茶館室內(nèi)外環(huán)境設(shè)計初探

董 磊，鄭 丹

（1.河北大學(xué)藝術(shù)學(xué)院，河北保定 071002；2.河北農(nóng)業(yè)大學(xué)林學(xué)院，河北保定 071001）

茶館室內(nèi)外環(huán)境設(shè)計初探

董 磊1，鄭 丹2

（1.河北大學(xué)藝術(shù)學(xué)院，河北保定 071002；2.河北農(nóng)業(yè)大學(xué)林學(xué)院，河北保定 071001）

現(xiàn)如今，人們越來越重視工程建造過程中的建材和土地的浪費(fèi)，以及越來越惡化建筑內(nèi)外環(huán)境，創(chuàng)建適應(yīng)性建筑任務(wù)日益艱巨。隨著建筑室內(nèi)外環(huán)境對人們?nèi)粘Ｉ畹挠绊懺絹碓酱?，人們希望對室?nèi)外環(huán)境進(jìn)行分析，以達(dá)到降低建筑能耗和提高舒適性的目的?；诖?，本文結(jié)合茶館建筑對室內(nèi)外環(huán)境設(shè)計進(jìn)行分析。

茶館；室內(nèi)外環(huán)境；設(shè)計優(yōu)化

就室內(nèi)外環(huán)境設(shè)計策略而言，茶館環(huán)境不是追求表面的美麗構(gòu)成，而是希望通過設(shè)計來優(yōu)化室內(nèi)外環(huán)境建設(shè)的外部環(huán)境。因此，要實現(xiàn)全面節(jié)能建筑，營造良好的室內(nèi)外環(huán)境空間，我們需要采用被動式設(shè)計策略來優(yōu)化設(shè)計建筑和建筑外部空間，被動式節(jié)能技術(shù)是指不過度依賴常規(guī)能源的消耗，而運(yùn)用自然界的力量——風(fēng)、陽光、雨水也就是利用溫度差、壓力差濕度差等自然原理，同時配合利用生態(tài)建筑設(shè)計策略等手段來達(dá)到優(yōu)化和創(chuàng)建舒適的人居環(huán)境的技術(shù)。

1 茶館室內(nèi)外環(huán)境影響因素分析

室內(nèi)外環(huán)境及人的舒適感的研究主要涉及的因素有：自然風(fēng)、太陽輻射、空氣溫度和濕度等。每一種因素或直接或間接的對室內(nèi)外環(huán)境有很大的影響。

1.1 自然風(fēng)

自然風(fēng)產(chǎn)生于大氣壓力的差異和冷、熱溫差。在攜帶能量的氣體流動過程帶來了寒冷的轉(zhuǎn)換，通過水流改變了地球的溫度，也就是說風(fēng)可以間接影響空氣的溫度和濕度，所以風(fēng)的氣候是一個關(guān)鍵的氣候環(huán)境是室內(nèi)和室外的極其重要的因素。在垂直方向上，由于地表和人工形成的下墊面對風(fēng)的阻力不同，形成風(fēng)速和垂直高度的正增長現(xiàn)象，稱為梯度風(fēng)。梯度風(fēng)表現(xiàn)出不同的特征，根據(jù)不同的下墊面，梯度風(fēng)衰減的海洋表面是最小的，鄉(xiāng)村次之，城市最大，這是因為梯度風(fēng)的衰減與下墊面的粗糙度有關(guān)，粗糙度較小的衰減少，粗糙度大的下墊面對風(fēng)的影響就更大。

1.2 太陽輻射

人體對太陽輻射有顯著的熱感受。在炎熱的夏天，從事戶外活動的人盡量避免陽光直射。在寒冷的冬天，人們希望得到更多的陽光。但是不同地區(qū)太陽輻射量是不同的，這主要和影響地區(qū)太陽輻射的因素有關(guān)，因為太陽輻射量會受到如太陽高度角、大氣透明度、地理緯度、天空云量和海拔高度等因素的影響。對于茶館區(qū)域，建筑選址與布局、建筑高度、巷道走向、下墊面類型、綠化率與水體也影響太陽輻射。

