張來(lái)?xiàng)? 夏瑩 胡武輝

摘要：本文通過(guò)對(duì)比生態(tài)建筑、健康建筑的環(huán)境概念，分析傳統(tǒng)建筑形式怎樣以簡(jiǎn)樸的構(gòu)造創(chuàng)造舒適的溫度、濕度環(huán)境，合理利用自然資源，分析出需改進(jìn)、或要發(fā)揚(yáng)用于現(xiàn)代建筑的因素。進(jìn)而分析現(xiàn)代建筑環(huán)境需改進(jìn)、或要發(fā)揚(yáng)的因素，達(dá)到現(xiàn)代建筑結(jié)構(gòu)與傳統(tǒng)建筑形式結(jié)合，使建筑走向生態(tài)化、健康化。

關(guān)鍵詞： 生態(tài)建筑；天井；冬暖夏涼；自然調(diào)溫；立體采光；立體層次建筑

1、引言：

生態(tài)建筑就應(yīng)該處理好人、建筑和自然三者之間的關(guān)系，它既要為人創(chuàng)造一個(gè)舒適的空間小環(huán)境——即健康宜人的溫度、濕度、清潔的空氣、好的光環(huán)境、聲環(huán)境及具有長(zhǎng)效多適的靈活開(kāi)敞的空間等；同時(shí)又要保護(hù)好周圍的大環(huán)境——自然環(huán)境 ——即對(duì)自然界的索取要少、且對(duì)自然環(huán)境的負(fù)面影響要小。

這其中，前者主要指對(duì)自然資源的少費(fèi)多用，包括節(jié)約土地，在能源和材料的選擇上，貫徹減少使用、重復(fù)使用、循環(huán)使用以及用可再生資源替代不可生資源等原則。后者主要是減少排放和妥善處理有害廢棄物（包括固體垃圾、污水、有害氣體） 以及減少光污染、聲污染等等。對(duì)小環(huán)境的保護(hù)則體現(xiàn)在從建筑物的建造、使用，直至壽命終結(jié)后的全過(guò)程。

根據(jù)世界衛(wèi)生組織的定義，健康住宅，是指能夠使居住者在身體上、精神上、社會(huì)上完全處于良好狀態(tài)的住宅，健康住宅有15項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)：

1.1會(huì)引起過(guò)敏癥的化學(xué)物質(zhì)的濃度很低。

1.2為滿足第一點(diǎn)的要求，盡可能不使用易散的化學(xué)物質(zhì)的膠合板、墻體裝修材料等。

1.3設(shè)有換氣性能良好的換氣設(shè)備，能將室內(nèi)污染物質(zhì)排至室外，特別是對(duì)高氣密性、高隔熱性來(lái)說(shuō)，必須采用具有風(fēng)管的中央換氣系統(tǒng)，進(jìn)行定時(shí)換氣。

1.4在廚房灶具或吸煙處要設(shè)局部排氣設(shè)備。

1.5起居室、臥室、廚房、廁所、走廊、浴室等要全年保持在17至27攝氏度之間。

1.6室內(nèi)的濕度全年保持在40%至70%之間。

1.7二氧化碳要低于1000PPM。

1.8懸浮粉塵濃度要低于0.15mg每平方米。

1.9噪聲要小于50分貝。

1.10一天的日照確保在3小時(shí)以上。

1.11設(shè)足夠亮度的照明設(shè)備。

1.12住宅具有足夠的抗自然災(zāi)害的能力。

1.13具有足夠的人均建筑面積,并確保私密性。

1.14住宅要便于護(hù)理老齡者和殘疾人。

1.15因建筑材料中含有有害揮發(fā)性有機(jī)物質(zhì)，所有住宅竣工后要隔一段時(shí)間才能入住，在此期間要進(jìn)行換氣。

當(dāng)環(huán)保主義者為尋找節(jié)能、生態(tài)型居住方式而撓頭時(shí)，我們的祖先早在幾千年前就有了解決方案，它就是窯洞、天井院、四合院等的建筑形式。

建筑不能因現(xiàn)代而拋棄傳統(tǒng)，要以未來(lái)生態(tài)建筑設(shè)計(jì)為著眼點(diǎn)，分析、汲取傳統(tǒng)建筑形式的精華，配以當(dāng)代建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定框架，就能建造理想的節(jié)能、生態(tài)型建筑。主要表現(xiàn)為：利用太陽(yáng)能等可再生能源，注重自然通風(fēng)，自然采光與遮陰，為改善小氣候采用多種綠化方式，為增強(qiáng)空間適應(yīng)性采用大跨度輕型結(jié)構(gòu)，水的循環(huán)利用，垃圾分類、處理以及充分利用建筑廢棄物等。僅以上幾個(gè)方面就可以看出，不論哪方面都需要多工種的配合，需要結(jié)構(gòu)、設(shè)備、園林等工種，建筑物理、建筑材料等學(xué)科的通力協(xié)作才能得以實(shí)現(xiàn)。這其中建筑師起著統(tǒng)領(lǐng)作用，建筑師必須以生態(tài)的觀念、整合的觀念，從整體上進(jìn)行構(gòu)思。

