江汉平原近代民居夏季气候适应性设计研究论文_陈雨行

(武汉大学城市设计学院 湖北 武汉 430072)

【摘 要】江汉平原作为湖北中部的大平原,其独有的夏季气候和地理特征使得其近代民居建筑在适应气候方面有着很多特点,本文从江汉平原气候、地理特征出发,探寻江汉平原民居择址建造的特殊手段,研究其在改善江汉平原夏季湿热环境下改善建筑小环境的传统方法,也通过研究引起其他研究者对江汉平原民居这类小众的注意。

【关键词】江汉平原;民居;气候适应性设计

【中图分类号】TU22 【文献标识码】A 【文章编号】1002-8544(2017)20-0036-03

随着绿色建筑和地域性建筑概念的流行,气候适宜性研究现在已经成为近代民居建筑的一个主要研究方向,但对于近代民居气候适应性的研究,目前还主要集中在聚落的层面上,对于单体建筑适应当地气候的特殊做法和构件,都少有研究。尤其是以天、潜、沔为核心的江汉平原,由于地理原因和历史上数次大的移民潮,并没有形成自己极具特色的民居形式,一直被认为并没有太大的研究价值。本文从气候适应性出发,对江汉平原地区近代民居单体适应夏季气候的营造方法和构件进行研究分析,发掘其产生的内在原因,尝试探究民居建筑研究中新的方向。

1.研究对象及范围

文章选取笔者家乡—位于江汉平原中部的天门市作为主要研究范围,收集周边包括潜江、沔阳的民居资料,主要选取江汉平原中以下界定条件下的研究对象:(1)位于平原地区,以排除山地、大江、大湖等特殊边界条件的影响;(2)经济水平适当,以排除由特殊产业主导而形成的村落;(3)远离大城镇,以排除城市辐射的影响;(4)能代表该地区绝大多数民居的特征;(5)时间界定在19到20世纪中旬新建的近代民居。这部分民居的发展都位于同一文化背景下,在排除特殊因素干扰后,更容易揭示其适应气候的普遍方法和规律。

2.江汉平原夏季气候特征研究

2.1 江汉平原地区地理特点

江汉平原是中国东部新华夏构造体系沉陷带的一部分,主要由长江、汉水冲积而成。整个平原大体由西北向东南微缓倾斜,西北部海拔约35米,至东南部下降为25米以下,除边缘分布有海拔约50米的平缓岗地和100米左右的低丘外,整个平原海拔几乎都在35米以下。长江自西而东横贯,汉水自北而南注入,两江在此交汇,发育了数以千记的河港、湖泊。以此次主要研究对象天门为例,其市内有近百湖泊,在80年代,其市区还在天门河和西湖、东湖湖大片水域环绕之下,仅有两条路上通道与郊区想通,主要交通都依赖水运,甚至出现过学生上完课,游泳去食堂的景象。这一情况可以形象描述出江汉平原的地理特征——多湖多水。

2.2 江汉平原地区夏季气候特征

江汉平原地处北亚热带,气候温暖湿润,近五十年夏季日照高达599.6小时,热量资源丰富,夏季气温易高;此外,区内位于夏季背风坡的两湖盆地中心,南有幕阜山地,北有大别山地,两山相夹,热气不易散发,加上夏季东南季风越过幕阜山又有“焚风”效应,雨多温高,故夏季及其炎热湿润,7月平均气温一般高于28℃,极端最高气温可达38℃以上。除高温外,江汉平原地区夏季雨量也较大,仅在4~9月,降水量就达820~920毫米左右,夏季湿热环境下,集中降雨尤为明显,总的来说是一个较为极端的夏季湿热气候,民居面对的恶劣气候条件主要是高温和涝、潮。

3.江汉平原民居夏季气候适应性设计研究

针对地区夏季高温,涝、潮的气候特征,江汉平原民居主要在防涝防潮、通风隔热与遮阳防雨三个方面进行适应区域气候的特殊设计,也在这几个方面展现出江汉平原民居建筑独特的营造特征与技术。

3.1 避涝与防潮

3.1.1 择址与建宅原则——“高台基、沿河居”

“高台基、沿河居”这是江汉平原传统民居选址建宅时遵循的基本原则,自春秋楚国“高台建筑”时期便开始流存。江汉平原河网密集而夏季又多涝灾,为便于交通同时防涝,当地聚落多以沿河而居为主,选取宅基地大都在沿河两岸的高地上,再人工在地基前或后取土垒基,人为构筑高于地面0.8~2m的夯土台基,再在台基上营造建筑。这种择址和建宅的方式,一方面抬高屋内地坪高度,防涝;另一方面,能利用高地、高台来迅速将降雨排至河流湖泊,避免降水滞留软化地基,恶化生活环境;此外,由于人工取土堆砌台基,一般会在前院或后院形成池塘,水面的存在也改善了住宅的微气候,强化了民居的通风。“高台基、沿河居”的择址建宅原则,在防涝防潮同时,也一并优化了住宅的微气候环境。

