漢口里分民居建筑重構的保溫設計研究

張震中

（武漢紡織大學 湖北武漢 430073）

1 保溫設計在武漢里分建筑重制過程中的必要性

武漢是我國第二批歷史文化名城，擁有著大量優秀的近代歷史建筑，其中就包括著“里分”。民國時期所建造規劃的里分建筑群，由于年代久遠，缺乏有效的治理和保護，大多數建筑遭受到或多或少的損壞，曾經規劃合理的租借居民區，現在已經基本喪失最初的一些保溫功能。武漢屬于亞熱帶季風性濕潤氣候，夏季酷暑炎熱，冬季又嚴寒濕冷，作為人性場所之一的里分建筑群在漸進式更新改造的過程當中對于建筑和環境規劃的處理上，需要針對武漢的當地氣候，采取一系列必要的保溫系統設計。[1]

2 武漢里分建筑保溫性能分析

2.1 建筑結構分析

里分的建筑風格及其構件樣式主要折衷于當時西方流行風格和中國傳統建筑風格，里分建筑組成形式主要為聯排式低層住宅，其主要住宅戶型可分為一、二、三開間，每戶除了客廳、主臥、次臥、廚房、廁所，還有當時具有特色的天井和車庫。漢口里分建筑在20世紀20年代采用磚木結構，居民建筑一般為兩層連體樓，二樓單元之間往往是一個小曬臺。在20世紀30年代，磚混結構引進國內，這個時期在租界興建了的里弄居民住宅出現了局部三層，并有較大的曬臺與陽臺。漢口里分建筑有著獨具特色的紅磚墻、木門窗和紅瓦屋，它們不僅有不錯的藝術美感，也對建筑的人居環境有著不錯的調節作用。

2.2 建筑選址與朝向

武漢屬于亞熱帶季風性濕潤氣候，夏季酷暑炎熱，冬季又嚴寒濕冷，剛建成的里分建筑群有著不錯的氣候調節功能，其中少不了整個里分建筑群的朝向規劃。當時的設計師考慮到當時整個租界房屋陽臺觀景問題，所以在租界的選址時選擇了長江西岸的漢口地段，這樣建筑東面就可以做觀景陽臺。在夏天，居民早上可以在陽臺看書、聊天、讀報，光線柔和適度，溫柔愜意，不會像西面朝陽的陽臺清晨沒有光照，午后又烈日炎炎，讓人酷暑難耐。而冬天，里分居民區也陽光充分，里分是低層聯排式建筑群，其次弄道與弄道之間寬度適宜，次弄道不乏公共娛樂空間，即便建筑是東西朝向，在冬季也能保證有足夠的日照。

雖然建筑東面有著良好的環境，但是畢竟建筑是東西朝向，在武漢炎熱的夏季，其西面并沒有良好的隔熱措施。

2.3 墻體的結構與材料

墻體的保溫結構形式主要分為三個類別：外墻外保溫、外墻內保溫和墻體自保溫。漢口里分建筑群的墻體結構則是外墻內保溫，采用外墻裸露的清水磚，墻體內側采用保溫粉飾加厚的形式，這樣既滿足了室內人居環境的需要，又不失審美價值的表現。

紅磚墻是里分建筑的又一特色。紅磚的主要材料是頁巖，在設計建筑墻體時，當時的設計師把頁巖磚砌成多孔形式，從而有利于建筑本身的節能，達到隔熱、隔音的效果。民國里分建筑墻體采用高檔的清水磚，其墻體結構采用外墻內保溫墻體結構模式，不僅用于室內外墻裝飾時有著非凡的藝術效果，而且有著承重、隔音、保溫、裝飾的功能。[2]

由于晝夜溫差、紅墻墻體和舊式保溫涂料密度差距較大，所熱脹冷縮的程度不同，日積月累，其表面產生大量裂痕，從而降低了建筑的保溫效果。

2.4 建筑前后雙天井

在天氣炎熱的季節，毗鄰長江江岸的里分，當時設計師通過對里分居區的氣候特點、風土人情、生活習慣的調查，在建筑中設計了前后雙天井，運用對流式和建筑內部環繞式的手段調節室內溫度、創造濕溫恒流的室內物理環境，而且陽光穿透天井打在墻面和地上有著不錯的光影視覺效果。

