岭南民居的自然通风.pdf

s t y l e s F e a t u r e so fc 嘲e s T o w n s 臣雹城镇风貌与建筑设计岭南民居的自然通风谢浩摘要：在简要介绍广东地区气候特点及自然通风原理的基础上，详细探讨了广东民居的自然通风设计手法。包括规划布局、天井及楼井、冷巷及廊道、门窗及室内隔断等几个方面。最后列举一些实例作进一步说明。一前言广东大部分地区属于海洋气候，其炎热特点有别于武汉、长沙等大陆气候，更不同于新疆地区的干热且温差大的天气。在广东的建筑内主要采用通风的办法散热，而不是用围护的方法阻止热量进入室内。建筑自然通风的形式有风压通风和热压通风两种，两种方式的作用原理不一样。风压通风是通过空间尺度的变化，造成建筑迎风面和背风面空气密度的不均匀，从而产生压力差而形成风；热压通风则是通过温度的变化和进出风口的高差，造成室内外空气密度的不均匀，形成冷热空气的交换，从而形成风。这两种通风模式在广东传统民居中都有灵活地运用。研究民居建筑的自然通风技术将给现代建筑设计带来有益的启不。图1 有利于自然通风的民居规划布局二广东民居的自然通风设计分析在广东传统建筑中，通风的处理手法有多种，较常见的有设置天井、冷巷、漏空墙、走廊、中庭以及通风门窗等。(一)规划布局总体布局的好坏对建筑室内的通风有决定性的影响。在民居中，要取得良好的自然通风效果，首先是在总体布局中有良好的朝向，以便具备引风入室条件其次是建筑的空间组合要合理，单体平面要开敞，室内空间要通透，以便使风能够在建筑之间穿行，迅速地带走热量。此外，总平面的布局中也应讲究与地形的结合，尤其是有高差的地区，利用地势能取得良好的通风效果。室外有植物、水体的，也能利用起来用于建筑通风。试验表明，当风经过植物和水体之后，再吹入室内，它的温度和湿度会下降。植物和水体还能美化环境，为人们创造一个更舒适的居住空间。在广东民居的总体布局中，多采用梳式布局和密式布局两种方式。这两种方式都利用了风压通风和热压通风的原理，再加上建筑的天井等开口的灵活运用，能达到比较好的通风效果。图2 广东新会梁启超纪念馆 万方数据s l e s F e a t u r e so fc 砌e s T o w n s 互譬：田城镇风貌与建筑设计在广东民居古村落中我们往往可以看到梳式布局，村前村后的水塘、农田和树木构成一个低温空间，热空气经过后，温度降低了，村内建筑群构成高温空间。这样，村内村外由于冷热温度差的作用，自然形成了冷热空气的交换，就构成了自然通风。具体来说，梳式平面的巷道整齐排列并与夏季主导风向平行，有阵风时，巷道因狭窄而提高风速，有利于降温。静风状态下，又因巷道狭窄，受墙及周围建筑阴影遮盖，巷内高密度冷空气与巷外低密度热空气形成对流，改善了住宅的热环境。冬季来临刮寒风时，周围由果树、竹木形成的绿篱对其有遮挡作用。另外，广东传统建筑着重热压通风的组织，因为这是经常发生的，而且适合人体热舒适的要求。对风压通风也有考虑，但并不完全依赖它。在早期岭南传统建筑中很少见到“穿堂风”就说明了这点。从密集式民居布局来看，其内部巷道(火巷、侧巷)窄，空间小，又有高墙屋檐遮挡，接受太阳辐射量少，温度较低。而天井院落空间大，气候炎热时，阳光直射，温度很高。当热空气上升时，巷道和室内的较冷空气就补充进去。这样，就构成了热压通风。(二)天井、楼井天井可以说是中国民居的一大特色，不仅亚热带地区使用，北京四合院等民居的天井也是运用娴熟的。