淺談院落中的氣候適應(yīng)性策略

沈劍鋼

【摘要】在資源枯竭和環(huán)境污染等問題日益嚴(yán)峻的大形勢下，生態(tài)節(jié)能的設(shè)計理念已經(jīng)被灌輸?shù)浇ㄖ姆椒矫婷?。院落作為建筑空間的有機(jī)組成部分，不但能為人們提供一個舒適的室外活動場所，對于建筑的節(jié)能，也有著十分顯著的影響，院落中的氣候適宜性策略是一個十分值得研究課題。

【關(guān)鍵字】院落 氣候適應(yīng)性 通風(fēng) 遮陽 采光

院落是一種非常實用的建筑低技術(shù)節(jié)能手段，蘊含了人們經(jīng)歷了幾年的時間而總結(jié)下來的寶貴經(jīng)驗，這其中包含了針對氣候的生態(tài)對策。

傳統(tǒng)民居中的院落，通過不同的空間方式來適應(yīng)不同的地域氣候。有云南“一顆印”民居中的小院，也有吉林民居中的大院，不同的院落尺寸是建筑適應(yīng)氣候的外在表現(xiàn)。中國大部分地區(qū)的傳統(tǒng)民居都采用了院落式的布局方式，是因為氣候因素起到了至關(guān)重要的作用。院落可以接受陽光和雨露，是室內(nèi)環(huán)境和外界之間的過度，是傳統(tǒng)民居中不可或缺的一部分。

一. 院落與通風(fēng)

建筑與人體類似，也能感受周圍的溫度，在炎熱的時候需要吹吹冷風(fēng)，而院落正好可以幫助建筑實現(xiàn)這個需求，同時也為建筑節(jié)能提供了途徑。

根據(jù)建筑的不同間距，風(fēng)在建筑物之間有三種運動方式。見距離過大時，會產(chǎn)生獨立的紊流；當(dāng)距離縮小些時，會產(chǎn)生尾流干擾風(fēng)；當(dāng)距離進(jìn)一步縮小時，會產(chǎn)生掠過式風(fēng)。這就要求院落中的尺度不宜過小，應(yīng)當(dāng)提供足夠的空間使風(fēng)能吹進(jìn)院落。院落中的風(fēng)速大小，還取決于建筑物迎風(fēng)面的高度和院落寬度之間的比例，同時也受到垂直風(fēng)向面寬度的影響。由此可知，需要有微風(fēng)的院落應(yīng)該低矮、寬廣；需要避風(fēng)的院落應(yīng)該封閉，且在迎風(fēng)面有足夠的高度來遮擋風(fēng)對院落的影響。

院落開口位置與通風(fēng)的關(guān)系也十分密切。一般情況下，院落應(yīng)該在夏季主導(dǎo)風(fēng)的方向上打開缺口，方便夏季通風(fēng)降溫。而在冬季主導(dǎo)風(fēng)的方向上應(yīng)該封閉，防止冬日寒風(fēng)對建筑的侵襲。建筑物面向院落應(yīng)該留出開口，可以增加流進(jìn)開口處的風(fēng)速，但對院落內(nèi)平均風(fēng)速的影響很小，要增加院落內(nèi)的風(fēng)速，應(yīng)該將開口面向主導(dǎo)風(fēng)向或者增加開口的數(shù)量讓空氣流出院落。因此在建筑和院落之間組織穿堂風(fēng)的流動，不但能讓院落內(nèi)有良好的通風(fēng)，還能使建筑在很大程度上利用院落實現(xiàn)通風(fēng)降溫。

在院落界面旁布置植被同樣可以組織通風(fēng)。沿建筑的長邊且迎風(fēng)向布置植被，可以利用植被引導(dǎo)風(fēng)向并增加風(fēng)速，加強(qiáng)室內(nèi)通風(fēng)。若在建筑迎風(fēng)側(cè)窗前種植略低于窗臺的灌木，且灌木與窗臺的間距在6米內(nèi)，則可以使吹入室內(nèi)的風(fēng)向下傾斜，從而利于通風(fēng)。

二. 院落與防風(fēng)

在寒冷的冬季，人們希望在獲取溫暖的太陽輻射的同時，盡可能減少冷風(fēng)對流引起的熱量損失。假如風(fēng)能夠被擋在院落之外，而又能在院落中沐浴陽光，即使溫度較低的條件下也能使人體感到舒適。所以在院落這樣的開放性空間內(nèi)，冬季防風(fēng)對建筑采暖和人們自身的熱舒適性都有著重要的作用。

院落的圍合形式、高寬比以及風(fēng)的方向一起影響了院落的防風(fēng)效果，需要根據(jù)具體需求來確定院落的圍合形式和建筑的高寬比。對于“L”形的圍合建筑，將其外角正對主導(dǎo)風(fēng)向時，能產(chǎn)生最大的擋風(fēng)效果；對于“U”形的圍合建筑，將其開口一側(cè)面向下風(fēng)向時，可產(chǎn)生最大的擋風(fēng)面積；對于四面圍合的院落式建筑，根據(jù)其院落和風(fēng)的相對方向，會在院落的一側(cè)形成較大的擋風(fēng)區(qū)，可在冬季的院落內(nèi)合理利用擋風(fēng)區(qū)域。

院落既要提供居住舒適性，同樣也要能阻擋風(fēng)沙和灰塵。由于灰塵顆粒較小，容易夾雜在氣流中混入院內(nèi)，此時應(yīng)該盡可能利用院墻或建筑的遮擋，防止灰塵隨氣流吹入院中。初次之外，樹木也可作為擋風(fēng)物加以利用。但使用樹木擋風(fēng)時，風(fēng)速的降低程度取決于樹高、樹的密度以及樹的形態(tài)等，其中樹的高度和密度至關(guān)重要，密度較高的樹對于臨近區(qū)域有較大的擋風(fēng)效果。

