川南地區生土民居建筑氣候適應性分析

■ 孟思佩 Meng Sipei 王金奎 Wang Jinkui

川南地區生土民居建筑氣候適應性分析

■ 孟思佩 Meng Sipei 王金奎 Wang Jinkui

以濕熱氣候為主的川南地區生土民居為分析對象，通過對川南地區生土民居現狀實地調研，分析該區域的生土民居如何利用生土、石材、竹木等自然材料，結合建筑周邊環境的氣候要素為居民創造熱濕適宜、通風順暢、采光良好的居住環境。分析民居居住環境的實際情況，對民居存在的不足之處提出改造措施，達到改善川南地區居民居住環境的目的，并且提高川南生土民居的建筑氣候適應性。

川南地區；生土民居；建筑氣候適應性

生土、石材、竹木是我國傳統民居長久使用的建筑材料，這些材料與現代的建筑材料相比，保持了其生態和自然的本質。川南生土民居作為傳統民居類型之一，其使用的是未經煅燒僅與曬干植物混合的土壤以及本地的竹木作為主要建筑材料，在民居建造和使用的過程中建材對生態環境的影響能力是有限的[1]。民居拆除后，作為建筑材料的土可返回土地利用，不對生態環境造成破壞。在川南地區這樣的生土建筑仍普遍存在于鄉村民居中。本文以川南地區生土民居為例，分析其在建筑的氣候適應性方面的體現。

1 川南地區氣候及地理特點

川南地區是指位于四川省成都平原以南的區域，環境潮濕，夏季高溫多雨，冬季寒冷濕潤，屬于夏熱冬冷地區（非采暖區），典型濕熱氣候。如圖1所示，該區域為丘陵地帶，山體起伏較小，地勢低處為農田。受地勢的影響，丘陵缺少平坦的地塊，民居選址多靠近丘陵山體底部，朝向各不相同，很難形成較大規模的聚居村落。

2 傳統生土民居建筑概況

川南地區竹木資源豐富，山石可開鑿利用。竹、木、石多用作民居建筑材料。該地區生土建筑仍在鄉土民居中普遍存在，其中以夯土墻承重的版式生土民居較多。民居使用當地的土壤（多為黏土）混合干稻草作為民居建設的主要材料，結合竹條和木材，運用傳統的夯土技術完成承重和分隔墻體的筑造。川南雨水充足，屋頂為小青瓦木楞條結構的坡屋頂，屋頂出檐較寬可減少雨水對夯土墻面的侵蝕。

川南地區夏季炎熱多雨，濕度高，天氣悶熱。民居空間布局開敞、流通，呈一字形或L形，如圖2所示民居主要由堂屋、臥室、雜物間、餐廳、廚房以及其他生活輔助區間組成。其中堂屋、臥室、雜物間、廚房、餐廳多相連，主要用房為雙面坡屋頂，生活輔助用房多為單坡屋頂。堂屋處于民居正中位置，其余空間沿堂屋兩側對稱布局。

3 民居室內熱環境的氣候適應性分析

圖1 四川省井研縣陳家沖

圖2 民居布局及周邊環境

建筑室內的熱環境受到其室外溫度、濕度、風速、熱輻射等多重因素的影響。而建筑本身構件的設置和周邊的環境會改變室外環境因素直接作用到建筑本身的效果。在川南地區，氣候的原因決定了民居夏季防曬遠比冬季保溫更為重要。影響川南生土民居熱環境的設置如下。

（1）外墻為夯土墻，又叫“版筑墻”，為了滿足結構要求，墻體較厚。墻體作為民居圍護結構的重要組成部分，其直接承受室外熱作用。夯土墻體具有熱阻大、熱惰性高的特點[2]。這樣的設置使民居隔熱保溫性能好，散熱快，且內表面溫度低，冬暖夏涼，有利于形成室內穩定的熱環境（圖3（1））。

（2）屋頂為小青瓦木楞條坡屋頂，通過瓦片與瓦片之間的搭接蓋縫來達到防水的目的。這樣的構造方式能夠讓風直接從屋頂表面以及瓦片縫隙間帶走熱量，減少通過屋頂傳入室內的熱量。（圖3（2））

（3）民居屋頂設置寬挑檐，除了能避免雨水對墻體的侵蝕以外，根據太陽高度角夏季高、冬季低的特點，挑出的寬度恰可有效地遮擋夏季強烈的日光，減少直射陽光對墻體的暴曬，又不至于遮擋冬季溫暖陽光照入室內，充分利用陽光對室內熱環境的影響。（圖3（3））

（4）民居采取“林盤”的方式，通過周邊種植竹木，以及背靠山體的遮擋，這些周邊環境因素減少太陽輻射對房屋的直接照射時間[3]。根據不同的朝向，各民居種植竹林樹木的位置不同，在夏季為房屋避西曬起到良好的作用(圖3（4）)。

4 民居室內濕環境的氣候適應性分析

空氣濕度是影響居民熱舒適的重要因素之一。濕度過低，人體皮膚缺水，易干燥粗糙；濕度過高，易滋生細菌、霉菌，不利于人體健康。由于氣候的原因，川南地區夏季雨水豐富，且民居采取林盤方式，樹木多，與農田靠近，濕度相對較高。調整川南生土民居濕環境的措施如下。

（1）夯土墻具有很好的吸濕性，對空氣濕度具有調節作用[4]。民居采用夯土墻，濕度過大時，夯土墻可吸收空氣中的水蒸汽；濕度過低時，水蒸汽向室內空氣散發，使室內濕度能夠處于穩定狀態。