而在广东民居的通风系统中，天井、厅堂、廓道三者是相互联系，密切配合。但是在这三者之中，天井担负着组织和纽带的作用。因为广东民居大都坐北朝南单座宅院往往以天井为核心，周围布置厅堂、卧图3 露天楼井房、厨房、杂间等，各种功能用房都面向天井开窗，对外不开窗或开小窗。这样，房屋的通风与采光主要来自天井，可见天井在广东传统建筑中的突出地位，在传统的竹筒屋及西关大屋中都可以感受到。天井通常呈筒状，成为建筑与外界的连通口，由于天井内受到太阳直射的机会较少，造成房间内的阴凉环境，同时，天井内自由对流比较活跃，热空气上升，所以形成天井内温度较外面低，由于室内外存在温差，所以形成热压通风。民居建筑中有单天井和多天井之分。单天井只有进风口，于是需要在别的地方再开口来解决出风口的问题，于是，就有了与廊道等的结合。多天井可以自行解决进风口和出风口的问题具有进出口通风的作用，结合开敞的厅堂和贯通的廊道，形成通风系统，很好地解决了民居与气候的关系。广州市小画舫斋民居中的住宅建筑就属于多天井通风的情况，房屋的通风主要靠前天井进风和后天井出风，而后天井做成狭长形。在城镇中，由于人口密度大，很多民居做成楼房形式，楼房通风属于垂直通风。有些民居由于用地等的限制，屋前有天井，就具备引风人室的条件，但屋后没有空地，无法做后天井，于是在建筑物内就用楼井(或天窗)来代替，以取得出风口。在处理楼井的顶盖时，有的用屋盖，有的露天。在广东台山、开平等地的近代侨乡民居中，一些楼房住宅由于进深大，故在厅堂前部设楼井。楼井可以起到引风、采光、换气的作用，但这种住宅常在后墙开小窗作为出风口。(三)冷巷、廊道图4 广州民居中的木栅门(趟栊)图5 高宽比比较大的。青云巷”万方数据s t y l e s F e a t u 陀so fc e s T o w n s 叵量躅城镇风貌与建筑设计冷巷在许多民居中都可以见到，它是建筑排列组合形成的一个比较窄的巷道，或者是在建筑的一侧留出的一条小廊道。当巷道的一侧有建筑形成阴影区，巷道内就会形成温度差，从而形成热压通风。有的民居为四点金或三进院落，但通风不理想，于是就在它的一侧或两侧增加了巷道。单纯的院落民居天通常情况下只起风压作用，增加了冷巷，就可以有热压作用。这种巷道既解决了交通、防火，又适应了气候条件。而这样的巷道要达到好的通风效果，与它的朝向也有很大的关系。岭南地区的主导风向为东南或南，因此冷巷为南北向，便于通风，还必须造成阴影区，才能达到冷巷的目的。具体地说，冷巷有两种：一种是室内连接各房间的通道，此巷道长期不受太阳辐射，空气流通又顺畅，生活余热最少而成为“室内冷巷”(如西关小屋的冷巷)；另一种是外墙与周围墙之间或相邻两屋之间狭窄的露天通道，后者有人称之为“青云巷”，此巷高宽比大，受太阳照射的面积小，受晒时间短而长波辐射少、空气温度较低而成为“露天冷巷”。冷巷是截面面积较小的风道，其风速会增大，风压会降低，与冷巷接通的各房间较热的空气就被带出冷巷，较冷空气就会进入补充，达到通风效果。内外廊式的建筑是广东建筑的又一种常用的平面布局形式。对于早期外廊式建筑，风从外廊门的上部进入，从外廊门的下部出来；对于中期外廊加天窗式建筑或后期外廊加天井式建筑，则是风从天窗或天井进入，从外廊门排出。可以说，风压通风的方向与热压通风的方向是相反的。当建筑设置了一圈外廊时，除了可以较好地进行遮阳外，还可以组织通风。同时图6 通透围墙结合漏空墙的设置，通风的效果更加明显。