甘南農(nóng)區(qū)藏式傳統(tǒng)民居熱環(huán)境

孫賀江，冷木吉

（天津大學 室內(nèi)空氣環(huán)境控制天津市重點實驗室，天津300072）

20世紀90年代中國的熱環(huán)境現(xiàn)場調(diào)研研究在“適應性模型”大范圍推廣的背景下拉開了序幕。王芳［1］等對怒江中游河谷地區(qū)民居冬季室內(nèi)熱環(huán)境進行了評價與分析。朱軼韻［2］等針對銀川地區(qū)農(nóng)村建筑研究提出了適合西北農(nóng)村建筑冬季熱舒適溫度不應低于15℃的室內(nèi)熱環(huán)境指標。目前，藏族傳統(tǒng)民居的研究主要集中在文化層面和建筑構(gòu)造層面上，少數(shù)涉及藏族傳統(tǒng)民居熱環(huán)境的研究也主要集中在西藏地區(qū)以及云南等［3－6］，安多藏區(qū)尤其是安多農(nóng)區(qū)傳統(tǒng)民居的研究少之又少。為了更好地研究安多農(nóng)區(qū)藏族傳統(tǒng)民居的熱環(huán)境現(xiàn)狀以及生態(tài)適宜性，本文對甘南迭部縣哇曲村典型藏族傳統(tǒng)民居進行了冬夏季室內(nèi)外溫濕度等測量，對典型日室內(nèi)熱環(huán)境進行了分析和對比。

1 迭部農(nóng)區(qū)氣候特點

迭部處青藏高原東北邊緣，甘肅甘南藏族自治州南部，海拔1 600～4 900m。北緯33°41′20″～34°17′30″，東經(jīng)103°00′37″～104°04′35″，根據(jù)建筑熱工氣候分區(qū)，迭部最冷月平均溫度為－3.5℃，日平均溫度低于或等于5℃的時間達到164d，屬于寒冷地區(qū)。建筑應滿足冬季保溫要求，部分地區(qū)兼顧夏季防熱。

1.1 太陽輻射

迭部地區(qū)日照時間長，太陽輻射照度大。年總輻射量497.4kJ／cm2。表1是1991—2010年該區(qū)的日照平均時數(shù)和太陽月總輻射。該區(qū)全年平均日照時間為2 267.4h，10月至翌年3月日照時數(shù)1 147～1 291h，日照率51%～54%。多數(shù)月份日照時間平均每天超過8h，且空氣污染較小，大氣透明度較高。按中國太陽能資源分布屬于三類地區(qū)，具有利用太陽能的良好自然條件。

表1 太陽輻射與日照時數(shù)

1.2 空氣溫度

根據(jù)建筑熱工氣候分區(qū)，迭部屬于“應設置供暖設施”地區(qū)，迭部冬季供暖設計室外氣象參數(shù)如表2。

冬無嚴寒、夏無酷暑是迭部的氣候特征，年平均氣溫7.4℃。12月至翌年2月的極端最低氣溫一般在－10℃以下。年平均風速2.0m／s。根據(jù)當?shù)貧庀筚Y料中提供的迭部月平均氣溫數(shù)據(jù)，如表3所示。最冷月和最熱月平均氣溫分別為－3.5℃和17.3℃。夏季平均日較差在10℃左右。冬季平均日較差在15℃。較大的日較差使建筑供暖負荷日波動幅度較大。

表2 迭部農(nóng)區(qū)冬季供暖設計室外氣象參數(shù)

1.3 相對濕度

迭部農(nóng)區(qū)由于森林覆蓋面積廣、依山旁水的地理因素，使得該地環(huán)境相對濕度較大。夏季月平均相對濕度較大，總維持在70%以上。冬季采暖季平均相對濕度為50%左右。

2 迭部藏式傳統(tǒng)民居概況

迭部境內(nèi)村落傳統(tǒng)民居充分結(jié)合了當?shù)氐馁Y源，形成了獨特的民居構(gòu)造。民居多為2層，坐北朝南。東、西、北3面圍護結(jié)構(gòu)是縱向由厚漸薄收分的版筑夯土墻。在3面圍護結(jié)構(gòu)圍合的內(nèi)部由木質(zhì)柱梁搭接房屋框架，然后進行南向圍護結(jié)構(gòu)的修筑。夯土墻內(nèi)表面和內(nèi)部生活空間由木板材隔斷。迭部境內(nèi)的藏族傳統(tǒng)民居屋面以及2層地面的做法相同。在搭建的梁骨架上依次附以厚木板、木屑、生土夯實。民居正南向多附加具有明顯高差的小起居室，考慮其遮擋民居即采用高窗采光。民居2層多用作儲藏空間，南向2層采用的外墻材料各異，較多采用磚墻部分圍合或編制竹條、內(nèi)外糊泥的方式，部分也采用不加南向外圍護的做法。

