yáng)龍?zhí)豆沛?zhèn)和萬(wàn)科第五園（如圖2）。

5、圖2重慶酉陽(yáng)龍?zhí)豆沛?zhèn)萬(wàn)科第五園資料來(lái)源：網(wǎng)絡(luò)資源.天然采光的設(shè)計(jì)古人在建筑選址的時(shí)候十分重視建筑的朝向、及周圍的環(huán)境，選擇好的朝向和營(yíng)造好的環(huán)境來(lái)取得好的采光效果。同時(shí)在建筑設(shè)計(jì)的時(shí)候也通過(guò)不同功能對(duì)空間尺度的不同需求來(lái)組織高低錯(cuò)落的室內(nèi)空間環(huán)境，通過(guò)院落、天井設(shè)計(jì)來(lái)滿足建筑內(nèi)部的采光需求。傳統(tǒng)民居建筑選址與朝向，可以用“背陰面水朝陽(yáng)”來(lái)概括，“背陰”就是背靠高山，“面水”就是正面朝向河流或湖泊，“朝陽(yáng)”就是指面向南方開門設(shè)窗，以獲取良好的采光和日照，至今任沿用了坐北朝南的理論，并作為規(guī)范嚴(yán)格要求。北京四合院式（如圖3）建筑是我國(guó)傳統(tǒng)民居中院落的典型代表，在北方緯度高，日照要求高，冬天室內(nèi)陰冷

6、，院子可以很好的解決大進(jìn)深房間的采光效果，也可以到院子里曬太陽(yáng)。這種院落不僅節(jié)約采光通風(fēng)好，也解決沙塵和室外排水的問題2人們甚至用幾個(gè)院落的組合來(lái)實(shí)現(xiàn)室內(nèi)的通風(fēng)，如萬(wàn)科第五園（如圖4）。圖3北京四合院圖4萬(wàn)科第五園圖片來(lái)源：網(wǎng)絡(luò)資源.鄉(xiāng)土材料的選擇地方建筑材料的巧妙運(yùn)用及其獨(dú)特的建造工藝，使建筑材料質(zhì)感、色彩與環(huán)境完美融合。利用當(dāng)?shù)氐泥l(xiāng)土材料既減少建筑建設(shè)過(guò)程中的勞動(dòng)量，節(jié)約了運(yùn)輸成本，形成具有地域特色的建筑風(fēng)格和文化。如吊腳樓均就地取材，充分利用當(dāng)?shù)刎S富土、木、石、竹等自然資源，以木材作建筑的主體框架結(jié)構(gòu)，木構(gòu)上的油料即是利用天然漆或用柴火熬制的桐油涂覆于表面，既樸實(shí)無(wú)華，又起到防潮、防腐、

7、防蛀等保護(hù)作用3。傳統(tǒng)夯土墻和石砌墻技術(shù)也是就地取材，其施工過(guò)程乃至建筑物拆除對(duì)自然環(huán)境的負(fù)面影響很小。如藏族傳統(tǒng)民居（如圖5）,外墻面裝飾用當(dāng)?shù)匕淄林瞥傻哪酀{涂刷，不采用工業(yè)化生產(chǎn)的建筑涂料和面磚，既保護(hù)了藏族傳統(tǒng)技術(shù)，又減少了使用紅磚對(duì)耕地和森林的破壞。此工藝為當(dāng)?shù)夭刈褰ㄖ膫鹘y(tǒng)技術(shù)，不對(duì)環(huán)境造成任何污染，且造價(jià)低廉，易于維護(hù)，還保留了當(dāng)?shù)夭刈鍌鹘y(tǒng)建筑墻面特有的顏色和肌理。寧波博物館（如圖6）對(duì)現(xiàn)代建筑鄉(xiāng)土材料的運(yùn)用是一個(gè)典范，在材料上采用的“新鄉(xiāng)土主義”風(fēng)格，在設(shè)計(jì)中使用大量地方材料，表現(xiàn)出因地制宜的特色。墻體采用寧波地區(qū)特有的瓦月墻形式，采用青磚、龍骨磚、瓦、打碎的缸片等寧波舊城改造時(shí)