2、傳統(tǒng)建筑形式：

以前農(nóng)村居住的土坯為墻、麥草為頂?shù)姆课荩c河北的夯土屋，山西、陜西、甘肅、河南的窯洞，福建的土樓，新疆的土屋，統(tǒng)稱為傳統(tǒng)生土建筑，即用未經(jīng)焙燒的土筑成的建筑。非洲廟宇、西班牙、突尼斯的地下住宅，都屬于傳統(tǒng)的生土建筑形式。據(jù)對(duì)河南下沉式窯洞的測(cè)定，洞外35攝氏度時(shí)，洞內(nèi)只有27度；室外零下3攝氏度時(shí)，洞內(nèi)有7度。窯洞的造價(jià)僅為地面建筑的五分之一。造價(jià)低、冬暖夏涼，使生土建筑成為過(guò)去農(nóng)民的選擇。有趣的是，現(xiàn)代人越來(lái)越多地發(fā)現(xiàn)了生土建筑的好處，甚至說(shuō)窯洞里空氣放射性低等等，更適于人類居住。可是好處歸好處，在城市化步伐加快的今天、未來(lái)，人口、產(chǎn)業(yè)的密集，城市是不會(huì)大量有這樣的建筑的，只有汲取她好的一面用于現(xiàn)代建筑之上，使今后我們居住、工作的現(xiàn)代建筑也能冬暖夏涼，不用空調(diào)。

2.1北方窯洞是一種傳統(tǒng)的生態(tài)建筑，天井窯院是窯洞適合地域特征的傳統(tǒng)生態(tài)發(fā)展形式：

窯洞建筑最大的特點(diǎn)就是冬暖夏涼，傳統(tǒng)的窯洞空間從外觀上看是圓拱形，圓弧形更顯得輕巧而活潑，這種源自自然的形式，不僅體現(xiàn)了傳統(tǒng)思想里天圓地方的理念，同時(shí)更重要的是門(mén)洞處高高的圓拱加上高窗，在冬天的時(shí)候可以使陽(yáng)光進(jìn)一步深入到窯洞的內(nèi)側(cè)，從而可以充分的利用太陽(yáng)輻射，而內(nèi)部空間也因?yàn)槭枪靶蔚?，加大了?nèi)部的豎向空間，使人們感覺(jué)開(kāi)敞舒適。劉加平先生曾經(jīng)這樣評(píng)價(jià)窯洞建筑：窯洞冬暖夏涼，住著舒適，節(jié)能，同時(shí)傳統(tǒng)的空間又滲透著與自然的和諧，樸素的外觀在建筑美學(xué)上也是別具匠心。

北方平原一帶的天井窯院，俗稱地坑院，它是沿襲原始社會(huì)人們以洞、穴棲身逐步演變而來(lái)的一種民俗住宅形式。

西漢初期，先民們遵循自然地理?xiàng)l件，在這一帶平塬上就地取土，四壁掘窯，挖窗建宅，并在此燒陶鑄器，繁衍子孫，在這里形成了省工省料，經(jīng)濟(jì)實(shí)惠，冬暖夏涼，擋風(fēng)隔音的具有傳統(tǒng)民俗文化特點(diǎn)的地坑院。

最早形成文字向世界介紹中國(guó)地坑院的是德國(guó)人魯?shù)婪蛩够谒摹稕](méi)有建筑師的建筑》一書(shū)中稱這種窯洞建筑為“大膽的創(chuàng)作、洗練的手法、抽象的語(yǔ)言、嚴(yán)密的造型”，地坑院因此聞名中外。近來(lái)，《國(guó)外環(huán)保建筑新趨勢(shì)：地下蓋房屋》可能就是這種傳統(tǒng)形式與現(xiàn)代建筑結(jié)構(gòu)的融會(huì)品。

此種建筑的利用點(diǎn)：以相對(duì)衡定地溫影響建筑空間（房間）。天井采光為天井四周使用空間（房間）采光、通風(fēng)服務(wù)，房屋頂部的覆土可綠化、保溫、隔聲。

2.2南方天井院也是一種傳統(tǒng)的生態(tài)建筑：

江南民居合院式住宅也是比較常見(jiàn)的，宅院形制是將四周的房屋聯(lián)結(jié)在一起，中間圍成一個(gè)小天井，可以稱為“南方天井院”。

“天井院”式住宅的產(chǎn)生與江南地理環(huán)境和氣候特點(diǎn)有很大關(guān)系。江南人口稠密，丘陵地多，平整的耕地少，因而建房屋宅院時(shí)盡可能節(jié)約用地，而且三面或四面的房屋都建兩層；江南夏季濕熱，冬季陰寒，由三面或四面二層房屋圍合成一個(gè)高而窄的天井，這種設(shè)計(jì)有利于內(nèi)外空氣對(duì)流及冬暖夏涼的效果。

通常是由四合院變形的合院式建筑，四周房屋連結(jié)在一起，中間圍成一個(gè)小天井。這一帶冬冷夏熱，梅雨綿綿，人口密集，因而房屋多建為兩到三層，中留狹小天井，既可通風(fēng)透雨，又降溫防寒。天井院之間為防止火災(zāi)蔓延，都將山墻建得高出屋頂，山墻呈錯(cuò)落的階梯形，稱為封火山墻。這樣的一個(gè)個(gè)天井院緊挨相靠，組成條條街巷，同樣處于節(jié)約地皮的考慮，街巷也多狹窄。于是，高墻窄巷成了天井院村落住宅群體的典型形態(tài)。

此種建筑的利用點(diǎn)：以簡(jiǎn)樸的構(gòu)造形式創(chuàng)造舒適的溫度、濕度環(huán)境。與現(xiàn)代人瘋狂的用一次能源（室內(nèi)、車用空調(diào)泛濫）換取不健康的環(huán)境（空調(diào)?。┎煌宰匀荒芰繐Q取簡(jiǎn)單的自然居住小環(huán)境，說(shuō)明樸實(shí)勞動(dòng)人民的偉大。

