■ 孟思佩 Meng Sipei 王金奎 Wang Jinkui

川南地區(qū)生土民居建筑氣候適應(yīng)性分析

■ 孟思佩 Meng Sipei 王金奎 Wang Jinkui

以濕熱氣候?yàn)橹鞯拇系貐^(qū)生土民居為分析對(duì)象，通過(guò)對(duì)川南地區(qū)生土民居現(xiàn)狀實(shí)地調(diào)研，分析該區(qū)域的生土民居如何利用生土、石材、竹木等自然材料，結(jié)合建筑周邊環(huán)境的氣候要素為居民創(chuàng)造熱濕適宜、通風(fēng)順暢、采光良好的居住環(huán)境。分析民居居住環(huán)境的實(shí)際情況，對(duì)民居存在的不足之處提出改造措施，達(dá)到改善川南地區(qū)居民居住環(huán)境的目的，并且提高川南生土民居的建筑氣候適應(yīng)性。

川南地區(qū)；生土民居；建筑氣候適應(yīng)性

生土、石材、竹木是我國(guó)傳統(tǒng)民居長(zhǎng)久使用的建筑材料，這些材料與現(xiàn)代的建筑材料相比，保持了其生態(tài)和自然的本質(zhì)。川南生土民居作為傳統(tǒng)民居類型之一，其使用的是未經(jīng)煅燒僅與曬干植物混合的土壤以及本地的竹木作為主要建筑材料，在民居建造和使用的過(guò)程中建材對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響能力是有限的[1]。民居拆除后，作為建筑材料的土可返回土地利用，不對(duì)生態(tài)環(huán)境造成破壞。在川南地區(qū)這樣的生土建筑仍普遍存在于鄉(xiāng)村民居中。本文以川南地區(qū)生土民居為例，分析其在建筑的氣候適應(yīng)性方面的體現(xiàn)。

1 川南地區(qū)氣候及地理特點(diǎn)

川南地區(qū)是指位于四川省成都平原以南的區(qū)域，環(huán)境潮濕，夏季高溫多雨，冬季寒冷濕潤(rùn)，屬于夏熱冬冷地區(qū)（非采暖區(qū)），典型濕熱氣候。如圖1所示，該區(qū)域?yàn)榍鹆甑貛?，山體起伏較小，地勢(shì)低處為農(nóng)田。受地勢(shì)的影響，丘陵缺少平坦的地塊，民居選址多靠近丘陵山體底部，朝向各不相同，很難形成較大規(guī)模的聚居村落。

2 傳統(tǒng)生土民居建筑概況

川南地區(qū)竹木資源豐富，山石可開(kāi)鑿利用。竹、木、石多用作民居建筑材料。該地區(qū)生土建筑仍在鄉(xiāng)土民居中普遍存在，其中以夯土墻承重的版式生土民居較多。民居使用當(dāng)?shù)氐耐寥溃ǘ酁轲ね粒┗旌细傻静葑鳛槊窬咏ㄔO(shè)的主要材料，結(jié)合竹條和木材，運(yùn)用傳統(tǒng)的夯土技術(shù)完成承重和分隔墻體的筑造。川南雨水充足，屋頂為小青瓦木楞條結(jié)構(gòu)的坡屋頂，屋頂出檐較寬可減少雨水對(duì)夯土墻面的侵蝕。

川南地區(qū)夏季炎熱多雨，濕度高，天氣悶熱。民居空間布局開(kāi)敞、流通，呈一字形或L形，如圖2所示民居主要由堂屋、臥室、雜物間、餐廳、廚房以及其他生活輔助區(qū)間組成。其中堂屋、臥室、雜物間、廚房、餐廳多相連，主要用房為雙面坡屋頂，生活輔助用房多為單坡屋頂。堂屋處于民居正中位置，其余空間沿堂屋兩側(cè)對(duì)稱布局。

3 民居室內(nèi)熱環(huán)境的氣候適應(yīng)性分析

圖1 四川省井研縣陳家沖

圖2 民居布局及周邊環(huán)境

建筑室內(nèi)的熱環(huán)境受到其室外溫度、濕度、風(fēng)速、熱輻射等多重因素的影響。而建筑本身構(gòu)件的設(shè)置和周邊的環(huán)境會(huì)改變室外環(huán)境因素直接作用到建筑本身的效果。在川南地區(qū)，氣候的原因決定了民居夏季防曬遠(yuǎn)比冬季保溫更為重要。影響川南生土民居熱環(huán)境的設(shè)置如下。

（1）外墻為夯土墻，又叫“版筑墻”，為了滿足結(jié)構(gòu)要求，墻體較厚。墻體作為民居圍護(hù)結(jié)構(gòu)的重要組成部分，其直接承受室外熱作用。夯土墻體具有熱阻大、熱惰性高的特點(diǎn)[2]。這樣的設(shè)置使民居隔熱保溫性能好，散熱快，且內(nèi)表面溫度低，冬暖夏涼，有利于形成室內(nèi)穩(wěn)定的熱環(huán)境（圖3（1））。

