岭南传统民居三间两廊空间格局的绿色研究

姚志键 李 浩

（广州大学建筑与城市规划学院 广州市 511400）

1 项目概况

马降龙碉楼群位于开平市百合镇百合墟东南面，东北距开平市区15km，是由永安、南安、河东、庆临、龙江5条自然村组成，为黄、关两姓家族于清朝末年和民国初年兴建。现有村民171户、506人，80%为侨户。海外侨胞多于国内人口，主要分布在美国、加拿大、澳大利亚等国。

2 光环境分析

2.1 分析目的

通过Ecotect对广东省开平市百合镇马降龙村传统民居三间两廊民居室内自然采光进行模拟，分析建筑主要功能空间的自然采光效果是否满足国家标准《绿色建筑评价标准》（GB/T50378-2006）及《绿色建筑评价规范》（SZJG30-2009）的要求。

2.2 分析过程

2.2.1 模拟软件

本模拟使用软件Ecotect2011，Ecotect是一个全面的技术性能分析辅助设计软件，提供了交互式的分析方法，此次模拟主要使用其光环境分析模块，对室内采光系数进行模拟分析。

2.2.2 模型建立

本次模拟采用ECOTECT建模，选取本项目的岭南传统民居进行室内自然采光，分别对单体建筑与群体建筑作采光分析。

图1 典型三间两廊民居群体模型

2.3 模拟结果

根据国家《绿色建筑评价标准》（GB/T50378-2006）中5.5.11条文及深圳市《绿色建筑评价规范》（SZJG30-2009）中6.5.12及6.5.14条文：主要功能空间是指公共建筑内除室内交通、卫浴等之外的主要使用空间。本项目的主要功能房间为厅堂，卧室，两廊（一般用作厨房）等功能房间。

2.3.1 单体传统建筑室内自然采光分析

本项目主要功能区域是厅堂及卧室。其采光系数模拟如图2所示。图2为本项目厅堂及卧室室内自然采光模拟结果，其平均采光系数为4.71%，其中70%的计算区域自然采光系数超过3%。

2.3.2 群体传统建筑室内自然采光分析

图3为本项目厅堂及卧室室内自然采光模拟结果，其平均采光系数为4.06%，其中54.96%的计算区域自然采光系数超过3%。

2.4 结论

图2 典型三间两廊民居单体采光模拟图

图3 典型三间两廊民居群体采光模拟图

根据绿色建筑评价标准，居住空间自然采光系数超过3%的区域占比为70%，得出结论，马降龙村落的典型三间两廊民居单体建筑自然采光效果良好，符合绿色建筑评价采光标准。在群体环境之下，建筑山墙面可适当增大开窗面积，以提高采光质量。

3 风环境分析

3.1 分析目的

研究传统村落布局的外风环境，与室内风环境，传统民居三间两廊中庭对室内通风的影响。

3.2 分析过程

3.2.1 模拟软件

CFD模拟是从微观角度，针对某一区域或房间，利用质量、能量及动量守恒等基本方程对流场模型进行求解，分析其空气流动状况。采用CFD对自然通风模拟，主要用于自然通风风场布局优化和室内流场分析，以及对象内庭这类高大空间的流场模拟，通过CFD提供的直观详细的信息，便于设计者对特定的房间或区域进行通风策略调整，使之更有效的实现自然通风。

3.2.2 模型建立

网格划分整体村落模型：

网格划分时候需要注意区域网格，如图4所示，场地模型区域大致分为A，B，C三个不同网格密度的区域。其中A区域网格X，Y，Z轴数值设置为 80，100，0；B 左区域数值设置为 38，100，0；B 右区域数值设置为28，100，0；C 上区域网格数值设置为 80，52，0；C 上区域网格数值设置为80，21，0；C 左上区域网格数值设置为 38，52，0；C 左下区域网格数值设置为 38，21，0；C 右上区域网格数值设置为 28，52，0；C 右下区域网格数值设置为28，21，0；每两个区域边界网格缩放比率按1.5计算。

图4 马降龙村落室外风环境网格划分大样图

3.3 模拟结果

3.3.1 整体村落夏季室外风环境分析

（1）夏季室外风速评价

在1.5m/s的SSE风场下，项目区室外1.5m高度处的风速云图。如图5中所示，室外最低风速出现在大部分建筑物的背风处，平均风速约为1.38m/s。计算建筑周边人行区域流场分布均匀，基本无涡流形成，整体通风状况良好。建筑周边人行区域的风速基本在5.0m/s以内，适合人们在区域外进行活动和交流。

图5 马降龙整体村落室外风环境风速云图

从上述分析得出，1.5m/s的SSE风场下，建筑室外区域在人行高度1.5m处的风速环境没有超过绿色建筑评价标准所规定的5.0m/s。

（2）夏季室外风压评价

图6为在1.5m/s的SSE风场下，项目区室外1.5m高度处的风压云图。由图可见，建筑楼群的迎风面风压大约为0.3～0.6Pa，最大风压分布在地块东南部的建筑迎风面。最小风压分布在建筑楼群的背风侧，约为-3～-0.36Pa。因此，在SSE风场下，大部分建筑迎风面与背风面风压差大于1.5Pa，为该区域在夏季利用自然通风创造了有利条件，受到两侧风压的影响，在满足门窗可开启面积条件下，建筑户型在夏季能获得良好的自然通风能力。

3.3.2 夏季室内风环境分析

（1）夏季室内风速评价

在1.5m/s的SSE风场下，项目区室内1.5m高度处的风速云图。如图7中所示，室内最低风速出现在卧室空间，平均风速约为0.8m/s。厅堂与两廊空间风速较卧室大，其中厅堂平均风速为1.8m/s。最大风速出现在天井空间，对整个建筑空间通风起重要作用。

图7 典型三间两廊民居室内风环境风速云图

（2）夏季室内风压评价

在1.5m/s的SSE风场下，项目区室内1.5m高度处的风压云图。如图8中所示，最大风速出现在天井空间。厅堂与两廊空间风压较卧室小，其中厅堂平均风压为12.41Pa，最大风压为16.37Pa。

图8 典型三间两廊民居室内风环境风压云图

3 .4结论

典型三间两廊民居户型设计合理，通过天井，可以在夏季有效组织通风，人员主要活动区，包括两廊、厅堂、卧室气流顺畅，无明显气流死区。由于首层户型驱动风压差较低，室内风速最高处出现在迎风面的厅堂门，最大值约在1.5～1.8m/s，房间内风速较低，平均风速约为0.8m/s左右，满足人员舒适性的要求。可通过调节外门窗可开启面积调节入流风量。