1.3 空氣溫度

氣溫是指距離地面1.5m高的空氣溫度。它既是構(gòu)成室外氣候特征的重要組成部分也是室內(nèi)外環(huán)境研究的重要因素。氣溫的變化受太陽輻射熱、地形的覆蓋和大氣環(huán)流的影響，入射到地面的太陽輻射量是其主要影響因素。但是太陽輻射空氣溫度卻只是間接的影響，這是因為空氣對于所有的太陽輻射線幾乎都是透明的。所以雖然氣溫主要由區(qū)域大氣候決定，但是局部氣候還是很復(fù)雜的，因為在同一位置的氣溫會因為氣流的流動而產(chǎn)生波動，還會受到太陽直接輻射和散射的遮擋情況、城市下墊面結(jié)構(gòu)和布局、下墊面材質(zhì)，綠化情況以及交通和家庭生活等人為排熱因素的影響導(dǎo)致不同位置不同垂直高度的氣溫會有一定的波動。

1.4 空氣濕度

空氣濕度表達(dá)方式多樣，如水蒸氣分壓力、絕對濕度和相對濕度等，表示空氣中水蒸氣的含量。絕對濕度是指每立方米所含水蒸氣的量，相對濕度是指水在空氣中的蒸汽壓與同溫度同壓強(qiáng)下水的飽和蒸汽壓的比值，空氣的水蒸氣分壓力是指整個空氣壓力中由水蒸氣所造成的部分壓力，空氣濕度通常以相對濕度來表示。同樣的，下墊面類型、綠化與水體分布、氣候變化、季節(jié)變遷等因素會影響相對濕度的日變化。室內(nèi)外環(huán)境各影響因素之間的關(guān)系中可以看出，氣象參數(shù)與規(guī)劃設(shè)計因子之間存在的聯(lián)系，氣象參數(shù)可以直接作用于室內(nèi)外環(huán)境，也可以通過規(guī)劃設(shè)計來影響室內(nèi)外環(huán)境參數(shù)從而控制室內(nèi)外環(huán)境，換句話說建筑的規(guī)劃布局可以因氣象參數(shù)的影響有特定的變化組合。

2 茶館室內(nèi)外環(huán)境設(shè)計策略

2.1 茶館平面設(shè)計優(yōu)化策略

茶館平面功能布局普遍布置在北向，許多地方講究茶館要體積大，所以大多茶館很寬，進(jìn)深不夠。這些都是不利于茶館節(jié)能和茶客使用。茶館設(shè)計時應(yīng)注重這些方面的優(yōu)化，盡量使得各功能齊全且各功能的尺寸適宜。茶館要體現(xiàn)綠色環(huán)境面貌和文明。茶館不同于其他城市建筑，不能照搬城市茶館的平面設(shè)計，應(yīng)因地制宜，將當(dāng)?shù)夭杩偷纳盍?xí)慣、茶館設(shè)計規(guī)范和節(jié)能設(shè)計結(jié)合起來綜合考慮進(jìn)行茶館的平面設(shè)計。

2.2 茶館室外環(huán)境設(shè)計策略

茶館的室外環(huán)境其功能具有防風(fēng)雨雪、防日曬，調(diào)節(jié)室內(nèi)外溫度變化等功能。目前在建或以建茶館的室外環(huán)境基本是平室外環(huán)境和坡室外環(huán)境兩種形式。室外環(huán)境基本上沒有任何節(jié)能處理措施，防水也只是剛性防水。這種室外環(huán)境對于茶館室內(nèi)溫度保持是非常的不利，茶客只能消耗大量的暖氣和空調(diào)能耗去維持室內(nèi)舒適溫度，或者明明只需建兩層就可滿足生活居住要求，然而二層臥室夏季過熱、冬季過冷，導(dǎo)致加建一層，三層也只是為了滿足二層不至于過熱過冷的空架子，平時并不會使用，這樣造成建筑材料的極大浪費(fèi)。其實只需對室外環(huán)境進(jìn)行保溫隔熱設(shè)計就可避免這種不必要的浪費(fèi)。