2.3傳統(tǒng)瓦房也是一種生態(tài)建筑：

瓦房是屋頂用瓦覆蓋的房屋。我國(guó)主要傳統(tǒng)建筑，北方瓦房房頂坡度適中，一般不過(guò)45度，南方因雨水多，坡度較北方房頂大。房頂由三角架支撐，多用常見(jiàn)樹(shù)木主干造，房?jī)?nèi)寬敞明亮。宋代時(shí)期，建筑構(gòu)件、建筑方法和工料估算在唐代的基礎(chǔ)上進(jìn)一步標(biāo)準(zhǔn)化，規(guī)范化，并且出現(xiàn)了總結(jié)這些經(jīng)驗(yàn)的書(shū)籍－－《營(yíng)造法式》和《木經(jīng)》。其中李誡所著的《營(yíng)造法式》是中國(guó)古代最全面、最科學(xué)的建筑學(xué)著作，也是世界上最早、最完備的建筑學(xué)著作，相當(dāng)于宋代建筑業(yè)的“國(guó)標(biāo)”。至今能看到各種各樣的瓦式傳統(tǒng)建筑，包括四合院、天井院、土屋、土樓等。有簡(jiǎn)單的民居，也有宏偉的廟宇、宮殿等。歷經(jīng)幾千年的活化石建筑當(dāng)今尚有，僅只是用土、磚、石、木等基礎(chǔ)建筑材料所建，其建筑壽命另鋼材、混凝土形成的現(xiàn)代建筑為之汗顏。

對(duì)比現(xiàn)代建筑，在自然狀態(tài)下依然是冬暖夏涼的。沒(méi)有住過(guò)瓦房的人不知道瓦房為什么會(huì)冬暖夏涼？這是因?yàn)橥呙娌粏问莻鹘y(tǒng)建筑的封閉面，同時(shí)也防水設(shè)施，只實(shí)現(xiàn)建筑空間的相對(duì)封閉——坡面只閉水不閉氣，能夠使空氣在室內(nèi)通過(guò)屋頂向上換氣，達(dá)到即使不開(kāi)門(mén)窗也能調(diào)節(jié)室內(nèi)溫、濕度。這也使得當(dāng)在室內(nèi)向上看至屋頂有破洞時(shí)，房屋依然能遮風(fēng)擋雨。

2.4要科學(xué)學(xué)習(xí)、借鑒傳統(tǒng)的建筑形式。

誠(chéng)然，純?cè)膫鹘y(tǒng)建筑不適合大量出現(xiàn)在當(dāng)今的城市，甚至不適合于當(dāng)前的農(nóng)村。能夠建造適合于當(dāng)?shù)丨h(huán)境特點(diǎn)的好建筑，是個(gè)繼承、學(xué)習(xí)、消化的過(guò)程，繼承不能一成不變，學(xué)習(xí)不是拿來(lái)就用，消化總有吸收和拋棄的因素。想想看，在沒(méi)有鋼筋、水泥、玻璃、電器的漫長(zhǎng)歲月，建筑能擁有自然舒適的室內(nèi)小環(huán)境應(yīng)該引起當(dāng)下建筑設(shè)計(jì)師的思考：傳統(tǒng)的建筑形式適應(yīng)當(dāng)?shù)氐臍夂蛱卣?，傳統(tǒng)建筑形式滿足了各個(gè)時(shí)期的發(fā)展要求——這個(gè)在《中國(guó)古代建筑技術(shù)史》可以看出。

當(dāng)今，經(jīng)濟(jì)發(fā)展帶來(lái)的環(huán)境污染已非常嚴(yán)重，“千城一樣”的建筑污染也引起了有為人士的思考，因此有了生態(tài)建筑的提法。所謂生態(tài)建筑，是根據(jù)當(dāng)?shù)氐淖匀簧鷳B(tài)環(huán)境，運(yùn)用生態(tài)學(xué)、建筑技術(shù)科學(xué)的基本原理和現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)手段等，合理安排并組織建筑與其他相關(guān)因素之間的關(guān)系，使建筑和環(huán)境之間成為一個(gè)有機(jī)的結(jié)合體，同時(shí)具有良好的室內(nèi)氣候條件和較強(qiáng)的生物氣候調(diào)節(jié)能力，以滿足人們居住生活的環(huán)境舒適，使人、建筑與自然生態(tài)環(huán)境之間形成一個(gè)良性循環(huán)系統(tǒng)。

怎樣建造生態(tài)建筑？傳統(tǒng)原生的生態(tài)建筑設(shè)計(jì)是在節(jié)約經(jīng)濟(jì)和低技術(shù)的條件下，不用或者很少用現(xiàn)代的技術(shù)手段來(lái)達(dá)到生態(tài)化的目的。然而，此類建筑的節(jié)能效率和可持續(xù)性都不甚理想，缺乏普適性。同時(shí)，停滯不前的生態(tài)技術(shù)。并不是可持續(xù)的生態(tài)觀。因此，應(yīng)當(dāng)考慮將現(xiàn)代的生態(tài)技術(shù)運(yùn)用到普通的建筑設(shè)計(jì)中去，即“適宜技術(shù)”?！斑m宜技術(shù)”就是具有一定適宜性、普遍性的技術(shù)，又能根據(jù)當(dāng)?shù)丨h(huán)境的不同而有一定地域特色的生態(tài)建筑應(yīng)該成為研究的重點(diǎn)。也就是說(shuō)，從滿足基本的人居環(huán)境的要求出發(fā)，通過(guò)“適宜技術(shù)”這個(gè)設(shè)計(jì)手段，運(yùn)用當(dāng)?shù)氐馁Y源，結(jié)合適宜的經(jīng)濟(jì)的技術(shù)，進(jìn)行生態(tài)建筑設(shè)計(jì)來(lái)達(dá)到可持續(xù)發(fā)展的目的。