表3 月平均干球溫度和月平均相對濕度

3 傳統(tǒng)民居室內(nèi)熱環(huán)境測試

研究對象選取迭部縣哇曲村典型住戶，如圖1。兩層民居坐北朝南，1層為大的生活起居空間，2層主要用于儲存秸稈、牛羊草料以及堆放農(nóng)具等，夯土平屋頂。版筑生土外墻厚度為300mm。單層的建筑面積為80m2，層高3.8m。主房的東側(cè)為1層小起居室，房屋構(gòu)造及建造方法和主房的方法一致。面積約為48m2，層高3m，南向外側(cè)帶有太陽房。

圖1 藏式傳統(tǒng)民居

冬季測試主要是對室內(nèi)外溫濕度的測量。夏季測試在此基礎上測試了室內(nèi)黑球溫度、圍護結(jié)構(gòu)內(nèi)表面溫度以及圍護結(jié)構(gòu)的傳熱系數(shù)。此外，對夏季主房室內(nèi)熱舒適情況進行了問卷調(diào)查。藏居冬季測試時間為2013年2月，夏季為2013年7月。由于數(shù)據(jù)繁多，選取冬季測試晴天2月10日以及夏季測試典型天7月23日進行分析。采用的儀器包括黑球溫度計、自記式溫濕度儀、紅外測溫槍和熱流計。

3.1 測試結(jié)果

3.1.1 環(huán)境參數(shù) 經(jīng)過對現(xiàn)場測試數(shù)據(jù)的分析整理，獲取了迭部地區(qū)冬、夏季熱環(huán)境參數(shù)的基本特征。

冬季典型天氣2月10日環(huán)境平均溫度為－1.3℃，室外溫度最高值為11.1℃，最低值為－10.8℃。夏季7月23日環(huán)境溫度介于9.6～26.6℃，平均溫度為17.7℃。冬季測試天室外相對濕度在15%～75.4%之間變化，平均相對濕度為48.7%；夏季相對濕度均值為64.1%，波動區(qū)間為28.5%～88.3%。

3.1.2 室內(nèi)溫濕度 迭部地區(qū)冬、夏季藏式民居住宅的熱環(huán)境參數(shù)基本特征如圖2～5，其中Tout表示測試天環(huán)境溫度，Tin，small和 Tin，big分別表示小起居室和大起居室內(nèi)溫度，相對濕度與溫度下標對應。

冬季室內(nèi)熱環(huán)境參數(shù)測量分為傳統(tǒng)薪柴采暖與未采暖兩種工況。在全天不間斷采暖的小起居室內(nèi)室內(nèi)平均溫度在測試天內(nèi)可以達到17.5℃，室內(nèi)溫度總體維持在12.2℃之上，最高溫度值可達21.1℃。室內(nèi)相對濕度受室溫影響，分布在29.5%～69.9%。未采暖的情況下，室內(nèi)溫度介于－2～4.5℃，全天室溫平均值為2.6℃。室內(nèi)相對濕度維持在44.6%左右，波動范圍為40.3%～48.4%。

夏季藏居住戶炊事、生活熱水制備使用薪柴燃燒熱，其余時間室內(nèi)無此熱源。因此小起居室室內(nèi)空氣溫度值均在17.2℃之上，最高值為23.4℃，平均溫度達到20.6℃，相對濕度值在37.8%～72.7%之間變化，均值為55.3%。大起居室溫度值波動范圍是在14.5～16.7℃，室溫均值為15.9℃，室內(nèi)溫度體現(xiàn)了穩(wěn)定性變化趨勢平緩。相對濕度介于71.3%～79.5%，平均相對濕度為75.5%，處于高濕的狀態(tài)。

