山地住宅被動式致涼策略初探

摘要：“涼”是一種人體對環(huán)境的感覺描述。被動式致涼即指通過自然通風(fēng)、遮陽體系等不依賴能源和設(shè)備的低技方式使人獲得涼爽體感的致涼策略。山地作為人類的居住場所有著悠久的歷史，山地居住建筑在于環(huán)境的不斷互動中形成了自身獨特的形式。本文希望通過結(jié)合山地住宅的自身特點，針對山地的地形特征和氣候特征提出與之適應(yīng)的被動式致涼策略。主要包括通風(fēng)致涼、遮陽致涼、綠化致涼和水體致涼四個方面。

關(guān)鍵詞：致涼；山地住宅；被動式策略；一體化設(shè)計

中圖分類號：TU242.9/TU444.4+2

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：1008-0422（2013）04-0052-02

1.引言

“涼”、“暖”是人體對環(huán)境的感覺描述，這些感覺是人體在溫度、濕度、氣壓、行為活動以及著裝等諸多因素影響下的綜合結(jié)果。“致涼”一詞與“采暖”相對，就是在建筑及其環(huán)境營造中采取各種策略、方法和技術(shù)，使人體在炎熱的時候感覺到?jīng)鏊?。被動式致涼策略即指通過建筑的方式而非依賴能源設(shè)備等主動式措施達(dá)到人們在建筑的使用時獲得涼爽感覺的致涼策略。

人類以山地作為居住空間有著悠久的歷史，為了回應(yīng)山地的氣候與地理特征，山地住宅產(chǎn)生出了自己獨特的形式，在空間組織、形體表現(xiàn)、接地形態(tài)等眾多方面都與平原建筑有很大的不同，這些特征是山地對建筑限定作用的體現(xiàn)，也是人們適應(yīng)和改造環(huán)境以滿足自身需求的結(jié)果，它代表了人們與其生存環(huán)境之間的互動和共生，具有因地制宜、就地取材、追求以環(huán)境的和諧統(tǒng)一等特點。被動式設(shè)計策略的重點就是因地制宜，針對具體的環(huán)境提出對應(yīng)的策略，在建筑設(shè)計中利用環(huán)境中的有利條件，避免和減少不利因素的影響。相應(yīng)的，探討山地住宅被動式致涼策略，可以結(jié)合山地住宅的獨特形式，針對山地的具體氣候、地形特征，提出與之對應(yīng)的致涼策略。

2.通過架空底層引導(dǎo)自然通風(fēng)，通風(fēng)致涼

山地住宅有多種接地形態(tài)，主要有地下式、地表式、架空式三大類型。架空形式建筑地面與基地表面完全脫開，以柱子或建筑局部支撐建筑的荷載，這種接地形式對環(huán)境有很強(qiáng)的適應(yīng)性，對山地的植被和水文情況擾動較少。從通風(fēng)的角度看，架空形式非常有利于引導(dǎo)自然通風(fēng)，通風(fēng)致涼。

這種形式使氣流通過下部架空層流向后部建筑，不會阻礙通風(fēng)，在豎向空間組織中可以在建筑內(nèi)部設(shè)置樓梯間、吹拔空間等引風(fēng)口，合理組織空氣在建筑內(nèi)部的流動，若在架空層后設(shè)置內(nèi)庭院，會產(chǎn)生強(qiáng)烈的煙囪效應(yīng)，山地地勢有很大的高差起伏，再加上山地迎風(fēng)坡和順風(fēng)坡風(fēng)速較平地更大，引導(dǎo)自然通風(fēng)有極大的優(yōu)勢。架空底層結(jié)合引風(fēng)口和內(nèi)庭院的形式是山地住宅引導(dǎo)自然通風(fēng)的最佳形式。（圖1）

3.利用山地住宅間跌落形成互遮陽以及自遮陽，遮陽致涼

建筑間互遮陽，就是建筑間相互遮擋過多的陽光輻射，這種遮陽形式在建筑較密集的地區(qū)比較適用，山地由于高差的關(guān)系，在南坡日照間距比平原地區(qū)小，建筑布局較密，山地建筑之間依山就勢，層層跌落，這種立體的層疊形式可以相互遮擋烈日，形成遮陽。（圖2）

山地住宅為了克服高差，普遍使用錯疊式的建筑形態(tài)，錯疊式住宅通常建在單坡基地上，上層單元的平臺為下層單元的屋頂，建筑隨著坡度而層層跌落，形成踏步的形狀，因此也叫臺階式，這種形式可以通過調(diào)節(jié)單元平臺或陽臺的進(jìn)深來適應(yīng)不同的坡度，這種形式非常有利于形成建筑遮陽，若將平臺或陽臺適當(dāng)出挑，那么既能使上層界面獲得良好的日照和采光，又能為下層建筑遮擋陽光，實現(xiàn)建筑自遮陽。依據(jù)所在地的坡度、山位以及太陽光入射角度，合理的設(shè)計出挑的尺寸和形式，在夏季太陽照射角較大的時候，可以避免住宅烈日的直接輻射室內(nèi)，在冬季照射角較小時使陽光能直接照射到室內(nèi)，保證日照。（圖3、圖4）

