徽州民居节能技术探究

陈翔宇

摘 要:位于夏热冬冷的徽州地区民居，在外界不利的气候条件下，室内仍然能够保持较舒适的物理环境，基本上能满足人体舒适度的要求，文章以徽州传统民居为研究对象，对其天井、空斗砖墙、坡屋顶、花格窗等气候适应性被动式技术的节能原理进行分析和讨论。

关键词：徽州古民居；建筑技术；节能技术

引言

徽州地处现安徽省南部，江西省西部，东邻浙江省，属于北亚热带、湿润性季风气候。夏季温度高太阳高度角大，需要做隔热散热措施，冬季的话需要考虑防风措施。徽州古民居是当地人经过长年积累下的经验来建造的一种适应当地气候特征以及整体环境的一种民居类型，他反映着当地居民在较为落后的情况下如何应对不利的自然环境从而形成积极的居住条件。本文主要从古民居建筑空间布局和建筑构造等几个方面进行分析。

1 徽州古民居建筑布局的节能技术

1.1建筑布局

徽州民居建筑一般为楼房，2-3层左右，布局自由紧凑，沿纵向或者横向平面对称布置，采用木构架承重体系，一般采用以天井为中心的庭院式布置（如图）。天井少则1-2个，多则10多个。三间式是徽州古民居最基本的格局，一般为三开间、内天井，民间俗称为“一颗印”。民居平面形状多为矩形，进深较大，开间较小，柱网接近模数，使得建筑能耗较低。一般正屋面阔三间，中间厅堂敞向天井，卧室位于堂厅两侧，均对外不开窗，既满足防盗的功能，又能减少热量的散失。

徽州民居一般采用“干阑式”布局，分为上下两层，上层一般是用来当做生活起居空间，下层用来当做祭祀招待会客场所。但是到了清代，把一楼改为主要起居生活空间，二楼为祭拜、储藏的空间。从室内环境的角度分析，由于徽州地处夏热冬冷地区，夏季酷热，长期被照射的二楼的温度难以避免的增高，使得居住环境非常的不便，这样在竖直方向，二楼就形成了隔热层，一楼在夏季就获得较好的室内物理环境，最终形成了徽州民居现在的空间形式。（如图）

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1.2天井空间

天井是徽州传统民居中最典型的建筑元素，天井是由周围的屋檐相连围合而成，一般为方形长宽比一般约为 5∶1，天井一般位于厅堂前，厅堂正对天井。天井的存在是的房屋内部的物理环境得到显著的改善。

首先，由于天井上檐部较大，可以遮挡大阳光辐射，创造房屋内部的阴凉空间。其次天井口由于受到太阳光直射，造成天井口温度较高，而天井底与大地相连，不受太阳光直射，温度较低，这样天井口与天井底的温度差就形成了“烟囱效应”。（如图）这样就使得冷热空气产生对流，促进了室内空气的循环与净化，同时也改善了室内的自然风条件，使得自然通风更为便利，在夏季带走了室内较高的温度，使得夏季的室内更加凉爽。而在冬季阳光通过天井投射到墙面上，增加墙体的保温性从而提高室内温度，而组成天井的高大外墙阻挡建筑正面来风，利于民居冬季保温。这样就使得无论在炎热的夏季或者寒冷的冬季都不需要外部设施来制凉或者制热。同样天井由于被太阳直射，也引入了光线，改善了房屋内部的照明条件。

2 徽州古民居中建筑构造的节能技术

2.1 墙体

徽州古民居的墙体一般是空斗砖墙，这种当地烧制的砖墙热阻大，蓄热性好，比240实墙的热传导小，用砖省，自重轻，隔声效果好。在紧靠外墙的房间里，居民还会在外墙的一侧加上一层木板，并且木板与外墙之间留有 5 -10 cm 的空隙。这样夏季的室内热空气可以通过夹层然后由外部山墙上的气窗散热出去，冬季也可通过空气夹层调节室内外温度差来达到调节室内外温度的作用。冬季也能更好地保障室内温度，起到保温的作用。这种墙体的构造方法与现今建筑构造方法相比，不会出现在构造柱和圈梁上形成的“热桥效应”，有利于保温隔热。

2.2 屋顶

徽州地区夏季炎热高温，屋顶的设计不仅要考虑隔热的需求还要散热的要求。考虑到这双重要求，皖南传统民居的屋顶主要采用坡屋顶瓦屋面，坡度一般控制在1.3-1.5之间。传统民居屋面青瓦和望板之间存有间隙，形成了一定厚度的空气隔层，增强了其通风性能。日间阳光照射瓦面，由于遮挡作用，上层瓦面温度较底层瓦片温度高，屋面上下空气层出现温度差，瓦片间空气通过瓦间空隙流出，室内空气不断补充。夜间室外和瓦面温度较室内温度低，室外空气通过瓦间空隙进入瓦片与望板间的空气夹层，从而使得室外凉爽空气进入室内，降低其温度。

3.3花格窗

花格窗是兼具实用和装饰功能的镂空窗体，早期花格窗的多为直棂或方格的样式，逐渐发展过程中，开始将木板浮雕、透雕，镶嵌在花格窗的框架中，通透的门窗不仅起到美化作用，更具有很强的实用功能。

环绕天井的花格窗与天井相结合，不仅能够加大空气流通使得内外空气流通更加顺畅，而且起到了照明的要求。镂空的花格窗在夏季可以有效遮挡太阳光降低室内温度，而且可以人为的选择加上窗纸或者开关。花格窗在冬季可以防寒保暖，过渡季节全开可以尽可能的利用自然采光和自然通风。

3 对现在建筑民居设计的启发

传统的徽州民居运用当地的建筑材料，使用当地特色的建筑手法与建筑技术，适应当地的生活需求以及环境要求。对于我们现在研究设计民居具有非常现实的借鉴意义。但是古徽州民居也存在一定的问题，也需要现在加以改进才能更好的适应生活。

1. 传统民居由于由高大的山墙以及狭小的天井组成，造成室内采光非常不足，且天井口过于狭小使得热风压效应并没有完全发挥出来，“烟囱效应”也没有发挥完全。但是如果天井口过于宽敞，则会使得冬季室内温度降低，起不到保暖的作用。为了解决这些问题，可以考虑在周围屋顶上面开设天窗来增强室内照明，可以在天井上方设置可控制开合的顶盖，这样就可人工控制夏季与冬季的开启，保障居住内舒适的环境。

2. 传统徽州民居的屋顶都是传统薄屋顶，虽然在夏季很有利于散热和通风，但是在冬季，过薄的屋顶非常不利于保温隔热，使得室内舒适度大幅下降。可以通过改变室外构造，在坡屋顶下面增加吊顶，形成保温隔热层；或者在坡屋面中铺一层油毛毡或铝板来增大屋顶的热阻和热惰性。

现代建筑设计屋顶中应考虑浅色屋面以及太阳辐射吸收系数小的保温隔热屋面，同时也可做架空屋顶，外铺面屋顶等。

参考文献

1. 郭艳红,李艳.徽派建筑的特色[J].土木建筑学术文库,2010,14(2):52-53．

2. 王熙元,徐小雯.传统民居建筑中天井研究[J].南昌大学学报,2010:54-57.

[3] 张莹,钟杰.徽州传统民居室内环境分析[J].华中建筑,2011,(5):66-69.