常家莊園生態節能思想對現代建筑設計的啟示

雷曉燕 化 威

(1．山西正建建筑工程有限責任公司，山西太原 030012; 2．太原中和房地產開發有限責任公司，山西太原 030002)

常家莊園位于山西省晉中市榆次區西南東陽鎮車輞村，是清代晉商巨賈常氏一族的聚居地。常家莊園的特色明顯，為北方民間諸多大院所罕見。其宅院不僅具有功能齊全的莊園特性，而且有融儒、佛、道文化于一爐，集北方厚重和南方靈秀于一身的私家園林。更值得關注的是:常家莊園的建造融入了相當多的生態節能思想，對現代建筑的設計建造具有重要的啟示作用。

1 常家莊園的生態節能思想

1．1 四面圍合、北高南低的內向型空間

常家莊園是典型的平川大院。主要堂院均為正房二層，倒座一、二層，廂房一層，各個房間根據各自位置的不同，分別朝向正南、正北、正東、正西，門窗洞口均朝向內院開啟，后山墻不開窗或開很小的窗。以四面房屋的后山墻為主圍合成封閉的內向型空間，房墻斷開處以院墻相接，最大限度地節約了建筑材料和宅基地。節材、節地就是生態節能的體現。這種四面圍合的空間形式可有效避開冬季寒流和風沙侵害。由于東廂房和西廂房的山墻與正房的前墻之間有相當大的間距，所以廂房不會遮擋正房的窗子，每個房間的采光日照都是有保證的。房屋的外墻都很厚重，不單是結構承力的需要，更多考慮了保溫隔熱要求。由于北高南低，對北方冬季的凜冽北風起到阻擋作用;同時對夏季的濕潤南風起到導入的作用(見圖1)。這是一種被動式的通風技術，保證了內部通風流暢，風從上空吹過時會產生拔氣效應，從而帶走院內產生的污濁空氣，創造了舒適的低碳居住環境。四面圍合的合院也形成了一個隔絕院外喧囂的安靜優雅的內部環境。

圖1 冬、夏季風的不同流動路線

1．2 長幼尊卑享受不同的舒適度

作為主人房的正房位于高高的臺基上，采用坐北朝南的布置方式，在冬季可以避開北風，獲取良好的日照采暖，夏天則可迎風納涼。正房和廂房的進深都很淺，以使冬至日陽光可以直射后檐墻。通過改變臺基和各房間的高度，合理安排各部分的尺度，使各房間在冬季均能夠獲得良好的日照，有利于采光和被動式采暖。建筑中合理劃分舒適度等級，有利于使主要空間付出較少代價而獲得應有的效果。

1．3 動靜狀態決定不同的舒適度

人在活動狀態和靜止狀態自身的發熱量不同，因而對環境溫度的要求不同。常家莊園通過設置火炕，使睡眠狀態的人可以貼近溫度適宜的蓄熱體，獲得舒適的感受。土制的火炕具有蓄熱量大、散熱均勻的優點，它巧妙利用灶火的余熱進行取暖，達到了能源多次利用的目的。而整個房間的溫度則依靠白天日照蓄積在墻體中的能量滿足活動狀態人體的需求，幾乎是消耗很少的補充能量就可以使人們得到基本滿意的舒適度。

1．4 建筑細部的生態處理

1)厚重的圍護結構。常家莊園房間墻體平均厚度達490 mm，屋面厚度達200 mm～300 mm。土與磚所砌筑的實體墻有保溫隔熱性能好、蓄熱能力強的優點，能較好地適應冬季寒冷的氣候和早晚溫差變化對室內熱環境的影響。

2)南大北小的窗洞。寬大的南窗不僅增大了天然采光面積，而且在冬季白天吸納了盡可能多的太陽能，并且利用圍護結構的蓄熱作用保持到晚間釋放，達到節能和提升居室的室內熱環境質量的目的。夏季由于房屋出檐和太陽高度角的變化卻不會受到日曬的影響。

3)頂棚。房間中安裝頂棚是普遍采用的做法。它不僅改變了室內空間比例，增進美觀;它還降低了房屋室內的凈高，提高了室內采暖的效率;頂棚與屋面間的封閉空氣層還減緩了熱量的傳導，提高了冬季保溫、夏季隔熱的性能，增加了室內熱舒適度，對居者健康有利。

4)臺基。臺基的功能不僅是房間防潮、木結構防腐的需要;還顯示了尊卑差異;由南向北抬高臺基的做法，在同樣采光日照條件下，可以減少房屋的間距，提高建筑用地效率，具有明顯的生態考慮。