8、遺留下來(lái)的舊物，這正好使得博物館建筑在整體風(fēng)格上與當(dāng)?shù)氐娘L(fēng)土環(huán)境相協(xié)調(diào)，具有濃郁的鄉(xiāng)土風(fēng)味，也使寧波博物館有別于其他博物館。寧波博物館運(yùn)用廢舊材料，其中不少材料的歷史十分悠久，甚至有部分是漢晉時(shí)代的古科，這樣更能拉近與歷史的距離。除了瓦月墻之外，墻體還有毛竹模板嵌入混凝土所形成竹子的紋理，體現(xiàn)了江南的自然情調(diào)。相比于其他材料，磚瓦、毛竹更加環(huán)保、自然、節(jié)約，更能體現(xiàn)寧波的鄉(xiāng)土氣息。圖5藏族傳統(tǒng)民居圖6寧波博物館圖片來(lái)源：網(wǎng)絡(luò)資源三、傳統(tǒng)民居“生態(tài)適宜技術(shù)”在現(xiàn)代低碳建筑設(shè)計(jì)中的改造與創(chuàng)新.從傳統(tǒng)夾壁墻到現(xiàn)代通風(fēng)墻的設(shè)計(jì)在南方傳統(tǒng)民居中，多采用穿斗木結(jié)構(gòu)體系，竹編夾壁墻，中間是竹子，外敷泥巴，雙

9、面或單面抹灰，這種墻在炎熱的氣候環(huán)境里通風(fēng)透氣效果好，利用這種夾壁墻不均勻的縫隙組織自然通風(fēng),可以防止強(qiáng)烈的太陽(yáng)輻射，滿足室內(nèi)的采光要求，保持室內(nèi)氣溫舒適宜人。現(xiàn)代建筑設(shè)計(jì)中采用新型材料，利用框架結(jié)構(gòu)，可以自由的組織設(shè)計(jì)圍護(hù)墻體的形式，做成格柵墻、墻體孔洞和開敞與半開敞的外廊，來(lái)有效的組織室內(nèi)外通風(fēng)交換，達(dá)到降低室內(nèi)溫度，保持室內(nèi)涼爽的生活環(huán)境。.從傳統(tǒng)天井和亮瓦到現(xiàn)代中庭的轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)民居的天井既能促進(jìn)室內(nèi)的通風(fēng)效果，又能增加室內(nèi)的采光。在一些傳統(tǒng)民居中，為了解決房間進(jìn)深過(guò)大，房檐出檐深遠(yuǎn)而造成采光不足的問題，在建筑頂層恰當(dāng)?shù)奈恢?，用一種透明材料做成普通瓦大小的亮瓦（如圖7）或者是用一種較厚的塑

10、料紙，增加室內(nèi)的天然采光，滿足室內(nèi)采光要求。這種傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法已經(jīng)演變成現(xiàn)代的中庭，頂上蓋有透明的玻璃天窗（如圖8）,不僅保留了其通風(fēng)的效果，而且改善天然采光效果并可以有效的阻擋雨雪。通過(guò)玻璃天窗開啟角度的隨意調(diào)整，可以有效的控制通風(fēng)和采光量，只要天氣晴好，白天不用人工照明就可以滿足采光要求，有效地節(jié)省了能耗。圖7普通亮瓦圖8玻璃天窗圖片來(lái)源：網(wǎng)絡(luò)資源.從夯土墻到草磚墻的轉(zhuǎn)變以前的傳統(tǒng)民居中，有很多由夯土墻建造而成的，往往由于遮風(fēng)擋雨的措施做的不好，導(dǎo)致墻體受潮受損。經(jīng)過(guò)研究發(fā)現(xiàn)，草磚能很好的代替夯土墻，充分利用了廢棄的可再生資源稻草和麥秸。所不同的是，它是利用現(xiàn)代鋼筋水泥做承重框架，草磚只做

