汉口里分民居建筑重构的保温设计研究

张震中

（武汉纺织大学 湖北武汉 430073）

1 保温设计在武汉里分建筑重制过程中的必要性

武汉是我国第二批历史文化名城，拥有着大量优秀的近代历史建筑，其中就包括着“里分”。民国时期所建造规划的里分建筑群，由于年代久远，缺乏有效的治理和保护，大多数建筑遭受到或多或少的损坏，曾经规划合理的租借居民区，现在已经基本丧失最初的一些保温功能。武汉属于亚热带季风性湿润气候，夏季酷暑炎热，冬季又严寒湿冷，作为人性场所之一的里分建筑群在渐进式更新改造的过程当中对于建筑和环境规划的处理上，需要针对武汉的当地气候，采取一系列必要的保温系统设计。[1]

2 武汉里分建筑保温性能分析

2.1 建筑结构分析

里分的建筑风格及其构件样式主要折衷于当时西方流行风格和中国传统建筑风格，里分建筑组成形式主要为联排式低层住宅，其主要住宅户型可分为一、二、三开间，每户除了客厅、主卧、次卧、厨房、厕所，还有当时具有特色的天井和车库。汉口里分建筑在20世纪20年代采用砖木结构，居民建筑一般为两层连体楼，二楼单元之间往往是一个小晒台。在20世纪30年代，砖混结构引进国内，这个时期在租界兴建了的里弄居民住宅出现了局部三层，并有较大的晒台与阳台。汉口里分建筑有着独具特色的红砖墙、木门窗和红瓦屋，它们不仅有不错的艺术美感，也对建筑的人居环境有着不错的调节作用。

2.2 建筑选址与朝向

武汉属于亚热带季风性湿润气候，夏季酷暑炎热，冬季又严寒湿冷，刚建成的里分建筑群有着不错的气候调节功能，其中少不了整个里分建筑群的朝向规划。当时的设计师考虑到当时整个租界房屋阳台观景问题，所以在租界的选址时选择了长江西岸的汉口地段，这样建筑东面就可以做观景阳台。在夏天，居民早上可以在阳台看书、聊天、读报，光线柔和适度，温柔惬意，不会像西面朝阳的阳台清晨没有光照，午后又烈日炎炎，让人酷暑难耐。而冬天，里分居民区也阳光充分，里分是低层联排式建筑群，其次弄道与弄道之间宽度适宜，次弄道不乏公共娱乐空间，即便建筑是东西朝向，在冬季也能保证有足够的日照。

虽然建筑东面有着良好的环境，但是毕竟建筑是东西朝向，在武汉炎热的夏季，其西面并没有良好的隔热措施。

2.3 墙体的结构与材料

墙体的保温结构形式主要分为三个类别：外墙外保温、外墙内保温和墙体自保温。汉口里分建筑群的墙体结构则是外墙内保温，采用外墙裸露的清水砖，墙体内侧采用保温粉饰加厚的形式，这样既满足了室内人居环境的需要，又不失审美价值的表现。

红砖墙是里分建筑的又一特色。红砖的主要材料是页岩，在设计建筑墙体时，当时的设计师把页岩砖砌成多孔形式，从而有利于建筑本身的节能，达到隔热、隔音的效果。民国里分建筑墙体采用高档的清水砖，其墙体结构采用外墙内保温墙体结构模式，不仅用于室内外墙装饰时有着非凡的艺术效果，而且有着承重、隔音、保温、装饰的功能。[2]

由于昼夜温差、红墙墙体和旧式保温涂料密度差距较大，所热胀冷缩的程度不同，日积月累，其表面产生大量裂痕，从而降低了建筑的保温效果。

2.4 建筑前后双天井

在天气炎热的季节，毗邻长江江岸的里分，当时设计师通过对里分居区的气候特点、风土人情、生活习惯的调查，在建筑中设计了前后双天井，运用对流式和建筑内部环绕式的手段调节室内温度、创造湿温恒流的室内物理环境，而且阳光穿透天井打在墙面和地上有着不错的光影视觉效果。