4 藏式民居熱環(huán)境影響因素分析

通過對測試結(jié)果的分析，藏式民居在冬夏季的熱濕環(huán)境具有以下明顯的特征：在未采暖的情況下，民居室內(nèi)的熱濕環(huán)境總體可以呈現(xiàn)一個穩(wěn)定的狀態(tài)，測試全天的溫度波動值僅在2～3℃，濕度值也基本穩(wěn)定。在冬季熱環(huán)境條件下，室內(nèi)溫度均值僅為2.5℃，冬季由于室外溫度較低且能源結(jié)構(gòu)單一，藏居超過1／2的時間都使用薪柴作為唯一的熱量來源。夏季藏居呈現(xiàn)了相對低溫、高濕的室內(nèi)環(huán)境。在冬夏季測試中，采暖、人員活動、炊事和生活熱水的制備作為除外界環(huán)境及圍護結(jié)構(gòu)熱工性能之外的影響因素制約著室內(nèi)的熱濕環(huán)境。

圖2 冬季2月10日室內(nèi)外溫度

圖3 夏季7月23日室內(nèi)外溫度

4.1 農(nóng)區(qū)藏族建筑文化

圖4 冬季2月10日室內(nèi)外相對濕度

圖5 夏季7月23日室內(nèi)外相對濕度

甘南農(nóng)區(qū)較牧區(qū)呈現(xiàn)溫潤的氣候，森林覆蓋面積較廣。民居建筑依賴天然資源，在夯土墻圍合區(qū)域采用木材搭接主體框架，以當?shù)卣滟F的實木加以純手工內(nèi)飾裝潢。農(nóng)區(qū)藏居主房一般為貫通的三開間，不做內(nèi)部分區(qū)，起居室內(nèi)部呈現(xiàn)一個大的整體空間且層高較高。藏居住戶冬季通過燒水及炊事余熱加熱火炕取暖，但對于三開間的整體藏居空間，住戶通常在房間中部設置火爐來作為另一熱源來進一步提高內(nèi)部溫度。由于力求夯土墻和內(nèi)飾裝潢板材的完整性，農(nóng)區(qū)民居采用室內(nèi)煙氣等由房間頂部排除的策略，在房間頂棚中部預留尺寸為1.5m×1.5m的出口直通屋面。藏式民居的構(gòu)建歷代傳承，大空間、全實木裝飾的民居在農(nóng)區(qū)藏族文化中是財富和家庭尊嚴的象征。因此，以高大空間、中部預留的排煙煙道口與外界直接接觸的藏居建筑影響著室內(nèi)環(huán)境的營造。

4.2 太陽輻射對室內(nèi)環(huán)境的影響

由于測試地區(qū)位于青藏高原邊緣，海拔相對較高，日照時間較長，太陽能資源豐富，加上空氣污染較小，大氣透明度較高，使得太陽輻射是營造民居舒適環(huán)境中的有利因素。根據(jù)冬季測試數(shù)據(jù)中，典型陰、晴天室外溫度最高值可分別達到1.8、11.1℃，太陽輻射對于室外溫度日較差影響明顯，繼而影響室內(nèi)環(huán)境。藏式民居采用高窗采光，南向窗戶尺寸為1.8m×0.8m，共3扇。估算窗地比遠小于住宅室內(nèi)最低采光標準值1／7。較小的開窗面積不僅影響室內(nèi)采光，也使室內(nèi)可直接利用的太陽輻射受到限制。

4.3 藏族生活習慣

由于冬季較低的室內(nèi)外溫度，藏居住戶采取生活空間的轉(zhuǎn)移來適應寒冷的冬季。在當?shù)兀∑鹁邮沂遣刈鍌鹘y(tǒng)民居中重要的活動空間。由于小起居室冬季通過燒水及炊事余熱加熱火炕取暖，內(nèi)部溫度較高，空間非常暖和，因此小起居室在全天大部分時間取代了傳統(tǒng)意義上的客廳而成為家庭活動的空間，它不僅僅承擔普通的炊事功能，也成為家庭所有人的公共活動聚會空間［8］。這成為了適應熱環(huán)境而形成的獨特的文化習慣。

小起居室冬季采暖時間一般從8∶00至22∶00，超過1／2的時間室內(nèi)都采用薪柴采暖，且測試對象小起居室南向帶有太陽房，對室內(nèi)熱環(huán)境的改善有不可忽略的貢獻。本次測試時間是在春節(jié)前夕，按照該地藏族過春節(jié)的習慣，家庭成員多數(shù)在家。在這樣的條件下，冬季晴天室內(nèi)平均溫度為17.5℃。