但是隨著時間的推移，一方面，里分的歷史建筑損毀嚴重；另一方面人們對人居場所的追求不斷提高，如今的這里的天井系統已不能滿足人們的居住需要。長時間的陽光直射產生高溫，現在無論是的主臥還是次臥，當夏季入夜，靠近天井的地方，居民中午午休都難于安寢。

2.5 百葉窗

陽臺窗戶采用雙層結構內部是宮格樣式的玻璃窗，其外部是百葉窗，有效遮擋了紫外線的同時還具有隔熱的功能，百葉窗由于每個百葉之間存在著一定的小縫隙，發揮著良好的通風性能。部分里分建筑的樓梯間采用大型的窗洞（如：珞珈山街），尤其在夏季，武漢的悶熱天氣，如果不采用這種大型的窗洞，紅磚建筑保溫性好的情況下，很難將累積的熱量排出建筑外，大型窗洞和寬闊的樓道間形成了合理的通風系統。[3]

當時窗戶玻璃采用的是傳統式的單層玻璃，這種材料的熱阻力很小，同時能讓大量陽光射入。

3 低碳視角下里分建筑保溫改造方法

3.1 熱物理性能設計

從狹義上來說，保溫層可以僅只用來緩和損耗的保溫材料。傳統材料：纖維板、玻璃絨、巖棉、聚苯乙烯、水泥砂漿。[4]新式材料：大豆噴涂泡沫（相比舊式的涂料更具有延展性；可再生；可回收；無毒；與建筑內部形成空氣密封）、中空玻璃（相比單層玻璃，中空玻璃從玻璃的中心部分以及四周框架提高其抗熱新能）。[5]

漢口里分紅磚建筑外部是紅磚，可以將保溫材料夾在墻中間，做成夾心墻結構，中間用拉筋鏈接，這樣明火就不會與保溫材料接觸，不存在火災隱患。對于室內的壁爐，可采用封閉式的壁爐，相比開放式不僅對人更加健康，而且熱傳導效率高的多。[6]

3.2 建筑局部構件的環保節能型改造

建筑在處理保溫與隔熱時，需要充分考慮到建筑能量傳導的媒介和建筑能量傳導的方向和強度大小。上面所提到的一些可能情況，會在不同的季節時期有所不同，也會在一天之內的不同時間段有所不同，我們應該根據具體的狀況來選擇合適的設計手段，從而達到合理的材料使用和技術運用。

在寒冷的日子里，對于房屋的保溫，主要采用的手段就是盡可能的減少建筑內部熱量的流失。其中就包括了一些容易散失熱量的建筑構件，如：屋頂、墻壁、門窗和容易流動空氣的滲透屏障等，這都是關鍵的熱損耗部位。如果整個建筑要想保溫處理得好，工作的重點就要放在門窗的處理上，因為門窗是比較大的開口和主要的熱傳導媒介。降低熱量流失的措施可以有：采用大面積隔熱板材以及減少非隔熱玻璃（尤其是不朝向陽光的玻璃）的面積、安裝根據氣候能調節室溫的設備等。

在酷暑的時期，熱量會來源于太陽的一次輻射和反射后大氣層的二次輻射，這時候，能夠通過窗戶直接進入室內的陽光很強烈，使得室內環境的溫度普遍升高，從而增加了外部熱量向建筑內部的傳導效率。對此，解決太陽和大氣輻射帶來的熱量可以有：采用淺色屋頂、安裝充足的遮陽裝置、采用光譜選擇性油漆和涂料以及建筑外層的其余地方應用各種其他隔熱措施。再就是一些高效的手段，比如能讓太陽能增益系數降低的特殊鍍膜玻璃、增加輻射隔離層實現頂部空間的有效隔熱。在天氣比較熱的時段，熱流動和空氣對流的現象也會相應的較弱，整個室內空間的熱傳導是由輻射來主導的，也就是說如果輻射隔離層要充分發揮作用，就必須有相充足的空氣對流間隙。

4 結語

漢口里分民居作為武漢獨有的歷史文化遺址，在未來武漢城市面貌中占據著歷史承上啟下的重要作用。要想發揮出這樣的價值，我們需要對漢口里分民居進行合理的改造，其中就包括了我以上談到的保溫設計改造，我們要因地制宜、改舊如新，在保留當時民國風格的同時，能夠讓這些老建筑“活”起來、“用”起來，符合現代人們所適應的人居環境，從而讓這里的古建筑得以延續。