西南地区传统民居建筑气候适应性研究
2017-03-10刘奇欣李朝安
刘奇欣 李朝安
成都信息工程大学
西南地区传统民居建筑气候适应性研究
刘奇欣 李朝安
成都信息工程大学
近年来四川地区传统民居研究,以川西羌族和藏族民居的分析居多,主要侧重于建筑特征和生态性在建筑中的体现,对四川传统民居的气候适应性研究则稍显不足,本文通过对四川西南地区清代传统民居布局及工艺材料、冬夏季室内热环境研究,使人们能更好的掌握关于该地区气候特征的建筑设计,对于传统民居的修复及可持续发展,同时将绿色建筑融入该地区工程建造领域,也具有重要的参考意义。
传统民居;建筑气候;室内热环境;适应性
川西南地区传统民居是几百年来当地居民为了适应气候等自然条件而建造的具有传统风格的特色建筑,清代建筑在川西南地区民居中具有代表性。该建筑群落位于资中县北门外,这些保留较为完整的传统民居能适应气候变化,即使没有空调也能获得较好的居住舒适感,是利用各种有利条件来适应当地气候的典型建筑形式。
1 地理位置及气候特点
资中县位于四川的西南部,属于典型的亚热带湿润季风气候,该地区夏热冬暖,春秋两季气候相对温和雨量较充沛,年均降水量在977.6mm~984.2mm,夏季时间漫长,一般在118天,冬季87天,无霜期长,年平均无霜期332天。全年最热月与最冷月平均温差在20℃~38℃之间,年日照数大概在1102h~1558h左右,年均地表温度19.3℃,全年阴天占39%,年均相对湿度为81%。
2 气候对川西南传统民居的影响
2.1 建筑群的布局及结构对气候的适应性
川西南传统民居的房屋包括以下部分,厨房(灶房)、饭厅、卧室、储藏间等,其中厨房面积比较大,一般都有两个灶,基本上和饭厅连成一体,饭厅兼有客厅的功能,卧室数目在两间以上,没有卫生间,几户人家组成一个院落,有天井,可以用来晒粮食和衣物。
2.2 传统民居使用材料对气候的适应性
该地区盛产竹子、木材等,材料取材方便。大门为木门板,厚度2.5-3cm,内墙为竹编墙,用当地盛产的竹子编成竹排,将稻草切割均匀加泥搅拌后抹到竹排上,再抹石灰加纸浆的混合物,总厚度为3cm左右。外墙为石砖墙,厚度为30cm。窗户选用优质木材,加工成各式各样的花格窗,用桐油石灰搅拌物粉刷2-3遍,人工打磨后,再刷油2-3遍即可采光通风。地面为石板,厚度为6cm左右,石板地面能尽可能的防止湿气入侵,又能保持地面凉爽。
3 测试数据分析
3.1 研究对象及测试方案
本文选取清代一条街建筑群一处传统民居作为研究对象,该建筑坐北朝南,与周边建筑共用东西向的外墙,构成院落式庭院。
根据《民用建筑室内热湿环境评价标准》对非人工冷热源热湿环境进行测试的规定,基本参数测量包括基本参数和测量仪器、测量条件、测点位置及高度和数量、测量时间等,均严格按照标准执行。冬季测试时间为2016年1月6号至2016年1月8号,共3天;夏季测量时间为2016年7月25号至2016年7月27号,共3天。
3.2 室内外空气相对温度
室内外空气温度测量仪器为热电偶式温度计。夏季测试期间室外温度最高值为34℃,最低值为27℃;室内温度最高值为33.6℃,最低值为25.1℃。其中位于大门口的测试点温度和室外同时间温度平均值基本相差在1℃左右,卧室温度平均值与室外相差在4℃左右。该建筑夏季室内温度在(25~30℃)之间,温度比较凉爽。
冬季测试期间室外温度最高值为12.8℃,最低值为6.8℃;室内温度最高值为16.3℃,最低值为8.1℃。在温度最低的时候,卧室温度保持在16℃左右,具有一定的保温效果。
3.3 室内外空气相对湿度
室内外空气相对湿度测量仪器为干湿球温度计。夏季测试期间室外空气湿度最高值为98.1%,最低值为68.9%;室内空气湿度最高值为92.6%,最低值为66.1%。夏季室内空气湿度平均值在80%以内。冬季测试期间室外空气湿度最高值为92.8%,最低值为60.8%;室内空气湿度最高值为96.3%,最低值为60%。冬季室内空气湿度平均值在80%左右,空气湿度比较稳定。
3.4 室内外风速
室内外风速测量仪器为风杯风速计。夏季测试期间室外风速最大值为1.9 m/s,最小值为1.5 m/s;室内风速最大值为0.92 m/s,最小值为0.85 m/s。夏季室内风速平均值在0.9m/s。冬季测试期间室外风速最大值为1.8 m/s,最小值为1.6 m/s;室内风速最大值为0.91 m/s,最小值为0.87 m/s。冬季室内风速平均值在0.89 m/s。由此可见,夏冬季室内通风效果良好,室内风速在人体感觉舒适的范围之内。
3.5 墙内外壁表面温度
墙内外壁表面温度测量仪器为接触式温度计。夏季测试期间朝西向的外墙外表面温度最高值为41℃,最低值为27.6℃,平均值为32.5℃。外墙内表面温度最高值为32.6℃,最低值为24.2℃,平均值为27.8℃。冬季测试期间朝西向的外墙外表面温度最高值为12℃,最低值为7.8℃,平均值为9.2℃。外墙内表面温度最高值为20℃,最低值为16.3℃,平均值为18.7℃。建筑外墙具有较好的隔热保温性。
3.6 居民满意度调查
在夏季测试期间对当地居民进行走访、座谈等方式,对居民的居住舒适度进行调查,重点是夏季室内的温度等对人体舒适度的影响。当地居民认为下午室内较为凉爽,傍晚和晚间还是有些炎热干燥,但通风效果比较好。冬季测试期间,当地居民认为因为通风造成室内温度较冷但能适应。
4 结束语
通过对西南传统民居的布局、材料、室内热环境的测试,我们发现西南传统民居存在夏冬两季夜间舒适度较差。近几年政府在对当地传统民居进行改造,在保护原有建筑群外观的基础上,如何选用更加环保节能的新型建筑材料,使之能解决以上的问题,需要进一步的研究。
[1]李百战,景胜蓝等.国家标准《民用建筑室内热湿环境评价标准》介绍[J].暖通空调,2013,43(3)
[2]资中县人民政府网站:www.zizhong.gov.cn
科研项目:成都信息工程大学气象灾害预测预警与应急管理研究中心课题“川西传统民居建筑气候适应性研究”(项目编号:ZHYJ16-YB08)