外環(huán)境熱損失占茶館維護(hù)結(jié)構(gòu)熱損失的10%左右，所以室外環(huán)境室內(nèi)環(huán)境材料應(yīng)滿足防水、防水、保溫隔熱、輕質(zhì)節(jié)能等要求。利用輕質(zhì)節(jié)能材料，選擇合理的構(gòu)造做法可以同時滿足建筑節(jié)能和居住的舒適度要求。室外環(huán)境節(jié)能設(shè)計時應(yīng)采用導(dǎo)熱系數(shù)低、防水性能好、具有一定抗壓強(qiáng)度且使用壽命長的輕質(zhì)保溫材料作為保溫隔熱層。對于室外環(huán)境節(jié)能保溫要求，一般的做法有:正置式室外環(huán)境、倒置式室外環(huán)境、蓄水室外環(huán)境、綠化室外環(huán)境和淺色坡室外環(huán)境等。

茶館保溫隔熱室外環(huán)境做法可參照正置式平室外環(huán)境，防水層設(shè)置在保溫層上。為了更好的隔熱效果，一般還會設(shè)置架空層作為隔熱層。坡室外環(huán)境可以提高茶館的美觀性，也較一般平屋面的保溫隔熱性能要好。夏季可以利用坡室外環(huán)境下的悶頂作為通風(fēng)夾層，可降溫隔熱，因此，一般不再專設(shè)隔熱層。具體做法是在兩側(cè)山墻處設(shè)置通風(fēng)口，悶頂內(nèi)的熱空氣和室外空氣產(chǎn)生對流，進(jìn)而可以降低室內(nèi)溫度。除此之外，還可以設(shè)置雙層瓦屋面，以減少熱輻射進(jìn)入室內(nèi)，將保溫層設(shè)置在防水層上，有利于保溫隔熱，且防水層不直接被太陽暴曬，可延長使用壽命。倒置式屋面是目前經(jīng)濟(jì)實用的保溫隔熱建筑技術(shù)，這樣進(jìn)行室外環(huán)境處理可以達(dá)到夏季時阻擋熱空氣滲入室內(nèi)，冬季防止室溫擴(kuò)散。綜上所述，茶館室外環(huán)境最佳構(gòu)造是保溫隔熱坡室外環(huán)境。

2.3 茶館室內(nèi)環(huán)境設(shè)計策略

茶館的室內(nèi)環(huán)境主要由外墻、室內(nèi)空間和門窗組成。在茶館使用過程中，室內(nèi)環(huán)境起著保溫、隔熱、隔音、防水、防火等作用。據(jù)相關(guān)實驗結(jié)果表明：茶館維護(hù)結(jié)構(gòu)熱工能耗達(dá)60%以上，室內(nèi)環(huán)境的能耗占整個茶館供暖能耗的30%。而室內(nèi)環(huán)境的熱傳導(dǎo)和冷風(fēng)滲透正是導(dǎo)致能耗的主要原因，因此提高室內(nèi)環(huán)境的保溫隔熱性能就可以大大降低茶館的熱輻射和熱散失。這就要求茶館的室內(nèi)環(huán)境在建造過程中采用適宜的保溫隔熱的構(gòu)造做法，以及選取較好的保溫隔熱的材料，以減少由于室內(nèi)外溫差引起的熱傳遞，進(jìn)而減少因保持室內(nèi)舒適度而產(chǎn)生的供暖和制冷帶來的能耗。然而，由于認(rèn)識的不足以及技術(shù)條件的不足，茶館的外墻、室外環(huán)境和門窗仍采用常規(guī)做法，使得茶館室內(nèi)環(huán)境的傳熱系數(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于標(biāo)準(zhǔn)限值，導(dǎo)致夏季室內(nèi)悶熱，冬季寒冷的現(xiàn)象，無法保證茶客基本的熱環(huán)境要求。

