传统建筑适应性分析

河南理工大学学士学位论文序号（学号）：311317010129 建筑物理论文 传统民居气候适应性分析学 院建艺学院专业班级 建筑学一班指导教师闫海燕姓 名岳成超学 号3113170101292015年6月22日传统民居气候适应性分析Climate Adaptability of Traditional Houses【摘 要】从单体和群体两个角度，对江南传统民居的气候适应性进行分析。一方面是从气候适应性角度研究江南传统民居天井、门、窗、透风等开口的设计。另一方面分析江南建筑有组织的建造对于彼此气候适应性的影响。和现代建筑相比，前者单体建筑中有很多设计的不合理性，但是却没有影响到民居的舒适度，相反的是，带来了很多美妙的体验。其中的关键就是这些传统民居在群体方面也有很好的设计。以此分析来感受一下江南传统民居的智慧和魅力，以及可供我们学习的方面。【Abstract】And two groups from the monomer perspective of traditional houses in the southern climate adaptability analysis. On the one hand is the study of the Southern traditional courtyard houses, doors, windows from the perspective of climate adaptation, and other design ventilation openings. On the other hand analysis Jiangnan Building organized for the construction of another impact of climate adaptation. This analysis to feel the Southern traditional houses of wisdom and charm, as well as respect for our study.【关键词】 江南传统民居 单体 群体 气候适应性【Key words】Southern traditional houses monomer group Climate Adaptability目录传统民居气候适应性分析0Climate Adaptability of Traditional Houses0目录00 前言11.为什么苏州的古名居能够有很舒适的内环境？12.1开口对内环境的影响12.1.1开口的类型12.1.2开口于与风22.1.3开口与光和热22.2内部多样性空间的优化组合利用22.3单体建筑设计的局限性33群体建筑的布局方面的考虑33.1有组织密集建造的群体优化效应33.2特殊的空间利用模式4 4结论50 前言虽然自己户籍是河南信阳的，也很希望能够分析家乡的民居气候适应性，但是却很难收集到各方面的资料，只是记得儿时村里的民居都是土墙，很厚，也很舒适。不过断断续续也与苏州有了九年的感情，在苏州古城区参观的时候能够感觉到古名居室内的舒适，无论是炎热的夏季还是寒冬，都能够保持室内温度的相对稳定。很好奇，古人是通过什么样的手法大小这种建筑内环境的舒适的。而且苏州典型的江南民居有很多可以进行分析的方面，资料也很多。于是便希望通过对江南民居气候适应性的分析，更好的去体会江浙地带城市建设的智慧，并从中汲取日后做设计的经验。正文:1为什么苏州的古名居能够有很舒适的内环境？理论上，将建筑外部气候要素中的气温、气压、风、湿度、降水、太阳辐射等，通过建筑开口巧妙地与室内进行连通，创造出对气候具有应变性的室内居住环境。而苏州古民居中也有很多是通过控制建筑外部气候要素进一步控制室内内环境的。2.1开口对内环境的影响2.1.1 开口类型江南民居开口按方位来分的话，向上包括天井、天眼；向下包括水井、地漏；向前后左右的开口包括门、窗、透 风等构件。江南民居往往四面围合，中部向上开口形成天井寓意四水归堂，家家藏一方小宇宙也就是小天井。不同于北方民居的四合院，天井空间是室内空间的延续，其屋面连续一体，平面尺寸较小，高度比较大，而且竖向局部有挑檐。天井按位置可分为前天井与后天井，具有集水、纳阳、通风、采光等功效。江南民居也往往利用天井来组织门窗设计，南墙尽量开窗或隔扇门，以引导南风入室；槛窗下的槛墙有的设有透空栏杆，以增加通风面积；支摘窗，上面可支起，下可摘除，都可以调节风量；推拉窗则可推可拉；还有中轴转窗可以成片开启，调节角度和开口大小，引导南风；特别是横批窗，冷空气从窗下部进入，从上部流出，形成热压通风 。2.1.2开口与风 风的设计包括防风与导风，应考虑不同季节主导风向与开口位置大小的关系。江南地区寒冷季节主导西北风，因此在民居西北向将尽量少开或不开口，在通风致凉季节，民居开口则应尽量导风入室。导风入室可利用风压与热压的协同效应。风压是指风作用在建筑面上的压力差，而热压是室内外空气温差所导致的空气密度差和开口高度差所产生的压力差。