渝東南土家族民居夏季熱環(huán)境研究

洪宇 楊啟

重慶市酉陽地區(qū)屬亞熱帶山區(qū)氣候，海拔高度落差大，地形性氣候獨特，氣候立體特征明顯。由于該地區(qū)土家族民居形態(tài)和氣候適應性手段較為豐富，在特殊的氣候特征下呈現(xiàn)出該地區(qū)土家族民居適應氣候的一般性規(guī)律。本文以重慶市酉陽縣龔灘鎮(zhèn)鵝兒寨土家族民居為研究對象，通過田野調(diào)查的方式在鄉(xiāng)村聚落、建筑空間、建筑界面三個層面對其建筑熱環(huán)境進行分析，并對其夏季室內(nèi)熱環(huán)境及熱舒適度特征進行評價，提取出土家族民居營建過程中應對當?shù)貧夂驐l件的策略與手段，望對民居建造與維護以及現(xiàn)代被動式綠色建造設計提供一定依據(jù)。

一、鄉(xiāng)村聚落層面

渝東南因山形地貌多變復雜，土家族傳統(tǒng)聚落多依山就勢，充分結合基地環(huán)境選擇合適的朝向。鵝兒村坐落在兩條山脈之間的平壩與陡坡山地交接處的緩坡臺地上，建筑群面朝山谷，背靠山坡，平壩面積較大，被用作耕地。建筑群的選址與布局充分利用了小氣候風因素，使建筑群夏季盡可能充分接納由山谷吹向山坡的谷風，利用谷風對建筑群進行通風散熱。

鵝兒村在自然發(fā)展的環(huán)境中，民居單體逐步形成了前后錯位，高低錯落，前散后密，前窄后寬的布局特點，并且在前后排民居間退讓出適合的通風間距，目的是盡可能降低前排建筑對后排建筑通風的阻礙。在自發(fā)形成的“簇群式”的建筑群中，各棟民居之間排列緊密，僅以狹窄的巷道相隔。這種緊密的排列方式有助于建筑單體之間相互遮陽，降低了建筑的圍護構件所受到的太陽輻射。除此之外，狹窄的巷道為建筑單體在夏季的通風散熱也起到了重要作用。在鵝兒村的“簇群式”的建筑群中，巷道通過民居入口處的半室外空間連接著外部環(huán)境與民居的內(nèi)院空間，共同形成了熱壓通風與風壓通風環(huán)境，在內(nèi)院到外部環(huán)境間產(chǎn)生空氣流動。夏季白天，當外部環(huán)境無明顯的自然空氣流動時，由于暴露在陽光下的民居內(nèi)院空間與陰涼的街巷空間之間有較大的溫度差，空氣將自發(fā)地由低溫區(qū)的巷道流向高溫區(qū)的內(nèi)院，在此過程中對建筑圍護構件散熱的同時也提高了使用者在此區(qū)域的熱舒適度（圖1）。當巷道中有較強的自然空氣流動并與內(nèi)院存在氣壓差時，空氣則將由內(nèi)院自發(fā)流向巷道，同樣促進了民居中的空氣流通（圖2）。

圖1 外部環(huán)境無自然空氣流動時，巷道風向內(nèi)院流動

圖2 外部環(huán)境有較強自然空氣流動時，內(nèi)院空氣向巷道流動

二、建筑空間層面

1.建筑功能組合

鵝兒村民居平面的單體組合具有散居式渝東南土家族民居的典型特征，但不管是一字型、L型、三合水還是四合水，平面布局中都有中間的正屋（堂屋）。正屋（堂屋）是土家民居的中心，更重要的是它是土家人進行宗教活動、社會活動、家庭活動的主要空間。土家人祭祀祖先、舉辦紅白喜事、都是在堂屋，甚至務農(nóng)活、家人聚會吃飯、接待賓客，有時也在堂屋內(nèi)進行。