因此，提高室內(nèi)環(huán)境的保溫隔熱性能是降低茶館能耗和提高茶館室內(nèi)舒適度的關(guān)鍵，這三部分應(yīng)進(jìn)行節(jié)能設(shè)計，將這部分能耗控制到最小化。外墻是整個茶館室內(nèi)環(huán)境中所占的重量最大，所占的面積最大的部分，可以說外墻是茶館的主要能耗之一。提高外墻保溫性能措施基本分成使用導(dǎo)熱系數(shù)較低且容重小的新型墻體材料以及墻體保溫構(gòu)造措施兩大類。適宜在茶館使用的新型墻體材料有多孔磚、空心磚等，其保溫隔熱性能優(yōu)于實心粘土磚。茶館冬季室內(nèi)溫度較低，平均氣溫低于10℃，如果單一的墻體材料不能滿足其保溫效果，可在墻體構(gòu)造過程中采取保溫構(gòu)造措施。一般墻體保溫構(gòu)造有外保溫墻體、內(nèi)保溫墻體和夾心保溫墻體等，其中外保溫墻體在茶館中運(yùn)用最廣。

所謂外保溫技術(shù)就是采用粘結(jié)、機(jī)械錨固、澆筑和噴涂等固定方式將保溫材料固定在墻體外側(cè)，增加墻體的熱阻值，從而達(dá)到墻體保溫的效果。內(nèi)保溫技術(shù)與外保溫的差別就是保溫材料固定在墻體內(nèi)側(cè)。夾心保溫是將保溫材料置于外墻的中間。外墻外保溫技術(shù)具有保護(hù)主體結(jié)構(gòu)，延長茶館壽命，有利用室溫保持穩(wěn)定，有利用茶館節(jié)能改造，還不影響茶館的使用面積等優(yōu)勢，因此，外保溫技術(shù)更易于被茶客接受。夾心保溫技術(shù)具有保溫效果好，保溫材料不易被破壞，保溫材料防火要求不高等優(yōu)點，但它施工較復(fù)雜，且墻體整體抗震效果不佳，所以較少采用。

3 結(jié)語

室內(nèi)外環(huán)境是局部氣候狀況與人為因素的共同作用結(jié)果，其中與室內(nèi)外環(huán)境密切相關(guān)的氣象因素有：空氣溫濕度、太陽輻射和風(fēng)速等，因為這些因素的作用，會使得茶館就算處于同一氣候區(qū)，受到同樣氣候條件的影響，區(qū)域氣候仍會因此產(chǎn)生細(xì)微差別。茶館綠色設(shè)計的目的是盡力減少或者不使用主動手段調(diào)控適宜環(huán)境，如減少供熱、通風(fēng)、空調(diào)設(shè)備的使用，能有效的緩解室外熱效應(yīng)，并締造高品質(zhì)的室內(nèi)環(huán)境和室外環(huán)境，該策略重點強(qiáng)調(diào)的是：以當(dāng)?shù)貧夂蛱卣鳛橐罁?jù)；充分考慮建筑功能和形式適應(yīng)性的要求；遵循茶館形式布局、茶館環(huán)境與當(dāng)?shù)貧夂颦h(huán)境相適宜的基本原則等。良好室內(nèi)外環(huán)境的構(gòu)建不應(yīng)只是在城鎮(zhèn)規(guī)劃中才得到重視，在茶館設(shè)計與建設(shè)中也有廣闊的應(yīng)用前景。

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董 磊（1977-），男，河北保定人，碩士研究生，講師，研究方向：環(huán)境藝術(shù)設(shè)計。