（2）民居屋脊較高，屋面坡度大，排水順暢，瓦屋頂通風良好且易于檢修，這樣的設置使民居室內能在雨季保持相對干燥的狀況，保證室內不因雨水的滲入而過分潮濕。

（3）民居室內地面為便于清掃，設置水泥硬化，地面無保溫處理，夏季受雨水（濕度大）和高溫影響，墻角會出現返潮的現象；而冬季雨天，受濕度和低溫的影響，室內地面會出現陰冷的狀況，可采用架空地面或木地板提高地面的熱惰性，滿足該狀況下居民舒適的需求。

5 民居自然通風組織的氣候適應性分析

良好的通風可以降低室內的溫度和相對濕度。風主要通過兩方面對民居影響：一方面，是丘陵地形條件下，自然對流對民居風環境的影響；另一方面，是在周圍風環境條件下，民居布局、構造、周邊環境設置對其風環境和室內通風的影響[5]。影響川南生土民居風環境的設置如下。

（1）夏季主導風影響下，該地區的民居多選址于丘陵的迎風面，增加風對民居散熱的作用。且丘陵地形易形成明顯的風壓差，這樣的設置使民居對自然風的引入十分有利。

（2）民居根據選址情況，在冬季主導風向種植竹木，這樣的設置可以對冷風形成遮擋，有效地阻止冷風對室內的侵襲。

圖3 生土民居熱環境設置

（3）民居的空間布局開敞、通透。院壩空間和寬挑檐的設置對引入室外自然風有積極作用。堂屋后部墻體設置后門，敞開時與民居設置的門窗可以形成該區域內部空氣的流動，使室內能夠保持一定通風。同樣，部分風也通過瓦縫滲人室內。

（4）夯土墻體不易設置煙囪，內部空間廚房通風排煙存在問題。有的民居直接靠門窗和瓦縫排煙，通風排煙效果差。如圖4所示，部分民居取消廚房山墻上部的三角夯實土墻，而是直接通過三角的木屋架支撐屋頂，通風排煙可以在該區域進行。

（5）養殖棚作為民居生活輔助區域，其設置一面或兩面墻體開敞，增加通風。養殖棚背向民居，整體位于民居的下風口，避免牲畜氣味對居住區的干擾。

6 民居天然采光的氣候適應性分析

光在建筑上的作用不單只是采光，光環境的好壞能夠影響到建筑內居民的生理和心理健康，好的光環境能夠對居民的身心健康起到促進的作用。川南地區常年云層較厚，日照較少，陰天較多。影響川南生土民居光環境的設置如下。

（1）民居夯土墻體承重，窗面積設置并不大，且無開啟面，由木條作為防護遮擋，縫隙透光，采光效果極差。民居白天主要依靠開敞大門進行采光，在不能滿足條件時，使用燈光照明（圖5（1））。

圖4 屋頂通風排煙設置

（2）民居屋頂部分使用亮瓦，亮瓦跟其周圍瓦片的構造并無太大差別，只是使用了玻璃材質的瓦片。玻璃亮瓦的設置可以增加民居室內采光，能夠形成局部照明的環境，滿足居民簡單的使用（圖5（2））。

（3）民居室外院壩表面硬化為淺色水泥，敞開門采光時可以通過光反射增加室內光照條件，在外界光照條件較好時，效果明顯。

7 結語

圖5 生土民居光環境的設置

傳統生土民居是長期適應地區氣候和生態環境的有機產物，在川南地區建造的生土民居，利用實實在在的本土資源，民居熱、濕、風、光環境的形成與提高僅靠建筑構造措施來完成，不依靠過多的能源和資源，這樣無論在民居建造過程中還是在使用過程中，對生態環境的影響都是有限的，且能滿足居民的使用要求。面對快速發展的建筑業，在生態環保的基礎上，利用適應當地氣候的傳統技術、材料、建筑手段，為居民創造適應現代生活的建筑，做到建筑本身和生態環境的可持續，讓環保節能的建筑能夠長久地發展。

[1]趙群,周偉,劉加平.中國傳統民居中的生態建筑經驗芻議[J].新建筑,2005(04).

[2]尚建麗.傳統夯土民居生態建筑材料體系的優化研究[D].西安:西安建筑科技大學,2005.

[3]楊顯平.淺議林盤家園的普遍意義及價值[J].鐵道勘測與設計,2013(05).

[4]吳巖琳,周典.渭北黃土高原溝壑區村落民居生態化設計方法研究[J].華中建筑,2015(01).

[5]王沛,曹躍君.傳統民居的自然通風設計探討[J].四川建筑科學研究,2012(02).

Analysis of Earth Dwellings' Architectural Climate Adaptability in South of Sichuan

The paper analyses the earth dwellings in south of Sichuan where climate is mainly hot and humid. By surveying the current condition of earth dwellings in south of Sichuan at the site, the paper analyzes how the earth dwellings use soil, stones, wood and other natural materials in the area, combined with the surrounding climatic factors to create favorable heat and moisture, smooth ventilation, good day lighting living environment for the residents. It also analyzes the residents' actual living environment and puts forward the reform measures for the shortcomings of existing houses so as to improve the residents' living environment in south of Sichuan and enhance the earth dwellings' climate adaptability in south of Sichuan.

south of Sichuan, earth dwellings, architectural climate adaptability

2016-06-20）

孟思佩，河北建筑工程學院建筑與藝術學院在讀研究生；王金奎，通訊作者，河北建筑工程學院建筑與藝術學院副教授、碩士研究生導師。