3、傳統(tǒng)建筑形式需改進(jìn)、或要發(fā)揚(yáng)的因素：

現(xiàn)代的建筑大師對(duì)中國(guó)古人在建筑上采用天井的設(shè)計(jì)很是敬佩。古人沒(méi)有空調(diào)、風(fēng)扇，所以會(huì)通過(guò)建筑設(shè)計(jì)來(lái)使居住者更加舒適。進(jìn)入傳統(tǒng)建筑內(nèi)，即使是在炎熱的夏天，都覺(jué)得十分陰涼。因?yàn)樗麄冊(cè)诖髲d后面特意建成一個(gè)高度差，風(fēng)可以從后面吹進(jìn)來(lái)，雖然這種設(shè)計(jì)顯得陰暗，但確實(shí)是冬暖夏涼。這種設(shè)計(jì)是現(xiàn)代建筑設(shè)計(jì)非常欠缺的，能夠用自然力而不是消耗能源的做法是最健康的建筑。

3.1需要利用現(xiàn)代技術(shù)改造采光不足。由于沒(méi)有大塊的平面玻璃，導(dǎo)致中國(guó)的古典建筑的門(mén)，窗都雕鏤成空，一方面是增加了美觀，另一方面是增加了室內(nèi)光線的進(jìn)入量，在窗戶上糊紙或者紗是代替玻璃的方法，紅樓夢(mèng)中劉姥姥游大觀園時(shí)，賈母曾經(jīng)在寶釵的房間里說(shuō)過(guò)要用軟煙羅來(lái)?yè)Q掉寶釵的樸素的窗紗，還有那一句“蛛絲兒屆滿雕梁，綠紗今又糊在蓬窗上”都說(shuō)明的富貴人家的窗戶上普遍用紗代替了紙，而貧窮百姓人家只能用紙或者不用紙?jiān)诖皯敉饧友b擋板，白天開(kāi)啟，晚上放下。傳統(tǒng)建筑采光另一個(gè)是朝向，就是向陽(yáng)，即是向南，向陽(yáng)當(dāng)然房屋內(nèi)部就明亮。雖然將房屋窗子的方向朝南，但是房屋內(nèi)部光線仍然可能是不足的，這是因?yàn)榇白有?，而且窗格太密，影響亮度，所以西北地區(qū)一些土窯洞中也用高窗來(lái)作為采光窗，但也受建筑結(jié)構(gòu)、空間的限制。對(duì)于建筑物采用石質(zhì)的西方民族而言，采光在相當(dāng)長(zhǎng)一段歷史時(shí)期都是很大的困擾，由于采用厚重的墻體及立柱結(jié)構(gòu)承重，開(kāi)窗數(shù)量是被嚴(yán)格限制的。直到哥特式風(fēng)格的開(kāi)創(chuàng)，隨著新技術(shù)（如飛扶壁）的采用，大教堂建筑墻體變薄、室內(nèi)立柱減少，墻面開(kāi)窗增多、增大，采光問(wèn)題才得到了根本性的改善，由于墻體仍然相當(dāng)厚重，采光亦十分有限。就是說(shuō)，傳統(tǒng)建筑因采光材料原因，室內(nèi)自然光照真不如現(xiàn)代建筑亮堂。也許正是采光弱的因素，加上擁有消耗能源的電器（電扇、空調(diào)、通風(fēng)機(jī)）等普及，使人們向往敞亮的現(xiàn)代樓房而忘掉、拋棄傳統(tǒng)建筑健康因素的動(dòng)因。

3.2天井作用要有效放大。

在很多的傳統(tǒng)住宅中，天井有著很重要的通風(fēng)、采光的功能。我們現(xiàn)在都是空調(diào)暖氣，過(guò)去的房子全靠自然通風(fēng)來(lái)解決問(wèn)題。包括四合院、天井院、土屋、土樓等，南方建筑前面是一個(gè)大天井，后面是大廳，大廳后面有兩個(gè)像螃蟹眼睛一樣的設(shè)計(jì)，是用來(lái)通風(fēng)的。風(fēng)過(guò)來(lái)是穿堂風(fēng)，所以天井中間的過(guò)堂是最絕妙的地方。沒(méi)風(fēng)的時(shí)候，由于這個(gè)構(gòu)造，風(fēng)自然就流通了。北方地坑院也是一種天井，地坑院內(nèi)夏天時(shí)，能與地面差10多度，地面上近40度高溫時(shí)，地坑院內(nèi)的溫度只有20多度，而到冬天，地面溫度零下七八度時(shí)，地坑院內(nèi)的溫度卻能保持在10度上下。傳統(tǒng)建筑因采光材料原因，天井只有一個(gè)缺點(diǎn)，光線差，一到下午，井院內(nèi)都感覺(jué)灰灰暗暗的，這只是中國(guó)傳統(tǒng)建筑中，在充分利用自然條件后創(chuàng)造出最良好居住的環(huán)境。用現(xiàn)代技術(shù)解決天井自然采光問(wèn)題后，必然能夠建造中國(guó)式的經(jīng)典生態(tài)建筑。

好多有為之士都在呼喊：天井，“中國(guó)的這種傳統(tǒng)建筑的形態(tài)造就了良好的居住環(huán)境，是我們古人優(yōu)秀的智慧，我們不能都拋棄，只模仿西方的樣式。我覺(jué)得，應(yīng)該呼喊天井的歸來(lái)，因?yàn)槠涔δ苁俏覀儸F(xiàn)在的建筑所不能具備的。”