但是随着时间的推移，一方面，里分的历史建筑损毁严重；另一方面人们对人居场所的追求不断提高，如今的这里的天井系统已不能满足人们的居住需要。长时间的阳光直射产生高温，现在无论是的主卧还是次卧，当夏季入夜，靠近天井的地方，居民中午午休都难于安寝。

2.5 百叶窗

阳台窗户采用双层结构内部是宫格样式的玻璃窗，其外部是百叶窗，有效遮挡了紫外线的同时还具有隔热的功能，百叶窗由于每个百叶之间存在着一定的小缝隙，发挥着良好的通风性能。部分里分建筑的楼梯间采用大型的窗洞（如：珞珈山街），尤其在夏季，武汉的闷热天气，如果不采用这种大型的窗洞，红砖建筑保温性好的情况下，很难将累积的热量排出建筑外，大型窗洞和宽阔的楼道间形成了合理的通风系统。[3]

当时窗户玻璃采用的是传统式的单层玻璃，这种材料的热阻力很小，同时能让大量阳光射入。

3 低碳视角下里分建筑保温改造方法

3.1 热物理性能设计

从狭义上来说，保温层可以仅只用来缓和损耗的保温材料。传统材料：纤维板、玻璃绒、岩棉、聚苯乙烯、水泥砂浆。[4]新式材料：大豆喷涂泡沫（相比旧式的涂料更具有延展性；可再生；可回收；无毒；与建筑内部形成空气密封）、中空玻璃（相比单层玻璃，中空玻璃从玻璃的中心部分以及四周框架提高其抗热新能）。[5]

汉口里分红砖建筑外部是红砖，可以将保温材料夹在墙中间，做成夹心墙结构，中间用拉筋链接，这样明火就不会与保温材料接触，不存在火灾隐患。对于室内的壁炉，可采用封闭式的壁炉，相比开放式不仅对人更加健康，而且热传导效率高的多。[6]

3.2 建筑局部构件的环保节能型改造

建筑在处理保温与隔热时，需要充分考虑到建筑能量传导的媒介和建筑能量传导的方向和强度大小。上面所提到的一些可能情况，会在不同的季节时期有所不同，也会在一天之内的不同时间段有所不同，我们应该根据具体的状况来选择合适的设计手段，从而达到合理的材料使用和技术运用。

在寒冷的日子里，对于房屋的保温，主要采用的手段就是尽可能的减少建筑内部热量的流失。其中就包括了一些容易散失热量的建筑构件，如：屋顶、墙壁、门窗和容易流动空气的渗透屏障等，这都是关键的热损耗部位。如果整个建筑要想保温处理得好，工作的重点就要放在门窗的处理上，因为门窗是比较大的开口和主要的热传导媒介。降低热量流失的措施可以有：采用大面积隔热板材以及减少非隔热玻璃（尤其是不朝向阳光的玻璃）的面积、安装根据气候能调节室温的设备等。

在酷暑的时期，热量会来源于太阳的一次辐射和反射后大气层的二次辐射，这时候，能够通过窗户直接进入室内的阳光很强烈，使得室内环境的温度普遍升高，从而增加了外部热量向建筑内部的传导效率。对此，解决太阳和大气辐射带来的热量可以有：采用浅色屋顶、安装充足的遮阳装置、采用光谱选择性油漆和涂料以及建筑外层的其余地方应用各种其他隔热措施。再就是一些高效的手段，比如能让太阳能增益系数降低的特殊镀膜玻璃、增加辐射隔离层实现顶部空间的有效隔热。在天气比较热的时段，热流动和空气对流的现象也会相应的较弱，整个室内空间的热传导是由辐射来主导的，也就是说如果辐射隔离层要充分发挥作用，就必须有相充足的空气对流间隙。

4 结语

汉口里分民居作为武汉独有的历史文化遗址，在未来武汉城市面貌中占据着历史承上启下的重要作用。要想发挥出这样的价值，我们需要对汉口里分民居进行合理的改造，其中就包括了我以上谈到的保温设计改造，我们要因地制宜、改旧如新，在保留当时民国风格的同时，能够让这些老建筑“活”起来、“用”起来，符合现代人们所适应的人居环境，从而让这里的古建筑得以延续。