骑楼其实也是同一种外廊式建筑，广外l 旧街中的骑楼建筑大多都是沿街布置的，所以都是外廊式的建筑。骑楼建筑的外侧式镂空的柱式使得气流更容易地穿堂过室。这种自然的通风形式能够使建筑的外部空间与建筑巧妙地结合在一起，既不影响立面层次，还能增加空间的穿透性。(四)门、窗及室内隔断民居中的建筑构件如门、窗等，一直是大家推崇的建筑艺术。那美丽的雕花、多种多样的窗门形式等等，都为我们所津津乐道。然而，这些构件除了具有观赏价值外，还为建筑的通风带来好处。民居的门窗处理得当，对通风也能起着良好的作用。例如有的民居把门做成上下两截活动式格扇；有的在二楼开窗部位做成落地格扇，格扇的下截采用通透式固定木栏杆，以保安全。当格扇开启时，风从上下吹入形成对流，其风量可增加一倍左右。在门的处理方面，广东沿海一带和粤中地区的民居中，一般都在大门外再加一道通透的木栅门(称为趟栊)。当天气炎热时，大门敞开而关闭木栅门，既可通风又可防御。潮汕地区的木栅门上还饰有八卦图案，各户都不同，这是封建迷信对宅第的影响所致。室内主要隔断都是上下通透的杉木隔断。平天台前方护栏为通透的瓶形瓷栏杆，这些都是为了减小通风阻力，利于流场均匀分布。在粤中地区的民居中，通常在大厅上空的屋面上做天窗。天窗也称为气窗，是可开闭的形式，灵活自由，一般设置在厅堂上方的屋顶上，有开拉式气窗、撑开式气窗，也有做成风兜的。当大门关闭时，因天井图7 广东梅州叶剑英元帅故居 万方数据图8 通透的女儿墙、门廊、阳台s t y l e s&F e a t u r e so f c 蹦e s T o w n s 皿基躅城镇风貌与建筑设计甚小，风可以从屋顶气窗吹入，出风口则为后窗或楼梯口，通风效果良好。因天窗位置接近屋脊，开口比前、后天井都高，又因处于主导风的背风面，经常处于负压，所以无论在风压通风或热压通风时都起着出风口的作用。这种开口形式使得民居的屋顶呈现出绚烂多彩的风格，广州那高低错落、形式多样的竹筒屋的屋顶，成为了广州旧城区的一道风景线。而在民居室内，也可造成美丽的光影效果。三、实例下面就以广外l 的部分传统民居为例，通过对它们的调查和分析研究，并同我们现代的建筑设计进行一些比较，从而总结出一些前人经验做为我们的借鉴。竹筒屋是广州大量存在的具有岭南特色的传统民居。它不同于我国一般房屋面宽大于进深的结构，它是以面宽小，进深大为特点，两者之比由1：4 至1：8 不等，由前至后排列以天井间隔的多间房屋，旁开“冷巷”，形如竹筒，故称之为“竹筒屋”。此外，竹筒屋的门也很有特色：门口有三层门，外面为脚门，中间是趟栊，里面是对开厚实木门，分别起着采光、通风和防盗作用。然而，由于当时社会风气良好，大家喜欢夜不闭户，只是拉上趟栊而已。竹简屋的基本单元有三种通风散热的方式：1 风压通风，当室内有主导风作用，房屋的迎风面正压和背风面负压就形成压强差。当门、窗打开，风从前天井进入室内，经冷巷从后天井出，形成穿堂风。2 热压通风，在没有阵风时，这种通风方式起主导作用。因前天井受晒面积和受晒时间均比后天井要大要长，前天井空气温度比后天井高，空气密度比后天井小。当室外为静风时，前后天井空气密度差就形成热压差。3 混合式通风，热压通风是经常存在的，这正是竹筒屋通风的一大特点，当风压发生时，两种通风形式就会同时作用而产生一种复杂的混合通风方式。西关小屋的通风也有三种方式：1 风压通风，即通过室外主导风在房屋的迎风面和背风面形成风压差而通风。