3.3調(diào)溫井與煙囪效應(yīng)。

井水冬暖夏涼是許多人都熟悉的一個(gè)生活常識(shí)。這是因?yàn)閺牡乇硐蛳碌竭_(dá)一定深度(常溫層)，其溫度就不受外界氣溫的變化而改變。井水溫度變化不大。因?yàn)樗谋葻岽?，所以水的溫度就變化的很慢，而且井水本身就受到地?zé)岬挠绊?，所以在夏天和冬天變化不大。但是冬天外面冷，所以就感覺(jué)井水是溫的，在夏天，外面溫度高，就感覺(jué)到井水很涼。調(diào)溫井一般在民間出現(xiàn)，好像記載的不多。中原農(nóng)村有很多老房院，把水井、紅薯窖（貯藏收獲后的生紅薯）打（施工）在上房堂屋（院內(nèi)正屋，相當(dāng)于內(nèi)客廳）內(nèi)，堂屋算正房，比偏房要高，接受日光照射多，當(dāng)室內(nèi)有井時(shí)，使室內(nèi)空氣與井內(nèi)空氣實(shí)現(xiàn)熱交換，達(dá)到冬暖夏涼的效果。

還有一種調(diào)溫井，是從室內(nèi)掏挖深入地下的淺窯與室外的水井相連，通過(guò)室內(nèi)的向上的熱空氣抽出窯內(nèi)相對(duì)低溫空氣，達(dá)到室內(nèi)降溫的結(jié)果。這種調(diào)溫井在北方鄉(xiāng)鎮(zhèn)的工廠可以看到。如圖，當(dāng)然室外水井可以不出水，相連的橫窯要常年在地下水位以上。

最早的煙囪即是室內(nèi)的通氣孔。當(dāng)把“火”帶進(jìn)室內(nèi)做飯和取暖時(shí)煙也隨之而入。這就迫使人們不得不設(shè)法在屋頂和墻壁上開(kāi)些通氣孔，以此來(lái)驅(qū)除屋內(nèi)的煙霧。人類曾花了很長(zhǎng)的時(shí)間來(lái)改進(jìn)煙囪。一個(gè)法國(guó)考察隊(duì)宣布他們?cè)谟装l(fā)拉底河上游挖掘龐大的廢墟城市馬里時(shí)，發(fā)現(xiàn)了一座配備著許多煙囪的約有4000 年歷史的宮殿。從而改變了煙囪只能排煙的觀點(diǎn)，煙囪還能使建筑內(nèi)換氣、調(diào)溫。當(dāng)今高層建筑內(nèi)部一般設(shè)置數(shù)量不等的樓梯間、排風(fēng)道、送風(fēng)道、排煙道、電梯井及管道井等豎向井道，當(dāng)室內(nèi)溫度高于室外溫度時(shí)，室內(nèi)熱空氣因密度小，便沿著這些垂直通道自然上升，透過(guò)門(mén)窗縫隙及各種孔洞從高層部分滲出，室外冷空氣因密度大，由低層滲入補(bǔ)充，這就形成煙囪效應(yīng)。煙囪效應(yīng)為現(xiàn)代真正生態(tài)建筑的自然通風(fēng)、調(diào)溫打下很好的基礎(chǔ)。

3.4密集布置、綠樹(shù)、防火墻。

同樣出于節(jié)約地皮的考慮，一個(gè)個(gè)天井院緊挨相靠，組成條條街巷，古時(shí)沒(méi)有汽車街巷也多狹窄。標(biāo)準(zhǔn)的宅院，一般都由庭院、天井、前后廳、廂房等組成，這種錯(cuò)落有致、進(jìn)退有方的結(jié)構(gòu)，避免了家居的單調(diào)、刻板，給人以一種中自然造化的感受。天井，不僅具有通風(fēng)、排水、換氣、取光的功能，同時(shí)又是室外至內(nèi)的導(dǎo)向：坐于廳堂之上，即可觀藍(lán)天白云.陰睛雨雪，如同身處自然之中。而庭院則更是一宅主人意趣之所在，或掘地鑿井，植木造山；或引流水穿院，裁花種草：數(shù)尺天地間，綠意盈盈，紅消紫起，使人恍然處仙境之中，這些都充分表現(xiàn)出古民居在結(jié)構(gòu)上與自然美契合的美學(xué)追求。有的中庭天井常會(huì)種上一棵高度可觀、又有驅(qū)蟲(chóng)藥性的苦楝樹(shù)，還會(huì)種上對(duì)土壤要求不高，觀賞性卻很好的石榴。中庭天井是對(duì)“天井”最為形象的注解。中庭天井四面建筑，墻的高度與天井面積形成非常懸殊的視覺(jué)對(duì)比，不坐在靠窗的位置是難以見(jiàn)到天空的，從而給人以小而深的印象———這小而深的空間就是為承載一片天空、一點(diǎn)自然的，所以以“天井”命名這一小塊空間特別形象。天井院之間為防止火災(zāi)蔓延，都將山墻建得高出屋頂，山墻呈錯(cuò)落的階梯形，稱為封火山墻。于是，高墻窄巷成了天井院村落住宅群體的典型形態(tài)。說(shuō)明古人在用地、綠化、消防方面有很好的規(guī)劃理念，值得現(xiàn)代人學(xué)習(xí)。

4、現(xiàn)代建筑結(jié)構(gòu)形式需要改進(jìn)的因素：

現(xiàn)代建筑自從玻璃、鋼材、混凝土、防水等現(xiàn)代建筑材料的普及、應(yīng)用，為工業(yè)化、城市化打下良好的基礎(chǔ)。但也帶來(lái)了很多問(wèn)題，特別是機(jī)械、化工、汽車、電器的發(fā)展應(yīng)用，污染問(wèn)題一直困擾著人類的生存環(huán)境，也對(duì)無(wú)辜的民眾造成了傷害。這就要通過(guò)當(dāng)今建筑結(jié)構(gòu)的“適宜技術(shù)”設(shè)計(jì)手段，通過(guò)建筑設(shè)計(jì)盡量改變這種對(duì)人們的困擾、傷害。