5)影壁。有門必有精美的影壁，這是常家的建筑特色之一。影壁在冬季屏蔽街巷風對庭院的直接侵擾，使庭院中的微氣候維持相對穩定;影壁在空間限定中起間隔作用，隔絕戶外對庭院的直視;影壁還有裝飾作用可以烘托氣氛，增加住宅氣勢;影壁還有阻擋鬼怪，規避煞氣的風水意義。

2 對現代生態建筑設計的啟示

2．1 現代生態建筑要注意適應當地、當時情況

傳統民居建筑形態的形成和發展是原生的、典型的生態技術形成的“雛型”，其中包含著樸素的生態規律和人們最根本的生存需要，它包含了我們在設計生態建筑時應遵循的最基本的原則和規律。比如:空曠遼闊草原上的蒙古包，造型圓潤可以有效地降低風阻系數;南方江邊的吊腳樓，半懸江面形成了夏季涼爽的自然空調;黃土高原的窯洞營造出冬暖夏涼的愜意生活——這些貌似原始的居住方式其實并不意味著落后，恰恰相反應該看出在它身上體現了很多人與自然和諧統一的設計理念與建造思想。

冠以綠色生態的現代節能技術也要注意適用。曾經有人在深圳的公共建筑上采用歐洲比較流行的雙層玻璃幕墻，不僅很難開窗實現自然通風，無法利用深圳夏季和春秋季自然通風條件很好，一年有50%～90%以上的時間可以利用自然通風來解決熱舒適的條件。反而對影響夏季空調負荷最大因素的遮陽系數完全忽視，結果全年依賴空調系統耗能驚人。這就是假節能建筑。

2．2 現代生態建筑要重視經驗積累

在傳統民居建筑技術體系的發展和傳承中，工匠“過去經驗”的作用是非常巨大的。他們對“問題”的把握是自然的、直觀的、模糊的和整體的，處理“問題”的策略是“調和”“化解”，而非對抗。可以說傳統民居的發展過程就是其建筑經驗形成和完善的過程:人們為滿足居住環境的需求，需要由低級到高級解決眾多問題，解決一個問題就積累了一個建造經驗。

現代建筑通用的是采用人工的技術手段控制調節室內氣候，提供的是一種恒態舒適的環境。這種依賴于消費能源的控制調節技術的代價是高昂的，首先使生態環境不堪重負，其次空調環境對人體健康的負面影響也逐漸被人們感知。

北方傳統民居中的火炕就是很好的實例:人就寢在溫暖的炕上，身體與表面溫度較高的蓄熱體接觸，就可以獲得相對理想的熱舒適。雖然冬季夜晚室外氣溫可降至0℃以下;雖然傳統民居沒有暖氣及火爐供暖;雖然傳統民居建筑外圍護結構的保溫和氣密性能比較有限;雖然傳統民居室內窗前和墻角也可能會結冰;但是人仍然可以睡一個溫暖舒適的覺。這種舒適的成本就要比通過集中供暖或空調來提高整個房間的溫度而獲得舒適的成本低得多。人體感知刺激的空間廣度是有限的，特別是人體處于靜止狀態(如睡眠)的時候。因此在通過消耗能量得到舒適空間時，往往只有人體直接感知的那一部分才有實際意義，而其他大部分空間的舒適存在一定的浪費。

3 結語

面對極具誘惑的西方生活方式，現代中國人有些迷惑。面對不斷涌出的現代建筑思維(怪異的“野獸派”、時髦的銀色派等等)，中國的建筑師有些迷惑。人們的思潮處于空前的混沌之中。此時，靜靜地品味一下常家莊園的生態建筑思維是有益的。我國是一個人口眾多的國家，自然資源相對緊缺，氣候類型復雜多樣。生態建筑的建設，不管是采用傳統的技術還是現代的技術都必須緊密結合我國的國情和當地的實情。“低消耗、低投入、低污染、適度消費”的節約型發展模式應該是目前的主要方向。建筑師要擺脫對時髦概念和新穎空間造型的迷戀，虛心汲取土生土長的建筑經驗精華。因地制宜，利用當地有利自然條件，用最經濟、最天然手段達到抵御各種不利因素并獲得舒適使用空間的目的。

［1］ 朱向東，王崇恩，王金平．晉商民居［M］．北京:中國建筑工業出版社，2009．

［2］ 李林娃．常家莊園［M］．太原:山西人民出版社，2002．

［3］ 趙 群．傳統民居生態建筑經驗及其模式語言研究［D］．西安:西安建筑科技大學，2005．