4.4 農(nóng)區(qū)藏式民居圍護結(jié)構(gòu)熱工性能

大起居室內(nèi)環(huán)境在室外環(huán)境參數(shù)和民居圍護結(jié)構(gòu)熱工特性耦合作用下具有一定的穩(wěn)定性，溫濕度值總是維持在很小的范圍內(nèi)變化，室內(nèi)溫濕度峰值明顯滯后與室外峰值。

4.4.1 墻體熱工性能理論計算 藏式傳統(tǒng)民居以厚重原始夯土組合空氣間層和手工制純木內(nèi)飾板為墻材。采用復合墻體傳熱系數(shù)計算方法進行圍護結(jié)構(gòu)的傳熱系數(shù)以及衰減和延遲計算。

1）圍護結(jié)構(gòu)的傳熱系數(shù)K

式中：Ri為內(nèi)表面熱阻（m2·K／W）；ai為表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)［W／（m2·K）］；Re為外表面熱阻（m2·K／W）；ae為表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)［W／（m2·K）］；R為圍護結(jié)構(gòu)熱阻（m2·K／W）；δ為材料層厚度（m）；λ為材料熱導率［W／（m·K）］；R0為圍護結(jié)構(gòu)總熱熱阻（m2·K／W）。

2）圍護結(jié)構(gòu)衰減和延遲

圍護結(jié)構(gòu)衰減倍數(shù)υ0和延遲時間ξ［9］：

式中：Y1，e，Y2，e，Yn，e為由內(nèi)向外各層材料外表面蓄熱系數(shù)［W／（m2·K）］；Yn，Ye為圍護結(jié)構(gòu)內(nèi)外表面蓄熱系數(shù)［W／（m2·K）］。

S1，S2，Sn為 1 ～n 層 材 料 的 蓄 熱 系 數(shù)［W／（m2·K）］，空氣間層蓄熱系數(shù)值通常取0。

各層材料的表面蓄熱系數(shù)為逆熱流方向由近及遠依次計算。當某層材料的D≥1.0時，該層Y＝S；反之，則各層Yi的計算式為：Yi＝ （RiS2i＋Yi－1）／（1＋RiYi－1）計算結(jié)果如表4所示。

夏季實測中，藏式民居外墻內(nèi)表面溫度均值為17.1℃，溫度波動為16.2～17.8℃。受南向小起居室室內(nèi)熱環(huán)境影響，且南向墻體高出部分受太陽照射，表面溫度略高于其他朝向外墻。室外溫度波幅為17.0℃，民居外墻內(nèi)表面溫度實測波幅為0.7℃，建筑外墻對于室內(nèi)溫度的衰減系數(shù)約為24.3，延遲時間則約為8h。測試結(jié)果與計算值基本一致。

表4 圍護結(jié)構(gòu)熱工特性

4.4.2 圍護結(jié)構(gòu)傳熱系數(shù)驗證 對于藏式民居外夯土結(jié)構(gòu)圍護結(jié)構(gòu)傳熱系數(shù)，選用熱流計法進行現(xiàn)場測定。

式中：t1、t2為圍護結(jié)構(gòu)內(nèi)外表面溫度（℃）；E為熱流計讀數(shù)，mV；C為熱流計測頭系數(shù)，W／（m2·mV）。

根據(jù)圍護結(jié)構(gòu)傳熱系數(shù)計算公式，圍護結(jié)構(gòu)傳熱系數(shù)巡檢儀記錄了圍護結(jié)構(gòu)熱電勢E，同時使用紅外測溫槍對圍護結(jié)構(gòu)內(nèi)外表面溫度t1、t2進行了記錄。根據(jù)理論計算版筑生土外墻傳熱系數(shù)值為1.46，在實測值中傳熱系數(shù)均值為1.719。

5 藏式傳統(tǒng)民居室內(nèi)熱環(huán)境評價

文獻［10］中提到，藏族人室內(nèi)熱舒適感覺的溫度范圍為17.67～20.3℃，通過有效溫度法評價了西藏地區(qū)符合藏族人體特點的熱舒適范圍，并與國際標準ASHRAE進行了比較，冬季西藏人體熱舒適溫度范圍為18.57～21.2℃，相對濕度范圍為30%～90%，最佳為40%～70%。