4.1首先要消除建筑污染：

建筑污染包括光線污染、熱力污染。光線污染——可能是出于美觀，或引人注目的目的，現(xiàn)在一些建筑的外形，喜歡整體采用玻璃和表面折光性很強(qiáng)的材料。高高的一幢樓，內(nèi)部富麗堂皇，外面溢彩流光。但美中不足的是這些光亮度極高的外立面，遇到陽(yáng)光會(huì)形成鏡面反射，讓路人和行車受到嚴(yán)重的“視覺(jué)污染”，對(duì)人們正常生活造成影響。還有就是消除陽(yáng)光對(duì)室內(nèi)局部的暴曬，達(dá)到自然光照柔和，使窗簾只起隱藏隱私的作用。熱力污染——建筑物竣工外加輔助設(shè)施，滿足了人們居家、商用和辦公的需求，接踵而至的也有不少負(fù)面效應(yīng)。如高層建筑集中地帶“熱島效應(yīng)”、空調(diào)機(jī)大量散熱引發(fā)一連串生活環(huán)境質(zhì)量的下降等問(wèn)題，也讓人們十分尷尬。特別是除窗以外的外墻、屋頂，遮擋后面空間光線的同時(shí)，也在增加熱力污染。

4.2隔離空氣污染對(duì)建筑環(huán)境的影響：

空氣污染物的來(lái)源：工業(yè)生產(chǎn)排放到大氣中的污染，有煙塵、硫的氧化物、氮的氧化物、有機(jī)化合物、鹵化物、碳化合物等。民用生活爐灶和采暖鍋爐需要消耗大量煤炭，煤炭在燃燒過(guò)程中要釋放大量的灰塵、二氧化硫、一氧化碳、等有害物質(zhì)污染大氣，特別是在冬季采暖時(shí)，往往使污染地區(qū)煙霧彌漫，嗆得人咳嗽，這也是一種不容忽視的污染源；汽車、火車、飛機(jī)、輪船是當(dāng)代的主要運(yùn)輸工具，它們燒煤或石油產(chǎn)生的廢氣也是重要的污染物。特別是城市中的汽車，量大而集中，排放的污染物能直接侵襲人的呼吸器官，對(duì)城市的空氣污染很嚴(yán)重，成為大城市空氣的主要污染源之一。汽車排放的廢氣主要有一氧化碳、二氧化硫、氮氧化物和碳?xì)浠衔锏龋叭N物質(zhì)危害性很大。森林火災(zāi)產(chǎn)生的煙霧。

當(dāng)前建筑的室內(nèi)已對(duì)此類污染完成隔離，未來(lái)是想方法把此類污染隔離至生活、工作建筑環(huán)境區(qū)域外部。

4.3減少水污染及噪聲污染：

環(huán)境污染的種類很多，對(duì)建筑形式設(shè)計(jì)時(shí)可以避免生活水、噪聲對(duì)生存環(huán)境的影響。有聽(tīng)說(shuō)過(guò)中國(guó)國(guó)家前領(lǐng)導(dǎo)人接見(jiàn)城市勞動(dòng)模范掏糞工的事。在沒(méi)有化肥的不發(fā)達(dá)歲月，農(nóng)地全靠（農(nóng)家）肥當(dāng)家，農(nóng)村季季用坑“堆肥”，各類桔稈、落葉、青草、生活污水、人畜糞便為原料，按比例相互混合或與少量泥土混合進(jìn)行好氧發(fā)酵腐熟而成的一種肥料，至換季時(shí)運(yùn)至莊稼地，做為肥料，實(shí)際為“農(nóng)家肥”。至今，經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)了，化肥能生產(chǎn)了，提高產(chǎn)量又方便，造成的土壤污染非常嚴(yán)重：農(nóng)村不合理的大量使用化肥、城市的排污臭水（河）溝的常年存在。

機(jī)動(dòng)車輛的發(fā)展使交通噪聲成為城市的主要噪聲。工業(yè)噪聲對(duì)工人及周圍居民帶來(lái)較大的影響。建筑噪聲嚴(yán)重影響居民的休息與生活。

5、用現(xiàn)代建筑結(jié)構(gòu)與傳統(tǒng)建筑形式結(jié)合能使建筑生態(tài)化。

傳統(tǒng)建筑因材料原因而采光不足，現(xiàn)代建筑為了炫耀這種敞亮的成就，競(jìng)相攀比把屋頂伸向天空。在光直線傳播的條件下，更顯得身子苗條、亭亭玉立、孤僻霸道——啃老、高消費(fèi)、目中無(wú)人、本身脆弱。不說(shuō)超高建筑破壞地質(zhì)結(jié)構(gòu)、配套建設(shè)占用土地、使用成本高、高耗能、消防根不上——這些好多專家都在抨擊，這里不再說(shuō)。只說(shuō)現(xiàn)代高層建筑結(jié)構(gòu)與傳統(tǒng)建筑設(shè)計(jì)形式怎樣結(jié)合才能建造低能耗、自然的溫度適宜的所謂現(xiàn)代生態(tài)建筑：

