陈 凭 黄庄巍
传统民居历经岁月的变迁,积淀出丰富而朴素的“绿色”思想,并同周围环境和谐相处,其节能理念和适宜技术做法,对于当代建筑节能设计有十分重要的借鉴意义。厦门传统民居建筑类型丰富,这些传统民居建筑和乡村聚落,无论身处何地,都能依山、傍水,适应复杂的自然地形,根据当地气候条件确定建筑形式和建筑布局,并且合理利用当地的材料资源,创造了一系列适应自然、地理、气候的建筑细部,营造了良好的居住环境。笔者经初步调研,认为其节能细部做法主要概括为以下几个方面。
厦门的红砖民居,主要集中在集美、海沧、同安、翔安等区,海沧新垵的古民居保存得最好。它们大多坐北朝南,即坐子向午,选址为背山、面水、向阳之处。上述自然环境和相对封闭的空间,有利于形成良好的生态环境气候。背山形成屏障,能阻挡冬季北向寒风,村落北坡常种植大面积高大风水林,冬可挡风,夏可蔽日。枕山迎来南向季风,向阳具有良好的日照、采光,缓坡避免洪灾,并可以保持水土。在布局上,厦门传统民居以“四房四伸脚”“四房二伸脚”为其典型的民居形式,基本布局为三合院,有的大厝身达五开间(见图1),民居注重室内外空间的相互连通,从整体布局上看,均采用内庭院或天井来组织整体的建筑布局,为克服夏季带来的闷热,街道尺度相对较小,建筑密度大,相互遮挡,太阳不能直射,一定程度起到防晒的效果。传统建筑中的冷巷,通风巷,通过两侧较高的建筑和山墙,形成南北窄长的气流空间,这种主动性通风的建筑布局形式既可以减少太阳辐射热,又可以形成室内对流,使居室又通风又阴凉。
图1 厦门新垵古民居
和大多数传统民居一样,厦门古民居的空间也是以天井为中心。即屋宇为阳,天井为阴。阴阳相间的院落系列空间较好地协调了人与自然的关系,较好地解决了日照、通风、隔热、防噪等问题。为适应炎热气候,天井尺度较小,前后天井为横向展开的长方形,这种形状不仅使室内减少日晒,保持阴凉,还使进风面较宽,进风量较大。有些民居两边还有护厝,其天井为纵长方形,两边是高耸的山墙和廊道,中部被开敞的过水所分隔,空间既保持连通,又富有层次。同时,这种南北狭长的空间在四周的建筑围合下,大部分时间处于阴影之中,大大减少了夏日的辐射热。厦门古民居的灰空间包括门廊、廊道、敞厅等。各种形式的廊道四通八达,既联系各部分的通道,又控制和引导着建筑内部的气流循环。民居就是依靠着天井、厅堂、通廊与侧庭院相结合的布局方式组织通风,天井既是引风口,又是出风口。有时由于风压的原理,风从天井吹向厅堂,进入通道,从后院或侧庭院流出,室内的空气也由于气压的引力,流向庭院,形成良好的通风气流,带走室内的污浊空气,带来阵阵阴凉。有时如果天气异常炎热,风力轻微,天井和侧院在阳光的曝晒下,热空气不断上升,则两侧厝巷道由于热压原理冷空气就会通过通道向天井不断补充,形成冷热空气的温差对流,形成良好的穿堂风。这些自然风调节了小气候,节能而且生态,是现代设计应该学习的。