由于地域及民居的差異性，以中國北方嚴寒氣候區(qū)和寒冷氣候區(qū)的城鎮(zhèn)地區(qū)室內(nèi)供暖設計溫度不低于18℃和西藏地區(qū)熱舒適溫度范圍等來作為評價和改善甘南藏族傳統(tǒng)民居室內(nèi)熱舒適的指標缺乏實際意義。為此，依據(jù)冬夏季參數(shù)測試及夏季民居室內(nèi)環(huán)境調(diào)查問卷，采用主觀溫度、由Fanger提出的PMV熱舒適評價方法表5及夏季主觀調(diào)查問卷結(jié)果的統(tǒng)計分析對藏式傳統(tǒng)民居室內(nèi)熱舒適進行評價。

表5 PMV熱感覺

5.1 主觀溫度tob

主觀溫度［2］tob是D.A.Mcintyre提出的評價室內(nèi)熱環(huán)境的指標。在允許的誤差范圍內(nèi)，給出了人體新陳代謝M、衣服熱阻Rclo與主觀溫度tob的簡單線性關系。

夏季女性著裝為傳統(tǒng)藏裝：內(nèi)衣＋薄毛衣＋棉馬甲＋保暖褲＋無袖薄藏袍。由于長期在家務農(nóng)，著裝較為保守，為了方便勞作，通常將藏袍長袖系于腰間，身著棉質(zhì)馬甲。男性著裝則趨于漢化：背心＋長袖＋薄外套＋秋褲＋外褲。根據(jù)服裝熱阻計算公式，該地夏季男女平均服裝熱阻為0.96clo。冬季女性藏裝較厚，為了保暖，男性也多身著藏袍，使得冬季人員服裝熱阻均值為2clo。藏居室內(nèi)風速幾乎為零。因此，冬夏季主觀溫度計算值分別為14.9，21.7℃。主觀溫度與PMV計算值互為參考，綜合評價室內(nèi)的熱舒適狀態(tài)。

5.2 熱舒適PMV評價

冬季典型測試天2月10日小起居室室內(nèi)PMV值與操作溫度top通過線性擬合可以得出：

以PMV范圍在－1～＋1時的溫度值為室內(nèi)溫度的可接受范圍。通過計算測試天內(nèi)的中性溫度分別為16℃?？山邮軠囟认孪拗禐?4.6℃。在2月10日PMV計算值統(tǒng)計中，以－1≤PMV≤1為熱舒適范圍，67.3%的測試時間點PMV值在熱舒適的范圍內(nèi)。對比測試中的冬季陰天22.4%的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，晴天熱舒適在設定的PMV值范圍內(nèi)的時段所占的比率超過了全天時段的一半，熱舒適狀態(tài)明顯提高。根據(jù)實測數(shù)據(jù)測量和生活習慣的調(diào)研記錄，藏居住戶起居采暖等無明顯變化。晴天太陽輻射成了除全天1／2時間段采暖之外小起居室內(nèi)舒適時間點所占百分比高的有利因素。不同于小起居室采用傳統(tǒng)薪柴采暖、外加太陽房等，冬季大起居室室內(nèi)溫度均在2～3℃，整體熱舒適狀態(tài)差。

夏季典型測試天里，小起居室室內(nèi)PMV值與操作溫度top通過線性擬合可以得出：

根據(jù)PMV計算結(jié)果，夏季小起居室內(nèi)的中性溫度為22.5℃。1%的時間點PMV值在－1≤PMV≤1的熱舒適范圍內(nèi)。夏季起居室內(nèi)PMV值均小于1，室內(nèi)未出現(xiàn)過熱的現(xiàn)象。大起居室內(nèi)溫度在測試周期中始終維持在16℃左右，且室內(nèi)濕度相對較大，室內(nèi)溫度處于偏冷的狀態(tài)。

5.3 夏季主觀問卷

對于夏季藏居住戶對室內(nèi)環(huán)境問卷包括兩個部分：1）受訪者及房屋的基本情況；2）室內(nèi)溫度、濕度、風速和總體熱舒適投票評價。問卷采用ASHRAE的7級熱感覺投票，熱感覺分為（＋3很熱，＋2熱，＋1溫暖，0適中，－1稍冷，－2很冷，－3寒冷），濕度感覺分為（＋3十分干燥，＋2一般干燥，＋1稍微干燥，0適中，－1稍微潮濕，－2一般潮濕，－3十分潮濕），風速感覺分為（＋2有不良吹風感，＋1有適宜吹風感，0無吹風感，－1室內(nèi)較悶，－2悶）；