（2）屋頂為小青瓦木楞條坡屋頂，通過(guò)瓦片與瓦片之間的搭接蓋縫來(lái)達(dá)到防水的目的。這樣的構(gòu)造方式能夠讓風(fēng)直接從屋頂表面以及瓦片縫隙間帶走熱量，減少通過(guò)屋頂傳入室內(nèi)的熱量。（圖3（2））

（3）民居屋頂設(shè)置寬挑檐，除了能避免雨水對(duì)墻體的侵蝕以外，根據(jù)太陽(yáng)高度角夏季高、冬季低的特點(diǎn)，挑出的寬度恰可有效地遮擋夏季強(qiáng)烈的日光，減少直射陽(yáng)光對(duì)墻體的暴曬，又不至于遮擋冬季溫暖陽(yáng)光照入室內(nèi)，充分利用陽(yáng)光對(duì)室內(nèi)熱環(huán)境的影響。（圖3（3））

（4）民居采取“林盤”的方式，通過(guò)周邊種植竹木，以及背靠山體的遮擋，這些周邊環(huán)境因素減少太陽(yáng)輻射對(duì)房屋的直接照射時(shí)間[3]。根據(jù)不同的朝向，各民居種植竹林樹木的位置不同，在夏季為房屋避西曬起到良好的作用(圖3（4）)。

4 民居室內(nèi)濕環(huán)境的氣候適應(yīng)性分析

空氣濕度是影響居民熱舒適的重要因素之一。濕度過(guò)低，人體皮膚缺水，易干燥粗糙；濕度過(guò)高，易滋生細(xì)菌、霉菌，不利于人體健康。由于氣候的原因，川南地區(qū)夏季雨水豐富，且民居采取林盤方式，樹木多，與農(nóng)田靠近，濕度相對(duì)較高。調(diào)整川南生土民居濕環(huán)境的措施如下。

（1）夯土墻具有很好的吸濕性，對(duì)空氣濕度具有調(diào)節(jié)作用[4]。民居采用夯土墻，濕度過(guò)大時(shí)，夯土墻可吸收空氣中的水蒸汽；濕度過(guò)低時(shí)，水蒸汽向室內(nèi)空氣散發(fā)，使室內(nèi)濕度能夠處于穩(wěn)定狀態(tài)。

（2）民居屋脊較高，屋面坡度大，排水順暢，瓦屋頂通風(fēng)良好且易于檢修，這樣的設(shè)置使民居室內(nèi)能在雨季保持相對(duì)干燥的狀況，保證室內(nèi)不因雨水的滲入而過(guò)分潮濕。

（3）民居室內(nèi)地面為便于清掃，設(shè)置水泥硬化，地面無(wú)保溫處理，夏季受雨水（濕度大）和高溫影響，墻角會(huì)出現(xiàn)返潮的現(xiàn)象；而冬季雨天，受濕度和低溫的影響，室內(nèi)地面會(huì)出現(xiàn)陰冷的狀況，可采用架空地面或木地板提高地面的熱惰性，滿足該狀況下居民舒適的需求。

5 民居自然通風(fēng)組織的氣候適應(yīng)性分析

良好的通風(fēng)可以降低室內(nèi)的溫度和相對(duì)濕度。風(fēng)主要通過(guò)兩方面對(duì)民居影響：一方面，是丘陵地形條件下，自然對(duì)流對(duì)民居風(fēng)環(huán)境的影響；另一方面，是在周圍風(fēng)環(huán)境條件下，民居布局、構(gòu)造、周邊環(huán)境設(shè)置對(duì)其風(fēng)環(huán)境和室內(nèi)通風(fēng)的影響[5]。影響川南生土民居風(fēng)環(huán)境的設(shè)置如下。

（1）夏季主導(dǎo)風(fēng)影響下，該地區(qū)的民居多選址于丘陵的迎風(fēng)面，增加風(fēng)對(duì)民居散熱的作用。且丘陵地形易形成明顯的風(fēng)壓差，這樣的設(shè)置使民居對(duì)自然風(fēng)的引入十分有利。

（2）民居根據(jù)選址情況，在冬季主導(dǎo)風(fēng)向種植竹木，這樣的設(shè)置可以對(duì)冷風(fēng)形成遮擋，有效地阻止冷風(fēng)對(duì)室內(nèi)的侵襲。

圖3 生土民居熱環(huán)境設(shè)置

（3）民居的空間布局開(kāi)敞、通透。院壩空間和寬挑檐的設(shè)置對(duì)引入室外自然風(fēng)有積極作用。堂屋后部墻體設(shè)置后門，敞開(kāi)時(shí)與民居設(shè)置的門窗可以形成該區(qū)域內(nèi)部空氣的流動(dòng)，使室內(nèi)能夠保持一定通風(fēng)。同樣，部分風(fēng)也通過(guò)瓦縫滲人室內(nèi)。

