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留园气候设计的历史经验研究★

2017-06-06

山西建筑 2017年12期
关键词:留园小气候气候

陈 坚 王 宽 李 涛

(南华大学设计艺术学院,湖南 衡阳 421001)



·园林·绿化·

留园气候设计的历史经验研究★

陈 坚 王 宽 李 涛*

(南华大学设计艺术学院,湖南 衡阳 421001)

挖掘了留园中构景类型与气候设计之间的关系,从留园的空间格局、园中园格局、以水为中心的景观格局等角度,分析了园林中小气候环境,总结了留园中的气候设计历史经验,为风景园林设计提供新的思路。

留园,气候设计,构景要素,空间格局

随着城市化进程的发展,环境问题越来越严重,全球的气候变暖,给环境带来了重大影响。因此风景园林面临很大挑战,设计不再局限于空间艺术和意境的表达,解决环境舒适度的问题成为了气候设计的关键。在早期的造园过程中,古人们就对气候适应性设计有着丰富的经验,他们巧妙的利用山石、植物等造园要素,为园主人营造一个舒适宜人的园林环境。研究从园林的功能与舒适度出发,分析其被动式设计手法,总结出留园中的气候设计历史经验,为风景园林设计提供新的思路。

1 留园构景类型与气候设计

留园的气候构景包括植物、建筑、山石和水体四类方式,其中西部的山林地是以山石地形为主的构景方式;闻木樨香轩是以桂花为主题的植物构景方式;中部湖景水系是以水体为主的构景方式;涵碧山房则是以建筑为主的构景方式。山水部分是庭院景观中的核心部分,植物和建筑通常是与山水相结合共同形成景观构景。

园林中各构景要素在构建景观的过程中,所充当调节小气候功能的角色是不同的。植物不仅仅形成景点供人观赏,其冠幅所形成的林荫在夏季能减少太阳辐射,叶片的蒸腾作用还能有效的增加空气湿度,从而达到降温增湿的效果。山石不仅能营建山地,塑造地形景观,是很好的构筑材料,其良好的热惰性在白天增温时能吸收储存热量,到了夜晚降温时刻释放出来,促进园林的温度恒定。水域则不仅仅是园林的中心景观,在夏季由于水的比热容大,能为周边环境提供较为良好的风环境及有效的增加空气湿度。园林中建筑的空间形式开敞轻巧,四周通透有窗,透气通风,散热祛湿,其方位朝向能较大程度改善室内的小气候环境,形成较为舒适的室内空间。

2 留园空间格局与气候设计

2.1 空间格局与气候设计

园林的空间格局是由植物、水体、山石等各个造园要素通过造园家的精细营建而形成,不但体现出空间的艺术特性和园林的意境,也能够充分反映出其中的气候设计历史经验。

2.1.1 方位

“凡园圃立基,定厅堂为主。先乎取景,妙在朝南”这些是古人对方位概念的描述,同时也是小气候设计的体现。留园的格局是周边高墙围合,形成一个安静私密的院落空间,园内中心景观区域是凿池堆山所形成。以湖景为中心,西北侧为土包石山体,形成山林,南侧有涵碧山房、明瑟楼,东侧有曲溪楼、清风池馆,四周围合独立,屏蔽了外界的干扰。西北侧的假山是土包石山体,结合种植的高大乔木,在冬季能有效的遮挡来自西北侧的寒风;而山体南坡面向水体,由于南坡全年日照条件最佳,植被的生长状况最优,因此涵碧山房、明瑟楼是全年最佳观景方位,同时夏季来自东南的风,能将来自湖中凉爽的空气带入山林之中。

2.1.2 园中园

所谓园中园,就是在整个封闭的大空间背景下,以建筑、墙体、山地、植被等要素组合而形成的一个围合独立的庭院空间。“园中有园,自成气候”便是对庭院空间小气候的描述。园中园空间的划分是以气流为依据,当该处的气流上升时,即为园中园的分界线,其小气候环境能脱离外界干扰,与外部相对分离。因此将留园中的园中园划分为中心水景区、冠云峰院、五峰仙馆院、石林小院等九个园中园。在意境的营造上,各园中园都是有所差异,其内部的小气候环境也给人带来不同体验。其中石林小院和五峰仙馆是以置石为主的小院,四周围合,相对封闭,风小舒适;冠云峰庭院以冠云峰置石为主景,周边建筑墙体围合,尺度适中,有水有亭,气候宜人;中部山水景观区,由较大水面和西部山林区域共同构成,展示自然山水面貌,空间开敞通透,清风徐徐。