5.3.1 訪談對象的背景情況 問卷調(diào)研訪談的對象為藏式傳統(tǒng)民居住戶。問卷期間由于藏語溝通、翻譯問題，在當?shù)夭匚男W教師的協(xié)助下完成了問卷訪問工作，確保問卷的有效性、可靠性。參與問卷的總?cè)藬?shù)為163人，由于男性多外出打工，男性為52人，性別比例為32%，女性人數(shù)為111人，占人數(shù)比例的68%。年齡范圍從18～70歲。受訪者主要為青年和中老年。

5.3.2 問卷結(jié)果統(tǒng)計 1）對于夏季大起居室熱感覺，全體受訪者中69.0%認為室內(nèi)溫度稍冷，27.6%的人認為室內(nèi)溫度適中，3.4%的人則選擇室內(nèi)溫暖。由室內(nèi)實測溫度值可知，夏季晴天室內(nèi)溫度在1天的變化幅度在14.5～16.7℃之間，均值為15.9℃。藏漢翻譯中對于熱感覺投票描述介于稍冷和很冷之間，在夏季衣服熱阻普遍較高的情況下，夏季室內(nèi)稍冷的狀態(tài)是受訪者熱感覺中不容忽視的。

圖6 性別及年齡分布

在夏季實測中，大起居室的室內(nèi)濕度值日變化在71%～80%之間，對于這樣的室內(nèi)濕度值范圍，20.7%的受訪者認為室內(nèi)環(huán)境潮濕，48.3%認為室內(nèi)濕度稍微潮濕，13.8%的受訪者認為室內(nèi)濕度適中，17.2%的人認為室內(nèi)干燥。由此可知69%住戶認為室內(nèi)環(huán)境偏潮濕。在調(diào)查訪問中，受訪者向調(diào)查人員普遍反映了室內(nèi)貯存的糧食和肉制品的夏季發(fā)霉現(xiàn)象。

圖7 主觀問卷結(jié)果

通過對室內(nèi)風速的調(diào)查，65.5%認為室內(nèi)無吹風感，3.4%的受訪者感覺室內(nèi)較悶。由于問卷期間受訪者普遍認為室內(nèi)熱感覺偏冷，在相對較冷的環(huán)境下，人體對風速變得更敏感，即使在室內(nèi)在門窗緊閉的條件下，20.7%的受訪者認為室內(nèi)有適宜吹風感。

2）統(tǒng)計分析問卷信息，女性對于室內(nèi)熱濕環(huán)境更敏感。由于農(nóng)閑期間，女性做家務在室內(nèi)逗留時間較長，71%的女性選擇室內(nèi)溫度偏冷，且多選擇添加衣物來適應室內(nèi)環(huán)境。其余女性受訪者認為民居夏季室內(nèi)溫度適中。由于青年男性外出打工者居多，男性受訪者集中在中老年人中。65%男性選擇室內(nèi)偏冷，25%的受訪者認為室內(nèi)溫度適中。10%的受訪者認為室內(nèi)溫暖。根據(jù)受訪者的年齡分布，20～30及以下年齡段的受訪者中22%認為室內(nèi)偏冷，15%選擇室內(nèi)熱感覺為暖。問卷中，≤20和20～30的年齡層受訪者中，78%認為室內(nèi)熱環(huán)境適中或稍暖。40以上年齡段通過提高衣服熱阻或增加室外活動來適應其認為室內(nèi)偏冷的環(huán)境。

同時，在問卷過程中，藏式民居隔聲效果一般也成為普遍的觀點。受訪者對冬季室內(nèi)熱期望值較高，對于夏季則更關注室內(nèi)偏冷、潮濕的問題。

6 藏居建筑能耗分析

對民居住戶生活調(diào)研發(fā)現(xiàn)，藏居村落使用的能源種類單一，薪柴作為主要能源承擔著冬季室內(nèi)采暖以及全年的炊事和生活用水等。部分居民會使用電熱毯、電飯鍋等用電設備，少數(shù)收入水平較高的住戶冬季會使用煤。手動式太陽能灶、沼氣作為清潔能源在當?shù)氐玫搅艘欢ǖ耐茝V，但由于太陽能灶僅能手動調(diào)節(jié)，對于木質(zhì)民居來說將成為巨大的火災隱患，使用率為零。綠色能源知識普及、產(chǎn)氣量和操作是否簡便制約了民居內(nèi)沼氣的使用。