（4）夯土墻體不易設(shè)置煙囪，內(nèi)部空間廚房通風(fēng)排煙存在問(wèn)題。有的民居直接靠門窗和瓦縫排煙，通風(fēng)排煙效果差。如圖4所示，部分民居取消廚房山墻上部的三角夯實(shí)土墻，而是直接通過(guò)三角的木屋架支撐屋頂，通風(fēng)排煙可以在該區(qū)域進(jìn)行。

（5）養(yǎng)殖棚作為民居生活輔助區(qū)域，其設(shè)置一面或兩面墻體開(kāi)敞，增加通風(fēng)。養(yǎng)殖棚背向民居，整體位于民居的下風(fēng)口，避免牲畜氣味對(duì)居住區(qū)的干擾。

6 民居天然采光的氣候適應(yīng)性分析

光在建筑上的作用不單只是采光，光環(huán)境的好壞能夠影響到建筑內(nèi)居民的生理和心理健康，好的光環(huán)境能夠?qū)用竦纳硇慕】灯鸬酱龠M(jìn)的作用。川南地區(qū)常年云層較厚，日照較少，陰天較多。影響川南生土民居光環(huán)境的設(shè)置如下。

（1）民居夯土墻體承重，窗面積設(shè)置并不大，且無(wú)開(kāi)啟面，由木條作為防護(hù)遮擋，縫隙透光，采光效果極差。民居白天主要依靠開(kāi)敞大門進(jìn)行采光，在不能滿足條件時(shí)，使用燈光照明（圖5（1））。

圖4 屋頂通風(fēng)排煙設(shè)置

（2）民居屋頂部分使用亮瓦，亮瓦跟其周圍瓦片的構(gòu)造并無(wú)太大差別，只是使用了玻璃材質(zhì)的瓦片。玻璃亮瓦的設(shè)置可以增加民居室內(nèi)采光，能夠形成局部照明的環(huán)境，滿足居民簡(jiǎn)單的使用（圖5（2））。

（3）民居室外院壩表面硬化為淺色水泥，敞開(kāi)門采光時(shí)可以通過(guò)光反射增加室內(nèi)光照條件，在外界光照條件較好時(shí)，效果明顯。

7 結(jié)語(yǔ)

圖5 生土民居光環(huán)境的設(shè)置

傳統(tǒng)生土民居是長(zhǎng)期適應(yīng)地區(qū)氣候和生態(tài)環(huán)境的有機(jī)產(chǎn)物，在川南地區(qū)建造的生土民居，利用實(shí)實(shí)在在的本土資源，民居熱、濕、風(fēng)、光環(huán)境的形成與提高僅靠建筑構(gòu)造措施來(lái)完成，不依靠過(guò)多的能源和資源，這樣無(wú)論在民居建造過(guò)程中還是在使用過(guò)程中，對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響都是有限的，且能滿足居民的使用要求。面對(duì)快速發(fā)展的建筑業(yè)，在生態(tài)環(huán)保的基礎(chǔ)上，利用適應(yīng)當(dāng)?shù)貧夂虻膫鹘y(tǒng)技術(shù)、材料、建筑手段，為居民創(chuàng)造適應(yīng)現(xiàn)代生活的建筑，做到建筑本身和生態(tài)環(huán)境的可持續(xù)，讓環(huán)保節(jié)能的建筑能夠長(zhǎng)久地發(fā)展。

[1]趙群,周偉,劉加平.中國(guó)傳統(tǒng)民居中的生態(tài)建筑經(jīng)驗(yàn)芻議[J].新建筑,2005(04).

[2]尚建麗.傳統(tǒng)夯土民居生態(tài)建筑材料體系的優(yōu)化研究[D].西安:西安建筑科技大學(xué),2005.

[3]楊顯平.淺議林盤家園的普遍意義及價(jià)值[J].鐵道勘測(cè)與設(shè)計(jì),2013(05).

[4]吳巖琳,周典.渭北黃土高原溝壑區(qū)村落民居生態(tài)化設(shè)計(jì)方法研究[J].華中建筑,2015(01).

[5]王沛,曹躍君.傳統(tǒng)民居的自然通風(fēng)設(shè)計(jì)探討[J].四川建筑科學(xué)研究,2012(02).

Analysis of Earth Dwellings' Architectural Climate Adaptability in South of Sichuan

The paper analyses the earth dwellings in south of Sichuan where climate is mainly hot and humid. By surveying the current condition of earth dwellings in south of Sichuan at the site, the paper analyzes how the earth dwellings use soil, stones, wood and other natural materials in the area, combined with the surrounding climatic factors to create favorable heat and moisture, smooth ventilation, good day lighting living environment for the residents. It also analyzes the residents' actual living environment and puts forward the reform measures for the shortcomings of existing houses so as to improve the residents' living environment in south of Sichuan and enhance the earth dwellings' climate adaptability in south of Sichuan.

south of Sichuan, earth dwellings, architectural climate adaptability

2016-06-20）

孟思佩，河北建筑工程學(xué)院建筑與藝術(shù)學(xué)院在讀研究生；王金奎，通訊作者，河北建筑工程學(xué)院建筑與藝術(shù)學(xué)院副教授、碩士研究生導(dǎo)師。