中国传统建筑气候适宜性技术浅究

2017-05-30 16:38高琼旻简洁
科技风 2017年9期
关键词:传统建筑生态保护

高琼旻 简洁

摘 要:基于生态环境保护和建筑节能减排的双重压力,积极探索建筑设计与气候适宜性有着重要的现实意义。本文针对中国传统建筑的气候适应性优势展开研究,通过分析其在现代建筑设计中应用的可行性,提出相关的运用策略。

关键词:适应气候;传统建筑;生态保护;资源节约

我国目前建筑能耗约占社会总能耗的30%,而用于采光、供暖、制冷、通风等气候舒适调节的能源消耗,在建筑生命周期中占據总消耗的90%,因此提出建造气候适应性建筑这一课题是十分必要的。

1 气候适宜性建筑概述和设计要点

“气候适宜性建筑”直观地可理解为建筑对气候的适应性,泛指在建筑设计过程汇总结合当地气候条件、要素、特征等实现节能型和舒适性统一的建筑形式。从能源利用角度来说,“建筑节能减排”是构建节约型社会的重要途径,传统现代建筑为实现空间舒适性大多采用空调设备,并以隔绝外部气候影响的方式运作,很明显是一种自然优势资源“弃而不用”却“舍本逐末”方式。而传承下来的传统建筑技术中,有大量有效利用气候条件而实现冷暖调节的方式,可以最大程度的满足室内热舒适度。

设计是建筑开始的第一步,也是最为重要的一步,根据建筑与气候适应性的需求,在设计过程中要把握三个要点:

第一,选址。从整个世界范围内来看,不同国家和地区存在多样性的气候特征,或炎热、或寒冷、或温和、或凉爽,气温、季风、降雨等对局域的环境影响很大,并进一步影响建筑的自然空间定位。同时,气候的相对稳定性也为建筑设计选址提供了必要的支持,基于传统建筑设计选址的原则,第一要义是“趋利避害”,通常会选择远离不稳定地理、地质环境的空间,并确保周边要素不会影响光线、日照、风向、降水的合理处理,如果将人文要素考虑在内,堪舆风水、高低朝向等也是很重要的;结合现实情况,我国位于欧亚大陆东部,是世界上季风最明显的区域之一,根据建筑设计长期以来归纳总结的规律,大多建筑都是位于“山南水北”并保持坐北朝南,依据“避风向阳”来保持“冬暖夏凉”。

第二,布局。在外部气候、环境等既定的情况下,建筑布局对舒适性的影响较大,所谓“布局”包括了建筑朝向、规模、群组、形状等,此外还要考虑当地太阳方位角、风向、温度、湿度等。布局是造成传统建筑风格迥异的主要原因,如常见的北方四合院大多采取庭院式布局,南方建筑则尽量避免光照,建筑入口居中且有天井,便于疏通气流;南北建筑的巨大差异反映对气候的巧妙利用,此外一些特殊地理环境下的建筑也是如此,如陕北民居的窑洞建筑、福建土楼建筑等。

第三,空间。适应气候本身就需要一定的空间容纳性,建筑空间设计业要考虑人的生活、生产模式、行动习惯特征等。一般来说,在气温、湿度稳定的气候区域,建筑空间相对开放,如岭南的骑楼就存在过渡的“灰空间”,而严寒地区人们对空间的保暖性要求很高,空间设计不宜过大,炎热的气候环境中则需要开放式空间,用于绿植和纳凉。

2 中国传统建筑中气候适宜性关键技术的运用

2.1 传统建筑技术在结构层面的应用

中国传统建筑别具一格,无论从科技价值还是艺术价值方面,都有可圈可点之处。从结构层面分析,包括了木、砖、石三种主体结构,其中木结构应用最为广泛,包括穿斗式架构、梁式架构、干阑架构、井干式架构等。

古代皇家建筑具有典型性,斗拱飞檐、梁柱支撑、砖石木混搭等,是中国传统建筑艺术的“集成之作”,在结构应用方面具有装饰性考虑;相比之下,普通民居的结构更强调了气候适应性。

2.2 传统建筑技术在构造层面的应用

构造和结构是不同的两个概念,根据气候特征的构造主要涉及保温、采光、遮阳、防雨、防潮、防热等需要,它是对建筑整体的一种设计理念。如采光,古代没有大功率的光源系统,对自然光的利用十分注重,如“阿以旺”建筑形式,就是在屋顶开设天窗来调节采光。

2.3 传统建筑技术在材料层面的应用

概括地说,传统建筑材料主要涉及木材、石料、砖瓦等,不同气候特征下的建筑材料应用遵循“就地取材”的原则,尤其是适应当地气候环境的自然材料得以广泛应用,如傣族的“竹楼”、陕北的窑洞等就是典型。当然,纯天然的建筑材料作用有限,社会越向前发展,建筑材料的人工加工成分就越多,如土墙、石墙、空心墙等。建筑材料对气候适应性是很明显的,如降雨较多的地方,就不适应采用土墙,石料的使用量就比较大,而在于干燥、炎热的地区,土砖材料可以发挥很好的隔热效果,应用就比较广泛。

3 传统建筑给现代建筑设计带来的启示

传统建筑在设计上之所以存在较大的气候适宜优势,与它漫长的经验积累存在密切关系。本质上,建筑技术是一种实践性技艺,基于地域稳定性和气候规律性的特征,人们在漫长的建筑发展历程中本能地“趋利避害”,逐渐对建筑形态、构造和布局进行改造,从而实现舒适性的最大化。同时,传统建筑符合民族文化中的相关思想,如“天人合一”、“无为而治”等,这些塑造了传统建筑在形式、时空、人文等方面的优越性,将其移植到现代建筑领域,依然有很大的使用价值。

反观现代建筑设计,过度地借鉴西方城市规划、建筑设计理念等,“千城一面”的现象并不少见,但我国幅员辽阔、气候多变,采取统一的设计理念不可能满足千变万化的外部环境,因此将传统建筑优势与现代建筑设计相结合,可以实现环境保护和空间舒适的双赢。

4 结语

本质上,建筑可视为人类适应自然环境的产物,不难想象人类拥有第一个“建筑空间”目的是出于自我保护意识。应该说,原始社会是人类建筑与自然气候环境联系最密切的时代,洞穴、树木等简单的加工之后即可;但随着社会科技、文明的进步,建筑作为人类生存、生活、生产的重要要素,逐渐从对抗自然到独立于自然,淡化了对周边生态环境适应性,如空调产品就是一种典型的现代建筑元素。

参考文献:

[1] 田静,周铁军.重庆传统建筑环境适应性研究——中山古镇传统建筑与当代建筑对比分析[J].华中建筑,2015,(08):154-158.

[2] 张茜.浅析传统民居适应气候的建筑经验对厦门居住建筑的启示[J].福建建材,2014,(02):24-26.

[3] 程炎焱.豫东南、皖西圩子民居——探析适应气候的传统建筑营造策略[J].四川建筑科学研究,2009,(04):244-249.

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