根據(jù)合理的節(jié)能熱阻定義，考慮到藏式民居住戶對于民居室內(nèi)環(huán)境的適應性，藏式民居外墻最小必須熱阻為0.374m2·K／W，由此單位面積墻體的失熱量為52.1W／m2。理論計算藏式民居外墻熱阻為0.69m2·K／W，遠滿足最小必須熱阻，民居外墻每平米冬季熱損失則為28.3W／m2。參考藏式民居夯土版筑墻的制作工藝，墻體最外側(cè)夯土厚度可厚至0.5m，熱阻增加，冬季熱損失進一步降低。

現(xiàn)階段，墻體外保溫成為建筑節(jié)能降耗的普遍做法。夯土墻外保溫施工存在一定的難度，且外加保溫也是夯土外圍護這一民居建筑特色被掩蓋。考慮到若將圍護結(jié)構(gòu)以自身施工及外保溫施工相對簡單的磚墻代替夯土，對室內(nèi)熱環(huán)境的營造是否有明顯的積極作用？根據(jù)村鎮(zhèn)民居較普遍的磚墻外加膨脹聚苯板保溫的［9］導熱系數(shù)及厚度，其熱阻值為0.94m2·K／W，冬季室內(nèi)熱損失根據(jù)公式計算為20.7W／m2。對比兩墻體冬季外墻熱損失相近。藏式民居夯土外墻作為當?shù)亟ㄖ幕奶厣?，且就地取材、低造價使其得到了長久的傳承。為了降低冬季墻體熱損失，可以通過適當增加版筑夯土墻的厚度來增大墻體熱阻值。一般村鎮(zhèn)外保溫墻體熱阻與民居外墻差異相對較小，外墻冬季熱損失相差不大。綜合考慮到保護和繼承民族生態(tài)建筑外墻特色、夯土墻良好的熱工性能、生土材料的可持續(xù)利用以及民居住戶的經(jīng)濟實力，傳統(tǒng)夯土墻在藏式民居的運用體現(xiàn)了自身的優(yōu)勢。

7 結(jié) 論

1）甘南農(nóng)區(qū)藏式民居集中體現(xiàn)為冬季室內(nèi)溫度低。冬季室外平均溫度在0℃以下。測試期間室外最低溫度值為－10.8℃，在冬季晴天薪柴采暖下，活動區(qū)域面積集中的小起居室室內(nèi)溫度平均溫度可達到17.5℃，陰天室內(nèi)溫度僅為14.3℃。夏季當?shù)夭粫锌釤岈F(xiàn)象，室外最高溫度為26.6℃，民居室內(nèi)溫度平均值為15.9℃。農(nóng)區(qū)藏式民居為多開間且內(nèi)部無分隔的高大空間，房間中部大面積排煙煙道直通屋面與外界貫通。高窗采光策略使民居內(nèi)部利用太陽直射輻射受限。

2）藏族服飾熱阻值高，通過室內(nèi)熱舒適評價，農(nóng)區(qū)藏式民居冬、夏季室內(nèi)熱中性溫度分別為16℃和22.5℃。冬季晴天，外帶太陽房的小起居室在采暖炊事余熱下室內(nèi)平均溫度基本滿足中性溫度值。同時，在夏季問卷中，受訪者普遍認為溫度偏低且潮濕，與夏季測試中室內(nèi)平均溫度遠小于中性溫度值的結(jié)果吻合。

3）藏式民居墻體由版筑夯土、空氣間層以及實木內(nèi)飾板材組合而成，在制作工藝可實現(xiàn)范圍內(nèi)增加墻體厚度，其熱阻值增大，外墻熱損失減小。綜合考慮到藏式建筑特色、較好的熱工性能、生土材料的可持續(xù)利用民族習俗和傳統(tǒng)，藏式夯土墻在藏式民居的運用具有自身的優(yōu)勢。傳統(tǒng)民居熱環(huán)境的實測與分析以及為其舒適度的實現(xiàn)途徑提供科學依據(jù)，是對安多農(nóng)區(qū)藏族傳統(tǒng)民居研究的初探。

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