3.1.2 建筑构件——水门

除在选址之外,在建筑内构件上,江汉平原民居也有应对潮涝的独特设计。

其中很具代表性的是一种叫“水门”的特殊构件。“水门”其实是隔墙的一种,因其在洪水到来时能如门一般在水中打开,因而叫“水门”。这一构件平时作用和隔墙一样,与其他地域民居隔墙做法不同,“水门”多用木头门板或列子(江汉平原一种用芦苇编制的席子)中间填土填充于建筑柱与柱之间,这些门板或土墙在洪水来时可活动或可被水软化造成底层悬空,但房屋构架保持稳固,便于洪水的流通。此时人们临时移居到阁楼上,等洪水消失再下楼来重建墙体,继续在这片土地上生活。就建筑本身来说,“水门”不是一个很好的建造选择,但作为江汉平原民居为避免水患带来的损失采用的一个折衷手段,在很长一段时间内也成为了近代江汉平原民居的建筑特色。

3.2 通风散热

3.2.1 自然通风系统

江汉平原夏季气候极为湿热,室内通风及其重要,为解决这一问题,当地民居采用了“空气间层”+“呼吸屋面”+“高低窗”的做法,这三者结合形成一个天然的空气冷却系统,通过加强室内外空气对流来降低室内温度。

首先是“空气间层”,在江汉平原民居中做法其实很简单,就是房间之间的隔墙不封顶,与坡屋顶形成一个三角形的空旷区域,这部分区域就被当作空气间层来使用。和南方多数民居类似,江汉平原民居结构以砖木结构为主,外墙为砖墙或“灌斗墙”(一种两层砖墙中间填以砂石的双层墙)以防潮,内部为穿斗结构,柱子之间的隔墙到屋檐高度就截止,各个房间上层都彼此相通,部分民居在隔墙上架上木板形成阁楼,就形成了一个天然的隔热层。

其次是“呼吸屋面”,这里的呼吸屋面其实就是小瓦屋面,其防雨但是透风的特征,对促进空气间层内的空气对流起到了很大作用。

最后就是高低窗的使用。在南方民居里面,高窗并不少见,但距离地平面只有十多公分处开的地窗,就只流行于天沔潜当地。由于高台基的存在,日常时外墙无需起到挡水的作用,为了促进空气交流,当地居民在距离地面十到四十公分不等处开小地窗,一般与高窗一样,使用雕花网格分割,加强夏季室内空气对流。

此外,江汉平原民居在平面布置上,很少使用会阻碍通风的穿廊或影壁,而是南北两面正对开门,一条走廊连接所有房间,让洞口成一条直线,这对于夏季通风的优化都有显著作用。

图1 隔墙不封顶做法实例 图2 高低窗做法实例

3.2.2 通风散热构件——天斗

天斗也是江汉平原具有地方特色的构件之一,是当地人为夏季雨水,增加室内活动空间,对天井式住宅的一种适应性改进。天斗基于天井,本质上是使用者因为其生活方式的需要,对天井所作的一个修正,如同某些特定的程序需要一个“补丁”。

天斗的做法很简单,是在天井的上空架空覆有一顶,当地人称“抱顶”,即突出屋面的顶,抱顶上也一般没有装饰,天斗与两侧屋面不封闭,顶部开小天窗,队天井采光影响不大。拥有天斗之后,作为室外空间的天井变成了准室内空间,其采光等功能并未缺失,反倒由于它的构造使两层通高,让原本的天井高度更高,增强了烟囱效应。

4.结论

江汉平原近代民居,其主体与南方民居主流并无太大区别,但在当地夏季特有的气候条件下,也衍生出多种改善居住环境,适应本地气候的建筑构件和独特做法。高台基,沿河居的选址原则,天斗、水门等特殊的构件,无一不反映这江汉平原先民应对、适应气候的智慧。同时,这些结构简单又有效的建造手段,也能提醒我们,对于古建筑或近代建筑的研究并不只限于复杂的结构和精美的艺术,在气候适应性建筑设计方面,对我们也有着很大的启发和指导意义。

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论文作者:陈雨行

论文发表刊物:《建筑知识》2017年20期

论文发表时间:2017/12/21

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