岭南传统与现代建筑防热问题探讨论文_孙志文,方玲

广东白云学院 广东 广州 510450

【摘 要】防热设计是岭南地区建筑最为重视的设计要求之一,成为影响使用者健康和舒适的重要因素。本文着重分析了岭南地区现代建筑在防潮防热方面出现的设计优势和缺陷,并主要从设计和用材角度分析传统建筑的防热特点以及建筑防热中值得借鉴的措施以期待发扬。

【关键词】岭南建筑;防热措施;现代建筑

前沿

在建筑气候分区中,岭南属于夏热冬暖的湿热地区。相对于全国来说,岭南纬度最低,太阳高度角较大;又因靠近东南沿海,海拔高度低,空气湿度大,因而太阳辐射强烈,人体蒸发散热困难。即使空气温度低于32°C,因空气相对湿度达到90%以上,人们也会因蒸发散热困难而感觉很闷热。一年中,炎热的时间很长,达七个月左右。因此,防热一直是岭南建筑要解决的主要功能问题。

1 传统屋顶防热

1.1传统覆瓦坡屋面的形式与构造

岭南传统民居大部分为双坡硬山屋面,采用木屋架上覆陶瓦(又称素瓦)作法。一般做法为:木屋架上放檩条,檩条上面钉桷板上覆板瓦,上面再盖筒瓦,筒瓦内外覆灰浆层,用以固定筒瓦和板瓦(如图1)。这种屋面具有良好的综合隔热性能,由此指出,岭南传统建筑屋面材料的热工参数并不具有隔热优势,而是这些热工性能普通的瓦片相互组合形成了一种含有活跃空气层,同时兼有通风与遮阳综合效果的隔热结构层,为建筑隔热与舒适度的提高做出了贡献。

岭南地区屋面瓦,其隔热工作原理是一致的,铺设的瓦片层数越多,舍内的热环境越好,但造价比较高,屋面荷载也大。

1.2传统覆瓦坡屋面通风作用隔热性能分析

空气层在传统民居瓦屋面中的普遍存在,不仅在构造热工性能上为提高屋面构造的隔热性能做出了重要的贡献,同时也使屋面具有了通风隔热的能效。由于筒瓦和板瓦一般是直接铺设在物价桷板上的,在瓦片之间,尤其筒瓦与桷板、板瓦之间存在着活跃的空气层,这便使传统覆瓦屋面有具有了通风屋面的性能。

在白天,屋面收到太阳的照晒,温度升高,而筒瓦内表面温度在筒瓦的遮挡下温度相对较低。这样,筒瓦内空气在筒瓦内外温度差的作用下,通过筒瓦与板瓦之间的空隙流出;筒瓦内由于空气的流走,压力下降,这时室内空气就通过板瓦与桷板之间的空隙,源源不断第进来补充,于是形成了屋面筒瓦结构的通风系统(如图2,3),降低了筒瓦下部构件的温度。

在夜间,室外温度和瓦面的温度降低,室内温度高于室外与瓦片温度,筒瓦下部构件的表面温度高于室外空气温度,因此外界空气通过筒瓦与板瓦间的空气进入。由于筒瓦与下面桷板、板瓦间的温度差,空气在筒瓦内形成强烈的热压对流涡漩;由于外界空气进入筒瓦内部空气层,筒瓦内压力增大,使室外凉爽的空气经筒瓦流向室内。与此同时,在靠近桷板与板瓦所形成的空隙处,室内部分空气也被筒瓦内的涡漩带走,增加了带走室内热量的机会(如图4,5),降低了室内温度。

2 建筑主体防热

2.1岭南传统建筑形式特征--热压通风

岭南建筑单体多数采用风压通风、热压通风的散热形式。低层建筑迎风布局并设立前后天井,有风时,风从屋外到天井,形成穿堂风,以风散热;无风时,利用前后天井的温度差形成静压回风,以风降温。高层建筑开设穿心风雨洞,疏导主导风,卸减风负荷;同时设置螺旋斜梯引导风向,风自外向内贯穿全塔,达到散热降温效果。此外,建筑外部多设高墙冷巷,阻挡热辐射,防御台风,内部采用庭院式园林,通过轻巧的外廊连接,使室内、室外融为一体,形成“庭院风”,交换内外气流。

3 现代建筑的防热问题调查与实测

由于校园许多同学反映建筑学院的画室十分闷热,在其它课室没这种感受,所以我们决定以俩画室作为对象,四间普通课室作为辅助对象,用温湿测试仪器来进行测量实验,通过对比实验

发掘现在建筑的物理环境状况,

3.1调查结果

把5天所测量的温度数据平均起来得出该表,可以看出画室的内外温差较其它课室大,虽然画室设有老虎窗,但由于高度不够,导致没有形成热压通风

的出口,所以德艺楼的屋顶通风不好,造成室内过热。由此可见现代建筑热环境不好,传统岭南建筑的一些做法值得我们去借鉴。

4 结语

现代建筑与传统岭南建筑相比较,建筑结构和建筑构造发生了很大的改变,传统的砖木结构变成了钢筋混凝土框架结构,坡屋顶变为了平屋顶。传统建筑厚墙薄顶,对外开窗少,开窗面积不大,所以,外墙导热热阻大,外界热量不易传入室内;屋顶瓦片轻而薄,热容量少,白天吸收太阳辐射热少,温升小,对室内的长波热辐射也少;瓦件散热较快,太阳落山不久瓦面很快降温,晚上有利室内热通过大面积的屋顶向天空辐射散热。现代建筑外墙多为填充墙,较薄,开窗多而且开窗面积大,室外各种热量容易传入室内,特别是西墙。屋顶的刚劲混凝土平板,导热系数和热容量都较大,白天吸收太阳辐射热多,温升高,对室内的长波辐射强,而且平屋面比坡屋面的平均辐射角系数大,吸收太阳辐射热多,晚上又因热惰性较大而散热慢,所以现在建筑的顶层和西向房间白天和夜晚热环境都较差,因此要更加重视现代建筑的防热问题,因此提取传统建筑的防热优势在建筑设计者使用。

参考文献:

[1]谢浩. 岭南民居的建筑遮阳[J].住宅科技. 2007(04).

[2]罗健壮,伍秉效.浅议岭南地理环境与建筑文化的关系[J].职业圈. 2007(09).

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[4]郑振.岭南建筑的文化背景和哲学思想渊源[J].建筑学报. 1999(09).

论文作者:孙志文,方玲

论文发表刊物:《低碳地产》2016年6月第11期

论文发表时间:2016/11/16

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