三. 院落與遮陽

從院落和建筑的綜合角度出發(fā)，利用院落進(jìn)行遮陽，在保證院落開敞性的前提下，盡可能創(chuàng)造舒適的室內(nèi)外氣候環(huán)境。要達(dá)到這樣的效果，一方面需要利用院落內(nèi)部的空間要素進(jìn)行遮陽，另一方面也要結(jié)合建筑形式或利用建筑構(gòu)件來遮陽。在一些相對干熱的地區(qū)，遮陽比通風(fēng)更為重要，用固定式的遮陽方式能夠在任何季節(jié)為人們提供納涼場所；在溫和濕潤的地區(qū)，可以利用季節(jié)性落葉植物進(jìn)行院落遮陽，既能避免夏季的烈日暴曬，同時又能在冬季獲得溫暖日照。

利用建筑本身進(jìn)行遮陽，便是利用鄰近建筑的陰影，是建筑遮陽最常見的方式。在干熱地區(qū)，晝夜溫差大，由于早上和傍晚的太陽高度角較低，圍合建筑較高的院落可以提供遮陽，尤其是東西向比較狹窄的院落。而在中午前后，由于太陽高度角較高，故建筑對院落的遮陽效果不理想，此時只能采用固定式遮陽或者植物來避開烈日的侵襲。

結(jié)合建筑的遮陽方式主要是利用屋頂挑檐，挑檐在給建筑本身提供陰影的同時，也可以適當(dāng)?shù)貛椭郝溥@樣。挑檐下的陰影空間通常被稱為“灰空間”，是室內(nèi)與室外間的過渡空間，不但能在夏季擋風(fēng)遮雨，也能在冬季為人們提供一個舒適的室外活動空間。合理的挑檐高度和挑檐長度很重要，同時檐下的空間要有足夠的高度，以免阻擋院落和建筑室內(nèi)之間的通風(fēng)。

利用構(gòu)件來遮陽主要指在院落上方架設(shè)建筑構(gòu)件起到遮陽的效果。在我國江南傳統(tǒng)民居中曾出現(xiàn)過一種開啟式的“活天井”，即利用木構(gòu)架營造的可開閉的天井頂蓋。在夏季，“活天井”閉合后可以防止陽光直射；在冬季，“活天井”開啟后可以通風(fēng)納涼，引入陽光?！盎钐炀笔乔叭速x予院落建筑的一個動態(tài)應(yīng)變要素，能夠適時適地對氣候作出調(diào)整，對現(xiàn)代院落建筑的遮陽同樣具備參考價值。

四. 院落與采光

房間內(nèi)部的采光量與窗的大小、窗的高度以及窗的數(shù)量息息相關(guān)，院落的設(shè)置增加了建筑的采光面，即增加了可開窗的區(qū)域面積。院落的大小與建筑的高度直接影響了院落中的進(jìn)光量，在條件允許的情況下，院落越寬敞，日照方向的建筑越低矮，則院落中的采光效果越好。

院落中靠近建筑界面的環(huán)境會直接影響到室內(nèi)采光效果。如果靠近建筑采光口處為鋪地，則鋪地顏色盡量為淺色，從而增加反射進(jìn)入室內(nèi)的光線。在條件允許的前提下，可以在建筑界面臨近處設(shè)置水面，通過水面較強(qiáng)的反射能力，充分提高室內(nèi)自然照明亮度的同時，也會呈現(xiàn)特殊的采光效果。

五. 院落與調(diào)溫

院落不可能在任何時間滿足人們對舒適性的要求，但是可以對庭院進(jìn)行分區(qū)，使不同區(qū)域可以針對不同氣候起到一定的調(diào)節(jié)作用。天氣炎熱時，可以選擇較為涼爽的區(qū)域進(jìn)行室外活動，反之則可以選擇較為溫暖的地方活動。

無論院落本身還是周邊建筑，都希望獲得充足的日照，將院子的開口面向南或?qū)⒊系姆课荼M量做得低矮，則可以獲得更多的日照。在氣候溫和的區(qū)域，院落空間設(shè)計應(yīng)該兼顧采暖和降溫，或者設(shè)計多個戶外空間讓使用者根據(jù)氣候條件有更多的選擇余地。

院落鋪地的材質(zhì)同樣可以影響到建筑的采暖。若院內(nèi)采用深色的鋪地材質(zhì)，白天可以吸收太陽輻射，將熱量儲存于材質(zhì)內(nèi)，在夜晚寒冷的時候，材質(zhì)內(nèi)的熱量便輻射出來，從而提高了周邊建筑的熱舒適性，也在一定程度上起到了節(jié)能的作用。

六. 結(jié)語

通過院落和幾類氣候因素之間關(guān)系的闡述以及相關(guān)氣候適應(yīng)性策略的分析，可以看出其在建筑中的生態(tài)作用是不容忽視的。院落作為建筑中的一個氣候緩沖區(qū)，對建筑的節(jié)能起到至關(guān)重要的作用。在院落中運用氣候適應(yīng)性策略，需結(jié)合氣候條件、地理環(huán)境以及季節(jié)變更進(jìn)行綜合分析，讓院落和建筑形成一個整體系統(tǒng)，在最大程度上發(fā)揮建筑的節(jié)能作用。

參考文獻(xiàn)

王志毅、谷波、趙敬源.夏季庭院對太陽輻射熱的遮擋作用[J].太陽能學(xué)報，2002（4）

饒紅.“院”與現(xiàn)代人居環(huán)境[J].華中建筑，2002（4）