厦门传统民居屋顶绝大多数为悬山、硬山配燕尾脊、马鞍脊形式。燕尾用于主厝,马鞍用于护厝。其屋顶瓦普遍使用红瓦,红瓦包括筒瓦和板瓦,筒瓦用于官式建筑,板瓦用于民居建筑。红瓦不施釉,透气性好。弧度产生的空气间层,具有隔热的作用。有些古民居采用架空双层瓦的做法,中间形成一道空气层,架空双层瓦屋面,上端与屋脊结合,不留开口,下端至檐口处留有开口。从隔热效果来看,因为比一层屋面多了一层空气层的热阻,隔热效果更好。为了增加房内光照度,屋面上常设置天窗。天窗宽度占1个~2个椽档,用砖砌成方框,上覆玻璃。窗框一侧设气孔,在防玻璃雾气凝结的同时,同样起到了一定的室内外空气交换流通的作用。民居大多出挑深远,深远的出檐也能尽量地挡住阳光的曝晒,起到良好的隔热作用;在双坡屋顶底下,屋盖与墙身组成了一个三角体区域,这个区域与此处纵横交接的木桁架一起构成了良好的热量吸收区,而建筑两侧墙体常设高窗(见图2),高窗很好地疏导了贮藏在三角体区域的热量,达到散热的效果。
图2 山墙高窗
图3 花格窗
墙的分类大致有山墙、廊墙、檐墙、扇面墙、隔断墙。厦门传统民居墙体多采用砖石材料,墙体上部采用红砖墙或夯土墙(较少),下部侧面为条石花岗岩,高1 m左右,正面为白花岗岩精雕宽面墙,因厦门地区地理环境湿度大,雨水多,为了不让湿气侵蚀,大多采用石材作为基础材料,及至地面再以雕刻精美的“柜台脚”结束。墙裙的做法因各家经济状况而异,有的以烧制的雕刻红砖饰面,有的则以土、石或废弃砖块夯实。墙身多用菱形砖、六角或八角砖拼贴成图案,而且砖缝很大,缝内刷填白灰泥,大多用花砖装饰成各种图案。墙体多采用“空斗砌法”,当地称“封砖壁”,内填瓦砾、土料。内部填充物以及填充物之间的空气层形成良好的保温隔热层,在雨季中,“空斗”层又能抵制雨水经过非釉面红砖的侵入,并且在较短时间内通过面砖透气性好,孔隙率密小的特点进行散水、排潮。在山墙顶部,常做成镂空的小花窗,有利于通风,在夏季,通过通风能迅速排除屋顶下的热气。
门窗的种类很多,有月洞门、八卦门等。门上还添有许多配件;窗的种类也很多,有书卷窗、竹节窗、六角窗等等各式各样。在传统的民居建筑中,常常根据风向布置门窗,形成了流动的风,房子内的热量也能够很快地散走。天井及外墙廊道上的小窗,形成一个个风道,带走深挑的屋檐下的阴凉空气,有风使得炎热的夏季也不觉得特别的热。民居大多“明厅暗房”窗比较小,采光比较差,但是隔热的效果却很好,屋内总是阴凉的(见图3)。
传统的建筑材料有砖、石、瓦、土、木。建筑材料通常都是取材于当地的天然材料,因其就地取材,仅通过简单的加工处理就可以使用,而且价格低廉。另外这些材料的废料处理简单,不会造成重大的环境污染,有的材料,如木材和石材还可以循环利用,真正做到节能节材。红砖是用稻田中的泥土做砖坯,入窑后以松枝烧制形成的红砖,色泽艳丽,表面有两三道紫黑色纹理,俗称“烟熏砖”。红瓦由当地粘土烧制,价廉且透气性好,红瓦较江浙的青瓦重,不易为台风所坏,经常于瓦上压上石块、砖块,以防海风掀翻瓦面。石材的种类有花岗石,白石等,其色泽洁白,质地坚硬;耐酸性强,冲刷后不留污渍,可受海水浸润;在梅雨季节的潮湿条件下,石面不返潮;雨后易干;盛夏曝晒后散热迅速。这些建筑材料取至自然且生态,具有本土化特色,红白的搭配,加上石雕和砖雕、木雕的装饰点缀,表现了厦门地区古民居的光彩华丽。
厦门传统民居体现人们适应自然、利用自然、保护自然,以最简洁且经济的方式创造宜居环境的生态建筑思想和经验,通过建筑空间与平面、院落与建筑体形的合理布局,室内外空气流畅的合理组织,不同空间温度场的合理分布和沿纵向的分层控制来实现建筑节能,其理念和技术均充满了生态精神。
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