11、圍護(hù)結(jié)構(gòu)。利用這種技術(shù)，節(jié)能BI耗，取得了較好的經(jīng)濟(jì)效益。而且這種草醇導(dǎo)熱系數(shù)非常低,可達(dá)到0.1130.117W/（mK）,能很大程度地降低建筑采暖能耗節(jié)約取暖成本4。.從傳統(tǒng)的陽(yáng)光四合院到太陽(yáng)房的發(fā)展北京四合院是合院的典型代表，它營(yíng)造了一種圍合私密的空間氛圍，同時(shí)也對(duì)北方氣候環(huán)境進(jìn)行了周全的考慮，可以抵御風(fēng)沙和冬季凜冽的北方侵襲。對(duì)于四合院大的進(jìn)深和開間，通過(guò)院落的設(shè)置很好的組織院內(nèi)所有房間的自然通風(fēng)。然而由于這種合院的設(shè)計(jì)在土地資源緊缺和多層、高層居多的現(xiàn)代城市中不切實(shí)際，迫切需要?jiǎng)?chuàng)新。1939年，在美國(guó)麻省理工學(xué)院成功誕生了“一號(hào)太陽(yáng)房”，利用太陽(yáng)能集熱器與坡屋頂?shù)慕Y(jié)合，使室內(nèi)采暖自給

12、自足5。這種太陽(yáng)房又分直接受益、蓄熱墻、蓄熱屋頂和陽(yáng)光間等（如圖9）,通過(guò)建筑朝向和周圍環(huán)境的合理布置，使冬季能充分吸收太陽(yáng)能，給室內(nèi)采暖，而在夏季的時(shí)候又能遮蔽太陽(yáng)能輻射，疏散室內(nèi)熱量，達(dá)到室內(nèi)降溫的目的。.從吊腳樓到管道送風(fēng)的創(chuàng)新土家吊腳樓常建在溪澗、半山腰，利用建筑吊腳和山谷風(fēng)、水陸風(fēng)白天夜晚形成不同的熱壓通風(fēng)，圖9陽(yáng)光間圖片來(lái)源：網(wǎng)絡(luò)資源有效的組織室內(nèi)的穿堂風(fēng)，保持夏季室內(nèi)的涼爽。從中得到啟發(fā)，上海生態(tài)示范樓利用管道引入自然風(fēng)。所謂管道送風(fēng)，就是在地下約20處間隔埋設(shè)通風(fēng)管道，一頭伸出到室內(nèi)，另一頭放在建筑外的曠地。室內(nèi)熱空氣從下往上運(yùn)動(dòng)，從屋頂通風(fēng)孔逸出，對(duì)地下管道形成拔風(fēng)效果。室外

13、的熱風(fēng)經(jīng)過(guò)管道時(shí)，經(jīng)管道外濕冷的泥土和恒溫地下水的不斷降溫過(guò)濾之后，成為新鮮冷空氣輸送到室內(nèi),促進(jìn)室內(nèi)的空氣循環(huán)和夏季降溫。四、總結(jié)傳統(tǒng)民居是古老中國(guó)人民的智慧與勞動(dòng)的結(jié)晶，也最能體現(xiàn)生態(tài)適宜技術(shù)。然而隨著時(shí)代的進(jìn)步與發(fā)展，以前的適宜技術(shù)也需要不斷的改造和創(chuàng)新才能適應(yīng)現(xiàn)代社會(huì)生活，這方面的研究將是一個(gè)持續(xù)的過(guò)程。新時(shí)代的建筑設(shè)計(jì)：一方面，要充分挖掘傳統(tǒng)的生態(tài)適宜技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，通過(guò)對(duì)傳統(tǒng)技術(shù)的改造與創(chuàng)新，結(jié)合建筑自然通風(fēng)、采光的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)自然環(huán)境的自我循環(huán)調(diào)節(jié)，減少人工機(jī)械送風(fēng)、供電采光和采暖設(shè)備的運(yùn)用。另一方面，鄉(xiāng)土材料與現(xiàn)代西方高技、新型節(jié)能材料的合理利用，盡量減少建設(shè)過(guò)程中的灰色成本、污染浪費(fèi)，堅(jiān)持生態(tài)低碳、節(jié)能環(huán)保和可持續(xù)發(fā)展的原則，創(chuàng)造生態(tài)宜居的生活環(huán)境?！緟⒖嘉墨I(xiàn)】1錢建峰.適宜生態(tài)技術(shù)的探討與運(yùn)用研究一一以淮安新區(qū)實(shí)驗(yàn)學(xué)校辦公綜合樓設(shè)計(jì)為例D.東南大學(xué).2鄭鑫邸凡.關(guān)中傳統(tǒng)民居空間形態(tài)解析J.西安科技大學(xué).3張丹畢迎春張怡.吊腳樓特征及其生態(tài)技術(shù)初探J.東北林業(yè)大學(xué).4梁銳張群劉加平.西北鄉(xiāng)村