在江南传统民居中，通过天井、门、窗的组织形成了良好的通风机制，在有风季节充分利用主导风向进行通风，在无风季节通过天井的热压作用诱导通风，从而适应不同季节人体热舒适性要求。2.1.3开口与光、热在江南传统民居中，由于传统礼制，四面较封闭，室内主要通过开向天井和庭院的门窗或向上在屋面用玻璃开设天眼采光，一般室内光环境较暗，这与古人日出而作，日落而息的生活方式相关，但这种较暗的光环境为夏季室内的阴凉提供了可能。对于夏季强烈太阳辐射的状况下，江南民居天井局部挑檐以自遮阳，门窗开口上方设置遮阳窗花以阻挡高角度入射阳光，并实现了遮阳构件与立面的一体化设计。2.2内部多样性空间的优化组合利用传统民居中的天井空间，四周有建筑遮挡，不会受到阳光直射，室外温度很高的时候可以保持 较低的温度，顶部开敞，通风良好，晚上可以很快的降温，很好地结合了室内、室外的优势。夏季热舒适性的优势非常明显。而且这种空间在民居内部，具有良好的私密性和领域感，非常适合人的活动。2.3单体建筑设计的局限性单从单体建筑热工性能考虑，传统民居的热工性能的角度考虑，传统民居的热工性能并不好。虽然建筑的墙体很厚，隔热效果好，但是屋顶过于薄弱，单层的瓦屋而隔热和保温性能非常差，而且屋顶面积比较大，因此屋顶对于建筑热性能的影响非常明显。这就造成了热量可以通过薄弱的隔井和天井大量向外散失。四周的保温效果虽然好，但是顶上却有一个很大的热流通道，不可能过得良好的热性能。那么传统民居良好的气候适应性从何而来？我认为传统民居依靠两种方法和策略来实现：一是内部，具有良好的私密性和域感，非常适合人的活动，是有组织密集建造的群体优化效应，二是民居内部多样性空间的优化组合利用。3.群体建筑布局方面的考虑3.1有组织密集建造的群体优化效应在南方传统村落中，建筑总是密集地建造在一起，这样可以增大整体的体积，获得比较稳定的内部环境，利用建筑之间的相互遮挡，减少和外界不利环境直接接触的表面积，这种方式可称为群 体优化效应。只有这样，才能充分发挥传统民居建筑厚重的墙体和天井的气候调节优势，克服它们的固有的缺点。厚重的墙体不仅有隔热作用，砖和土的厚墙还有巨大的蓄热作用。如果建筑单独建造没有遮挡，则墙体白天受太阳直射，吸收大量热量，晚上很难冷却下来，白天蓄积的热量通过辐射作用散发到室内，造成室内温度过高。而在传统村落密集建造的情况下，建筑互相遮挡，位于内部的大部分墙面基本不会受太阳直射，这就避免了墙体厚重蓄热带来的不利因素，而充分发挥厚重墙体的隔热作用。同理，天井的热压通风作用只有在密集建造的情况下才能发挥作用，建筑必须处于阴影中，建筑周围的空气温度才可能低于天井上空的空气温度，有温差，天井的热压通风作用才能实现。如果建筑单独建造没有遮挡，周围地面直接受太阳直射，则建筑四周底部空气温度不会和天井上空的空气温度有什么差别，就不可能实现热压通风。传统民居的密集建造是有组织地密集建造， 有组织地密集建造可以兼具遮挡和通风的优势。一方面通过建筑之间的相互遮挡，避免夏季阳光对墙体的直射，另一方面通过建筑整体的合理规划和安排，形成贯通的内部巷道，组织良好的通风迅速带走热量。苏州老城区一片保存较好的传统民居建筑群中我们可以清晰地看出这种有组织地密集建造。3.2特殊的空间利用模式 传统民居中有组织密集建造和内部多样性空间的实现，都来源于一种和现代居住建筑截然不同的空间利用模式。传统民居对空间的利用模式：尽量压缩公共空间，只保留最基本的交通空间，将空间更多地放在建筑内部，形成半室外的天井和庭院。由于有了内部的天井和庭院，可以依靠面向天井和庭院的内部的面采光通风，这样建筑就可以建造得很密集。同时形成了三种空间层次：室内空间、建筑围合的半室外的庭院空间、公共空间，这样可以很好地利用室内空间和室外空间的优势。这种空间利用模式和现代居住建筑完全不同。 现代居住建筑将空间简单地划分为两种类型：私密的室内空间和公共的室外空间。由于没有天井和庭院，必须依靠建筑外围的面采光，为了保证建筑的采光通风，必须控制建筑的间距，将大量空间划分为公共空间，不可能密集建造。它的空间类型很单调，建筑内部完全是私密的室内空间，外部完全是开放的公共空间，而且是众目睽睽下的公共空间，私密性不佳，很多活动无法在其中进行，使得这种夜晚最舒适的空间部分无法被有效利用。从传统民居和现代居住建筑对空间的利用模式对比中，我们可以发现传统民居的智慧。虽然传统民居单体热工性能不佳，但是却很好地利用了群体的力量。而现代生态建筑的视野则过多地局限在单体内部，希望通过加强单体的热调控能力 来解决热舒适性的问题，很少考虑建筑群体的利用。一般规划过程中也只是认识到了密集建造不利的方面，通过如控制日照间距，控制容积率的方法控制建筑密度以求获得较好的环境，而没有认识到密集建造可能带来的好处，也很少能够像传统民居那样利用密集建造带来的好处。传统民居这方面的智慧和处理方法值得现代建筑师学习和深思。4结论：分析古民居的优缺点的时候，不能单方面从建筑的内部去考虑，而是提升到建筑群体去考究，很多建筑单体的适应性设计如果没有建筑群体为其营造一种适宜的物理微环境，那么每个单体的适应性就会大打折扣。就如同如果没有群体来降低彼此单体之间的温度，那么就很难形成热压通风。那么我们在设计的时候，不仅仅是考虑一些周围的自然条件，还要在意的应该是