5.1充分利用國(guó)寶級(jí)建筑構(gòu)造——天井的納陽(yáng)、通風(fēng)、采光、消防和美化環(huán)境的作用。

天井的設(shè)計(jì)，有一定的封閉性，體現(xiàn)了中國(guó)傳統(tǒng)文化的底蘊(yùn)。一方天井，通過(guò)對(duì)有效空間的巧妙經(jīng)營(yíng)，能把自然風(fēng)光移人室內(nèi)，在居室內(nèi)營(yíng)造出一所玲瓏剔透的園林式庭院，咫尺天地，得盡人間春色，這在世界上也是絕無(wú)僅有的。天井院內(nèi)，植樹(shù)栽花，飼?shū)B(niǎo)養(yǎng)魚(yú)；住宅的門(mén)窗，向天井方向開(kāi)，天井的陽(yáng)光，讓客廳顯得高大、寬敞和明亮，在工作、休息、讀書(shū)的同時(shí)，感受大自然的氣息，滿足了人們親善自然的心愿，體現(xiàn)了人與自然的和諧之美。

現(xiàn)代建筑對(duì)天井設(shè)計(jì)有過(guò)嘗試，像大型商場(chǎng)、酒店大堂等。天井會(huì)顯得空間貴氣十足，但應(yīng)用還不夠大膽，沒(méi)有顯示傳統(tǒng)天井的特有功能：首先是采光，在低科技條件下小面積天井對(duì)傳統(tǒng)建筑實(shí)現(xiàn)了盡力采光，現(xiàn)代高層建筑中設(shè)計(jì)大面積天井采光只會(huì)造成采光不均（大部無(wú)直照自然光，局部暴曬）。像大型商場(chǎng)的天井，網(wǎng)架上部由透明平板封閉，非常明顯的透光不均。這就需要對(duì)透光材料的透光后狀態(tài)做些改變，讓大部分光線改變方向，達(dá)到各方向面均勻的普遍采光，使天井內(nèi)整個(gè)空間內(nèi)的陽(yáng)光就有了如樹(shù)陰下的感覺(jué)，自然太陽(yáng)光的采光深度可達(dá)70m，同時(shí)天井的其它功能也會(huì)更加優(yōu)越。查得國(guó)內(nèi)的技術(shù)，可能只有“采光板及其應(yīng)用（專利號(hào)：ZL200910065095．4）”產(chǎn)品能夠?qū)崿F(xiàn)，此技術(shù)產(chǎn)品可實(shí)現(xiàn)有限空間的普遍勻透采光，在采光空間內(nèi)各向采光均勻、陽(yáng)光普照、避免暴曬或無(wú)光可照，制作技術(shù)簡(jiǎn)單、結(jié)構(gòu)受力合理、安裝方便，透光的同時(shí)可做保溫層、外裝飾層、防水層使用，若進(jìn)一步研究，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)自然太陽(yáng)光的傳輸。

5.2利用煙囪效應(yīng)實(shí)現(xiàn)自然通風(fēng)，有效利用基底地溫調(diào)溫：

當(dāng)天井頂部被立體透采光板封閉后，就形成了對(duì)整個(gè)建筑占地的大氣隔離，建筑、建筑間空地（天井）受自然風(fēng)、氣候影響消除，有大面積利用基底地溫的基礎(chǔ)，也只有利用通風(fēng)道解決建筑內(nèi)空間（室內(nèi)、室外）的換氣功能?？諝獾耐L(fēng)路徑為：屋頂下部→屋頂至基礎(chǔ)底部平面進(jìn)風(fēng)道→基底平面地溫影響后→基礎(chǔ)底部平面至天井空間底部出風(fēng)道→地溫調(diào)節(jié)建筑空間氣溫→天井空間底部至交通層底部進(jìn)風(fēng)道→交通層頂部至屋頂出風(fēng)道→各使用空間（房間）至屋頂出風(fēng)道→天井上部至屋頂出風(fēng)道→三個(gè)出屋頂出風(fēng)道在屋頂處合并加高出風(fēng)→屋頂上部。此時(shí)，影響建筑空間（使用空間和天井空間）氣溫的因素有：不受陽(yáng)光輻射的基底地溫、通風(fēng)影響（進(jìn)入建筑的空氣）、建筑內(nèi)人的活動(dòng)、進(jìn)入天井的太陽(yáng)光熱。特別是建筑內(nèi)人的活動(dòng)、進(jìn)入天井的太陽(yáng)光熱的因素會(huì)使建筑中的煙囪效應(yīng)更加明顯，用基底地溫調(diào)節(jié)建筑內(nèi)溫度，將會(huì)創(chuàng)造出比窯洞更加舒適、自然、現(xiàn)代的具有冬暖夏涼的生活、工作環(huán)境。為加強(qiáng)空氣的自然流動(dòng)，可以像煙囪一樣加高屋頂出風(fēng)道的出口高度。

這時(shí)，若設(shè)計(jì)完美，平面上為“一建筑使用空間、一天井空間”的可無(wú)限擴(kuò)展相連（或小距相臨，設(shè)抗震縫））大基礎(chǔ)面積建筑，此時(shí)的建筑結(jié)構(gòu)看，相對(duì)成為基面大、高度低的建筑，受力非常合理，不會(huì)產(chǎn)生局部不均勻沉降問(wèn)題，地基處理將不必要，節(jié)省建造成本的同時(shí)又不破壞地質(zhì)結(jié)構(gòu)。天井的封閉，又增加了屋頂?shù)陌踩?，?gòu)成無(wú)限大屋頂，成了人們新的活動(dòng)空間。無(wú)限大屋頂?shù)漠a(chǎn)生與天井空間相配合，又可做到消防安全的自救、互救能力。