在水平維度的平面布局上，土家族民居日間使用頻率最高的堂屋被布置于居住層正中，其左右分別布置若干臥室及廚房。在日間室外溫度較高時，臥室及廚房能有效發(fā)揮熱緩沖作用。除此之外，鵝兒村土家族村民在主體建筑后部、一側或兩側會加建偏廈房，偏廈房或處理為室內(nèi)空間，作為衛(wèi)生間；或墻體不完全圍合、砌至半高，作為畜圈或堆放雜物之用。這些空間在夏季可為山墻面提供大面積遮陽，同樣起到了為主體室內(nèi)空間隔熱的作用。在垂直維度上，堂屋、廚房與臥室等主要功能的居住層設置在一層，居住層上、下分別布置閣樓層及吊腳層作為儲物之用。在使用空間不足的情況下，閣樓層會以“燕子樓”的方式設置成臥室作為補充。閣樓層及吊腳層自身具備良好的遮陽及通風條件，并且充當了居住層的熱緩沖空間，因此夏季白天居住層室內(nèi)氣溫變化較室外平緩。

2.半室外空間

在渝東南的濕熱氣候條件下，半室外空間的營造有多重的氣候調(diào)節(jié)意義。鵝兒村土家族民居具有豐富的半室外空間營建構造做法，包括挑檐、挑廊、挑廂、吞口等，這些構件所形成的半室外空間作為主要室內(nèi)居室部分的氣候緩沖層，為民居夏季熱環(huán)境調(diào)節(jié)起到了重要作用。鵝兒村土家族民居出挑構件寬度較大，通常為一至兩步架，約為1.2～2.4米，山墻面也有出挑處理，盡量減少太陽輻射對立面溫度與室內(nèi)溫度的影響。由于在一天當中的某些時段提供了優(yōu)于室內(nèi)外的環(huán)境，這些半室外空間成為了土家族居民家庭活動和生產(chǎn)活動的核心場所。

3.室內(nèi)空間的特殊處理

鵝兒村土家族民居采用了多種室內(nèi)空間的特殊處理方式，提高了室內(nèi)熱舒適度。與氣候相關的室內(nèi)空間處理方式主要是利用吹拔空間提高房屋內(nèi)空。這一做法有兩個目的，一是促進通風及采光；二是利用溫度分層，提升熱空氣層高度，增加人活動范圍的舒適度。例如，堂屋空間是土家民居的核心空間，土家族民居堂屋普遍上下空間貫通，上部不設樓板，通過利用溫度分層，提升熱空氣層高度，增加人活動范圍的舒適度。另外，堂屋的大門普遍為均分六合門或雙開門加兩扇窗，門常大開，堂屋與閣樓空間不論山墻還是前后檐下均梁架路明，在風壓與熱壓的共同作用下，促進與此直接相連的堂屋空間通風，堂屋空間與通風閣樓空間連通可在各種風向下改善各房間通風的總體情況。土家族民居的廚房上空均部分挑空，并安置樓梯通向閣樓層，有利于炊事煙氣和熱量的迅速排除、加強大進深房間的自然通風。

三、建筑界面層面

鵝兒村土家族民居在建筑界面層面主要有圍護構件材料選擇和圍護構件開口處理方式兩個方面的氣候應對手段。民居通常采用傳統(tǒng)穿斗式木構架，屋面為小青瓦，圍護結構用單層木板，亦有部分村民后期用空心砌塊墻體擴建了廂房或其他輔助用房。通過田野調(diào)查發(fā)現(xiàn)，采用空心砌塊墻體擴建的房間在夏季白天室內(nèi)溫度在高溫消減程度方面與傳統(tǒng)純木構房間相似，但在夜間與室外的熱交換程度明顯低于純木構房間。這是由于單層木板隔熱與蓄熱性能較空心砌塊墻體要差，夜間純木構房間與室外熱量交換速度快，氣溫變化趨勢和數(shù)值也與室外較為一致。鵝兒村土家族民居的屋面通常采用冷攤瓦，在檁條上直接釘掛椽子，冷攤的做法保留了瓦體間的縫隙，室內(nèi)炊事、采暖煙氣可經(jīng)由屋面消散。并且，小青瓦隔熱與蓄熱性能較差，夜間能迅速降溫，對提高夏季夜間室內(nèi)舒適度有利。圍護構件開口的處理在氣候適應上的主要目的包括通風和采光。渝東南民居的圍護結構開口形式不止包括門窗，傳統(tǒng)民居為促進自然通風，在山墻部分和檐口部分常做開口處理。

四、結語

渝東南土家族傳統(tǒng)民居既有川渝民居的共性，又有適應地方氣候條件和土家族生活模式的個性特征。民居在夏季具有良好的防熱性得益于諸多合理有效并且相互作用的氣候適應性策略。