2.1.3 水为中心

根据自然山水格局中的地形地貌,水由西北山地流向东南的大海之中,留园的山水格局也是对此的一种模仿。中心的水面是由意境之中的西北侧闻木樨香轩处山体溪流流淌而下,跌入中心湖中。中心区域的水体对周边小气候环境能够起到很大的改善作用:在冬季,白天接受太阳辐射期间升温并积累大量热量,夜晚冷却时期将热量释放,并通过气流交换辐射周边区域,使得涵碧山房、清风池馆、明瑟楼等区域起到增温作用。在夏季,水面大量蒸发,能消耗大量热量,使水面及周边环境中的空气温度得以降低,同时增加了空气湿度,改善了周边的小气候环境。

2.2 留园的气候舒适域

根据留园的下垫面物理特性来划分,可划分为“热区域”和“冷区域”。其中“热区域”是指顶部无覆盖可直接接受太阳辐射的区域及下垫面比热容较大的硬质铺装区、置石区;“冷区域”是指不直接接受太阳辐射建筑阴影区、林荫区及水域、绿地区。

对留园各要素面积进行统计分析(见表1),其中留园总面积为15 751 m2,该面积主要为园林面积,不包括南侧建筑集中的住宅区域。山石的面积约为3 100 m2,约占整个园林面积的20%;水域的面积约为900 m2,约占整个园林面积的6%;建筑的总面积约为2 930 m2,约占整个园林面积的19%;园路铺装的面积约为2 850 m2,约占整个园林面积的18%;植物的林荫覆盖面积约为7 000 m2,约占整个园林面积的30%。从面积指数来看,水域面积所占比例较小,原因是水域主要集中在中部景观区域,四周空间围合,形成了一个典型的园中园。该空间面积约为2 900 m2,因此将水域面积进行修正,在该空间中所占比例约为30%。山体是一个立体的空间,形成了阴阳坡,其中留园的西部和中部山体坡度在15%~45%之间,不但增加了植物的空间层次,也增加了种植的面积,有利于植物的生长以及微气候气流的循环,因此山体促进了园林的小气候环境。

表1 留园各个要素的面积统计表 m2

通过对留园面积指数的统计,对其夏季舒适域进行分析。图1中灰色区域是道路铺装区域,其主要材质是石材,属于“热源”,对周边环境具有升温作用。图2中的灰色区域是建筑阴影覆盖区和水域。水的比热容较大,吸热和散热较慢,夏季能降温增湿,属于“冷源”;而建筑阴影区接收的直接太阳辐射较低,因此也较为凉爽,属于“冷源”。图3中的灰色部分是林荫覆盖区,该区域既包含少部分水体、建筑阴影,也包含铺装、山石等,由顶部的乔木冠幅决定,属于“冷源”区域。图4中的灰色部分是置石覆盖区,其物理特性与铺装类似,属于“热源”区域。

将图1~图4中区域相叠加,则形成了留园夏季舒适区域。在夏季时,建筑阴影、植被阴影区域由于太阳辐射较低,成为留园中较为舒适的区域;水系区域由于蒸发产生水蒸气,给空气带来凉爽舒适的风,因此也属于舒适的区域。置石区域为有阴影覆盖区域,由于有太阳辐射的直接照射,热量较大,属于不舒适的热区域。

3 留园气候设计经验总结

“历史上伟大的环境设计是玄学、被动式设计和艺术三者微妙而又彻底的结合。过去伟大的微气候设计是通过直觉、常识和与自然密切联系创造出来”。留园无论是意境的营造还是空间艺术手法上,都有许多值得借鉴之处,而暗藏的气候设计手法与其各构景类型的应用有关。各功能要素的方位从整体格局上就构建出一个适合当地气候的庭院环境,园中园的格局更是将大空间环境细分成为更加宜人的区域,水为中心不但是庭院中的核心景观区,它对整体环境的调整起到了至关重要的作用。因此对留园中的气候设计历史经验的总结,对推动风景园林的发展有重要的意义。

[1] 陈 坚.苏州传统私家园林气候设计的历史经验研究[D].西安:西安建筑科技大学,2014.

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Historical experience research of lingering garden climate design★

Chen Jian Wang Kuan Li Tao*

(College of Design Art, Nanhua University, Hengyang 421001, China)

The paper excavates the relationship between landscape element types and climate design in lingering garden, analyzes small climate environment from aspects of lingering garden spatial pattern, garden-in-garden pattern, and landscape pattern with water oriented, and summarizes climate design history experience of lingering garden, which has provided some new ideas of landscape garden design.

lingering garden, climate design, landscape elements, spatial pattern

1009-6825(2017)12-0199-03

2017-02-12★:衡阳市社会科学基金项目(2016D090):衡阳地区生态系统服务价值时空分异特征研究;衡阳市科技局项目(2015KS02):衡阳城市土地利用变化对“LID”雨水系统构建的影响研究

陈 坚(1988- ),男,硕士,助教

李 涛(1985- ),男,博士,讲师

TU986

A

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