2 热压通风，由于前后两个天井面积不同而使其受太阳照射的时间不同，从而形成了两个天井热压差，通过它们之间的“冷巷”形成气流，产生通风。由于热压通风的成因是天井的空气温度差，这种温度差因天井设计而成，不受外界主导风的影响，因此热压通风是稳定的。这就是西关小屋通风的最大优点。3 风压通风与热压通风同时作用，西关小屋热压通风是经常存在的，在风压通风时，两者就会共同作用，这是一种最复杂的通风方式。对南向的西关小屋而言，风压通风方向与热压通风方向是相反的，此时因风压风的风速较大，热压风就让位于风压风。随着旧城的无序改造，越来越多高大建筑物出现，挡住了或改变了主导风的方向，此时，热压通风的作用就更明显了。经实测发现，西关小屋首层在炎热日子感到阴凉，是因为利用了经常性的热压通风。而二层则主要利用风压通风。但因风压通风不是经常发生的，热压通风又不如首层，加上二层的屋顶隔热较差，故居民有“暑 万方数据s t y I e s F e a t u r e so fc 嘲e s T o w n s 臣皇雹城镇风貌与建筑设计图1 0 番禺余荫山房(广东四大名园之一)不登楼”之说。在早期的岭南建筑中，由于室内人们的生活和劳动强度不大，需要排走的余热比现代建筑少得多，又由于建筑内外热环境设计的合理性，自然通风基本可以满足室内散热要求。当局部自然通风不足时，就采用人工通风，如摇扇子、拉风箱等。广东近代建筑从国外引进电风扇，特别是吊扇，是用机械通风加强热压通风的很好例子。转动的扇叶片上方是负压区，下方是正压区。负压正好把室外较凉的空气从满周窗上部和横披吸进风扇上方，经扇叶拨向风扇下方，原下方较热的空气在正压驱动下被赶出满周窗下部或窗下墙的漏空花格及门外。另外，广州夏季主导风多为阵风。后天井开口窄而高，阵风不能一下全部排出，部分动压变成静压，于是，冷巷和后天井之间就成了藏风的地方。阵风一停，部分静压风又变成动压风往回吹，也就是所谓的“回风”。四，结语与其他相对复杂、昂贵的技术相比，自然通风是当今生态建筑所普遍采取的比较容易接受而廉价的技术措施，它具有节能、清洁的优点，体现了可持续发展的理念。以上分析了各种自然通风的建筑手段，其实还有其他不同的形式，也可以是几种手段结合在一起布置，增加通风形式的多样化。尽管自然通风的应用还存在不足之处，但作为一种解决室内空气温度、洁净度和舒适度的传统方式，其优势在新建筑的运用中依然具有强大的生命力，从广东传统民居给我们的启示，结合建筑艺术的创造，我们得到许多宝贵的经验，为我们以后的建筑创作道路指出更好的方向。参考文献：1 谢浩住宅建筑组群的自然通风设计研究房材与应用2 0 0 5 52 汤国华岭南湿热气候与传统建筑中国建筑工业出版社2 5作者单位：广东工业大学建设学院建筑学系 万方数据岭南民居的自然通风岭南民居的自然通风作者：谢浩，Xie Hao作者单位：广东工业大学建设学院建筑学系刊名：小城镇建设英文刊名：DEVELOPMENT OF SMALL CITIES&TOWNS年，卷(期)：2007(12)被引用次数：1次 参考文献(2条)参考文献(2条)1.汤国华 岭南湿热气候与传统建筑 20052.谢浩 住宅建筑组群的自然通风设计研究期刊论文-房材与应用 2005(05)引证文献(1条)引证文献(1条)1.李远.段晓丹 简析传统民居自然通风手法对低碳建筑设计的启示期刊论文-重庆建筑 2011(2)本文链接：