4.結(jié)合山地建筑景觀設(shè)置屋頂綠化，綠化致涼

在山地環(huán)境下，人們的視點和視角有很多變化，由于基地的坡起，人們在高處很容易看到低處建筑的屋頂和建筑群體形態(tài)，這時建筑的第五立面——屋頂，就成為了組織景觀的重要層面。從致涼角度來講，屋面是直接接受陽光輻射最強(qiáng)烈的部位，屋頂綠化可以有效減少暴曬，植物的光合作用可以吸收陽光，土壤中的水分蒸發(fā)可以帶走熱量，保正屋面溫度不會有較大的升高，屋頂綠化既是有效的遮陽措施又有極佳的隔熱效果。

山地住宅使用屋頂綠化，一方面豐富了景觀層次，使住宅與自然環(huán)境相互融合，成為有機(jī)的整體，同時植被和土壤的遮陽作用和隔熱作用也為建筑的熱舒適性做出了貢獻(xiàn)，達(dá)到被動式致涼的目的。（圖5、圖6）

5.結(jié)合山地水文條件，達(dá)到建筑降溫效果

山地環(huán)境中，水體是形成生態(tài)循環(huán)的重要環(huán)節(jié)，山地排水的組織非常重要，水體也是山地景觀的重要組成部分，山地建筑臨水會增強(qiáng)建筑的趣味性和景觀的豐富性。同時水體能夠吸收和釋放大量的熱，改善建筑的熱環(huán)境。在山地住宅設(shè)計時，可以將水文組織與建筑布局結(jié)合起來考慮，在保證順暢排水的同時，利用水體的蓄熱降溫功能，改善建筑環(huán)境微氣候；也可以利用高差使水流經(jīng)建筑表面，帶走熱量。

水體有很強(qiáng)的蓄熱能力，在白天會吸收環(huán)境的熱輻射，蒸發(fā)帶走大量的熱，夜晚當(dāng)環(huán)境溫度降低時再向四周放出白天吸收的熱量，因此可以利用水面與陸地之間的溫度差形成熱壓通風(fēng)，在住宅設(shè)計時，宜將白天活動的區(qū)域（客廳、書房、餐廳等）布置在臨水側(cè)，以達(dá)到白天降溫的效果，將夜間使用的空間（臥室等）布置在背水側(cè)，以避免夜間水體的散熱。

水體的蒸發(fā)能夠帶走大量的熱，可以再山地住宅中使用噴淋墻面或淋水屋面，未降溫致涼。淋水屋面是指將水噴淋在太陽輻射較多的屋面或墻面，通過蒸騰作用降低屋面溫度，獲得熱舒適性的方式，一般采取機(jī)械方式將水噴淋在屋面上，但是山地則可以因地制宜，利用坡地落差引導(dǎo)山澗水流自然流經(jīng)屋面或墻面，通過其反射和蒸發(fā)達(dá)到降溫致涼目的。（圖7）

6.結(jié)語

在采取致涼策略時，可以依據(jù)具體的場地環(huán)境采取適宜的策略，合理的綜合采用各種策略，當(dāng)合理結(jié)合時，可以起到相得益彰的效果。例如可以使水體流經(jīng)架空底層造成溫差，加強(qiáng)熱壓通風(fēng)的效果，在錯疊式屋頂平臺上進(jìn)行綠化既能有效的遮陽又達(dá)到綠化隔熱的效果，在種植屋面上進(jìn)行灌溉的水源通過適當(dāng)收集，也同時可流經(jīng)屋面，帶走熱量。多種策略一體化的綜合設(shè)計，是達(dá)到理想致涼效果的保障。

上述幾種策略僅僅是從有限的角度提出了對山地住宅致涼策略的幾點思考。在具體實踐中還對山地基址選擇、建筑組群布局、建筑空間組織等多個層面有全面的考慮，合理采取適宜的策略，達(dá)到通過建筑的方式節(jié)能生態(tài)致涼的目的。

參考文獻(xiàn)：

[1]盧濟(jì)威，王海松，山地建筑設(shè)計，北京：中國建筑工業(yè)出版社，2011：605-611.

[2]冒亞龍，回應(yīng)氣候的山地城鎮(zhèn)與建筑設(shè)計，山地學(xué)報，2009（9）：23-29.

[3]周伊利，宋德萱，南方村鎮(zhèn)住宅被動式致涼研究，住宅科技，2012（1）：23-29.

[4]任倩嵐，沈春紅，陳鵬，冬冷夏熱地區(qū)屋面構(gòu)造節(jié)能新方法的探索，工業(yè)建筑，2007（5）：37-40.

[5]黎玉潔，西南濕熱地區(qū)山地生態(tài)住宅設(shè)計研究，碩士論文，長沙，湖南大學(xué)，2010，1.