厦门近代骑楼住宅室内自然通风优化策略研究<br/>——以厦门开元路为例

厦门近代骑楼住宅室内自然通风优化策略研究
——以厦门开元路为例

2022-07-27石悦含华侨大学建筑学院硕士研究生

建筑与文化 2022年7期

文／石悦含华侨大学建筑学院硕士研究生

黄鹭红华侨大学建筑学院副教授（通讯作者）

引言

我国的近代骑楼始建于19 世纪末，广泛分布在广东、福建、广西、海口等南方地区，“下层部分做成柱廊或人行道，用以避雨、遮阳、通行，楼层部分跨建在人行道上”[1]，能适应南方多雨炎热的气候，是南方地区极具地域特色的一种沿街建筑形式。学界对近代骑楼的研究始于20 世纪末，研究集中在历史演变[2,3]、风貌保护[4]、立面形态[5-8]等领域，对骑楼物理环境的研究开始得较晚。

2011 年华侨大学的薛佳薇[9]采用实测分析和对比分析的方法研究了朝向对泉州骑楼柱廊夏季热环境的影响，研究结果显示不同朝向的骑楼柱廊的热舒适度高低排序为西向＞东向＞南向＞北向；2013 年广西大学的何江[10]对南宁市民生路骑楼室外步行街道的热环境进行实测研究，研究结果显示，道路遮阳能有效改善骑楼步行街热环境状况，提出了种植行道树、设置遮阳棚等热环境改善措施；2013 年广西大学的庄志翔[11]以南宁市民生路、兴宁路的骑楼室外步行街道为研究对象，采用现场实测和数值模拟的方法分别研究了街道、骑楼廊下空间、底层商铺空调开启状况的热环境，研究了街道走向及宽高比对室外街道空间热环境的影响、建筑的尺度和连续性对骑楼廊下空间热环境的影响以及空调气流组织方式对商铺室内舒适度的影响。

上述文献主要关注骑楼室外街道、骑楼廊下空间，对骑楼居住空间的室内物理环境的定量研究鲜有学者问津，目前仅有西安建筑科技大学的陈敬等[12]（2010 年）对近代骑楼的夏季室内自然通风进行实测研究，实测对象为面宽进深比高达1 ∶11 的海口骑楼。研究结果显示，骑楼住宅室内通风不畅，空气质量恶劣，提出减少进深、加设通风天井、提高外围护结构隔热性能等热环境改善措施。厦门和海口属夏热冬暖的沿海地区，厦门骑楼的平面也是大进深小开间，由此及彼，厦门骑楼的室内通风环境不容乐观，亟须改善。但陈敬提出的“减少进深”和“增设通风井”改善措施，需要改变近代骑楼的室内布局和建筑结构，实施难度较大，而且尚未对各改善措施做进一步的定量验证研究。

本研究基于大进深小面宽的近代骑楼室内通风不畅的现状，以厦门市开元路典型骑楼为研究对象，依据室内自然通风设计原理，在不改变室内功能布局的前提下，提出促进室内自然通风的低成本改善措施，并通过实测对比了改善前后的室内风环境，验证了改善措施的有效性和可行性，为改善骑楼住宅室内通风、提升空气质量提供了切实有效的方法，对近代骑楼的微改造和保护更新具有借鉴和指导价值。

1 厦门开元路近代骑楼概况

厦门旧城的建设始于1920 年，以开元路为开端，拓展到厦禾路、中山路、思明路等街道，厦门近代骑楼与街道同期建成，分布在街道两旁（图1）。开元路沿街骑楼是厦门最早开发的骑楼，也是厦门目前保存最完好的近代骑楼街道之一，骑楼界面完整而统一，保留着最初的下商上住的格局，是厦门近代骑楼街区的典型代表之一，本文以开元路沿街骑楼为研究对象具有普遍性和代表性。

图1 开元路区位图（图片来源：作者自绘）

图2 骑楼住宅分类（图片来源：作者自绘）

图3 测点布置图（图片来源：作者自绘）

厦门近代骑楼历经百年沧桑，其产权已十分复杂，有公房类、私房类、侨房类、公私混合类等多类型，骑楼底层商铺空间与上层住宅空间分属不同产权，大多数住宅的产权几经分割变迁，呈现出多户住宅以室内公共楼梯为核心的布局模式，空间组织灵活多样，但大多数户型为单侧通风，甚至是无自然通风的黑房间。

从开元路骑楼户型平面图中调研发现，公共楼梯作为联系各户空间的纽带成为各户之间物质和能量交换的中介。本文拟充分发挥楼梯间联系各户中介作用，旨在以骑楼公共楼梯空间的界面洞口改造为引擎，优化各户的室内自然通风。