5.3建筑功能空間與陸地交通空間的相對(duì)隔離：

當(dāng)前，工業(yè)化帶來(lái)了嚴(yán)重的污染災(zāi)害問(wèn)題，空氣污染、特別是汽車尾氣對(duì)無(wú)辜人員的侵害在增加。在沒(méi)有汽車的古時(shí)，建筑可以高墻、窄巷，空地可以綠樹(shù)、小花?，F(xiàn)在不行了，一輛汽車至少得兩個(gè)車位（居住地、工作地），為了實(shí)現(xiàn)車輛的暢通，道路越來(lái)越寬。停車位、道路的硬化必然減少綠化，減少綠化必然降低空氣的自凈能力，遭受污染在于必然。而所謂的現(xiàn)代高層建筑節(jié)約土地，也是謊話：樓越高建筑的建造成本越高，樓越高意味著樓間距大，意味著居住區(qū)與工作區(qū)的距離加大，意味著各樓間道路硬化距離、面積加大，意味著工作、休息間隔要消耗更多的石油用來(lái)跑路，硬化道路、裸露的外墻、拋棄的無(wú)用屋頂在制造“熱島效應(yīng)”，造成生存成本的大量增加。今天，城市的建筑、綠化、交通的矛盾在日趨加深，用于生活、工作工具——車輛泊車是一位難求，道路的車輛堵塞，擴(kuò)展道路的毀綠、綠化減少使空氣更加污染、渾濁。

時(shí)勢(shì)威逼使原來(lái)的建筑格局發(fā)生改變，無(wú)耐的提出向地下要空間，建造地下車庫(kù)便于停放車輛，建造地下通道疏導(dǎo)交通，盡管這種建造會(huì)提高很多成本。也出現(xiàn)了很聰明的設(shè)計(jì)，即建筑本身的地下一、二層做地下車庫(kù)，以降低建筑本身、及配套的很多費(fèi)用。但似乎作用不大，必竟單獨(dú)建筑中的人、車還是要在地面匯集，擁擠不可避免。能不能在建筑群之下建造相連的車庫(kù)，使機(jī)動(dòng)交通工具的流通限制在建筑下方？

能！從5.2節(jié)中就可以規(guī)劃出這樣的結(jié)果?！耙唤ㄖ褂每臻g、一天井空間”可無(wú)限擴(kuò)展、相連大基礎(chǔ)面積的建筑結(jié)構(gòu)，可以實(shí)現(xiàn)機(jī)動(dòng)交通在整個(gè)建筑下方，使車輛與人流相對(duì)隔離，單向的自然通風(fēng)設(shè)計(jì)又使建筑空間的空氣免受污染。

5.4屋頂覆土綠化的實(shí)現(xiàn)。

屋頂覆土包括，屋面除采光板以外的屋面、天井底部使用功能的地面，與當(dāng)前設(shè)計(jì)的獨(dú)立地下車庫(kù)的屋頂覆土一樣應(yīng)有防水措施，覆土厚度越厚，越能使綠化充實(shí)，并滿足建筑分層間的隔溫、隔聲性能。

借鑒地坑院的改造方法，看似純減法的建筑（挖土），以現(xiàn)代建筑結(jié)構(gòu)思維就可以變成現(xiàn)代加法建筑。現(xiàn)在，為了增加使用壽命，有的人用磚或石頭將窯腿加固，俗稱“戧窯腿”。如果經(jīng)濟(jì)條件許可，還可用磚（或石頭）將窯洞全部券砌，俗稱“暗券窯”。也有的將土全部挖開(kāi)（大揭頂），將窯洞券砌好后再用土封起來(lái)，俗稱“明券窯”?！懊魅G”的做法與現(xiàn)代建筑程序相同，不同的是“明券窯”挖土是為了在地下創(chuàng)造生存空間，現(xiàn)代細(xì)高建筑的深挖是提高建筑本身抵抗災(zāi)害性水平荷載的能力。 “一建筑使用空間、一天井空間”可無(wú)限擴(kuò)展、相連大基礎(chǔ)面積的建筑結(jié)構(gòu)，高度比建筑邊長(zhǎng)小的多，相對(duì)是大低建筑，水平穩(wěn)定性會(huì)非常好，挖土僅是為了屋面、天井底部的覆土需要。

以上的建筑描述已是“一種立體層次建筑（專利申請(qǐng)?zhí)枺?01110022704.5）”思想的形成過(guò)程。立體層次建筑的結(jié)構(gòu)大網(wǎng)架受力合理，可不用深挖基礎(chǔ)，使機(jī)動(dòng)交通與人流分離，隔離污染對(duì)無(wú)辜人的影響，建筑綠化面積與占地相同，機(jī)動(dòng)交通的通行、泊車面積與占地相同，建筑不用空調(diào)就能冬暖夏涼，節(jié)約建造、使用成本。

6結(jié)語(yǔ)：

到底什么樣的建筑是生態(tài)建筑？各種專家、大師都在思考。其實(shí)被拋棄的傳統(tǒng)建筑不僅僅是文物，有她非常多的可利用并發(fā)揚(yáng)的方面；現(xiàn)代建筑是發(fā)展的產(chǎn)物，使人們享受了工業(yè)化、城市化帶來(lái)的文明，同時(shí)又帶來(lái)了對(duì)生存環(huán)境的破壞。進(jìn)步是改進(jìn)的過(guò)程，只有分析、汲取傳統(tǒng)建筑形式的精華，配以當(dāng)代合理建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定框架，一定能建造理想的節(jié)能、生態(tài)型建筑。法國(guó)建筑設(shè)計(jì)師艾瑞克?古伯特（Eric Guibert ）說(shuō)：“建筑是一種優(yōu)化人們生活的設(shè)計(jì)空間，一種對(duì)使用者而言具有某種意義，同時(shí)讓他們感受到自由，并可以與自然保持平和與持久聯(lián)系的空間。”