根据对厦门开元路沿街骑楼调研，发现骑楼与住宅相对位置关系呈现多样化，总结出以下两大类型：第一类为楼梯位于住宅中心；第二类为楼梯位于住宅端部（图2）。第一类根据是否设置天井可细分为楼梯加天井和楼梯不加天井两小类，其中楼梯加天井的类型只见1 例。第二类根据楼梯临外墙状况可细分为楼梯单侧临墙、楼梯两侧临墙、楼梯局部外凸、楼梯全部外凸四小类。经过现场调研发现，楼梯位于住宅中心且不加天井的类型是最常见的布局方式，以下研究将针对该类型展开。

2 实测对象及工况

开元路257 号骑楼的室内公共楼梯位于住宅中心，二层属于一个住户，方便通过门窗开关组合模拟以下两种状况：状况一为普遍存在的复杂分户情况下的单侧通风现状；状况二为改善措施实施后的对流通风状态。因此本研究选定该建筑二楼作为骑楼室内风环境的实测对象。

该骑楼位于开元路的东侧，坐西北朝东南，底层为商铺，上部住宅出入口与商铺分离，由独立楼梯进入（图1）。二层住宅的户型为两室一厅，两个卧室位于两端，对外直接通风；客厅和厨房位于中部，间接通风。该户型开间3.8m，进深15m，层高3m，二层的楼梯间尺寸为1.53m×3.98m。

实测时间为2021 年1 月12 日20 ∶00 ～23 ∶00，测试期间天气晴朗，以东北风为主，室外平均风力2 级，风速达到1.6 ～3.3m/s，与厦门全年平均风速（3.4m/s）相近，因此本实测结果可代表厦门室外平均风速下的室内通风状况。

本研究实测了三种工况：工况1 代表普遍存在的单侧通风状态；工况2、3 代表改善措施实施后的对流通风状态（表1）。工况2、3 侧窗C3 的开闭状态不同，分别代表对流通风时有无侧向分流的两种状态。

为了直观地反映通风效果，避免户型和家具布置导致的空气扰流现象，将测点布置在风的路径上：测点1 设置在直接通风风口处、测点2 设置在间接通风风口处、测点3 设置在两个门之间距离的中点（图3）。各测点同时测量风速，每种工况测量6 次。

测量仪器为Testo425 型热线风速计，测量精度为±0.01m/s，由人工读数并记录风速。为保证各测点仪器同步工作的精准度，实测前通过以下程序对三台仪器进行校准：在同一室内空间，三台风速计间距0.1m，同时同地进行风速试测，分别读取了瞬时风速、10s 平均风速、20s 平均风速以及30s 平均风速，结果显示：三台风速计测量的30s 平均风速差异最小。所以本研究以仪器测得的30s 内平均风速作为实测风速值，并依据各仪器试测的差值对三台仪器进行数值校准。

3 实测数据分析

由于不同工况的室内风速并非同时测量，在室外风速大小不可控的情况下，直接对比不同时刻获得的风速值会造成巨大误差，因此对室内风速的空间分布状况进行对比性分析必须排除室外风速变化的影响。本文将各工况下同时获得的3 个测点的实测风速值分别除以“测点1”（直接通风风口处）的实测风速值，即得到同一时刻的各测点风速与“测点1”的风速比，“测点1”的风速比为1，其他测点的风速比越大，表明其风速衰减度越小，室内通风状态越好，越适宜湿热地区的气候条件。图4—图6 为不同工况不同时刻的测点2 和测点3 的风速比。

3.1 不同工况数据对比

从图4 可知，测点2 和测点3 在对流通风工况下各时刻的风速比均高于单侧通风工况。

据数据统计：对流通风工况下，测点2 和测点3 各时刻的风速比的平均值均为0.39；单侧通风工况下，测点2 和测点3 各时刻的风速比的平均值分别为0.14 和0.07，可见，对流通风效果总是强于单侧通风。

数据统计还显示，由单侧通风状态转换成对流通风状态后，测点2 风速比平均值由0.14提升到0.39，提升了0.25；测点3 风速比平均值由0.07 提升到0.39，提升了0.32。测点3的改善效果更明显，可见，对流通风能明显改善单侧通风时尽端处的通风状况，单侧通风时通风环境越差的空间，改善效果越好。

从图5 可知，单侧通风工况下，各测点风速比呈现稳定的低风速状态；在对流通风工况下，测点2 和测点3 风速比大小波动较大，各测点最大值和最小值分别相差0.87 和0.51。可见，对流通风工况下，室内风速受室外风速影响较大，与单侧通风相比，对流通风室内风环境与室外环境关系更紧密。数据统计还显示：对流通风工况下，测点2 和测点3 风速比的平均值均为0.39，但测点2 和测点3 的风速比大小关系无明显规律，两者的大小取决于风向：当风从C1进入室内时，测点2 的风速比大于测点3，当风从C4 进入室内，测点3 的风速比大于测点2。可见，对流通风可以适应不同风向的变化，提升室内通风。