傳統(tǒng)冷巷技術(shù)在夏熱冬冷地區(qū)幼兒園建筑中的應(yīng)用
——以2020年“臺(tái)達(dá)杯”國(guó)際太陽(yáng)能建筑設(shè)計(jì)競(jìng)賽獲獎(jiǎng)作品《竹巷·風(fēng)生》為例

陳泉任，丁素紅

（重慶大學(xué) 建筑城規(guī)學(xué)院，重慶 400045）

0 引言

在全球變暖與城市化的大背景下，一方面，氣候變暖和城市高密度發(fā)展導(dǎo)致城市的室外熱環(huán)境出現(xiàn)問(wèn)題，引發(fā)城市的“熱島”“熱浪”效應(yīng)，促使人們對(duì)如何提高室內(nèi)舒適度進(jìn)行研究[1]。但殊不知，在城市出現(xiàn)“熱島”“熱浪”現(xiàn)象的情況下，如果對(duì)城市室外環(huán)境熱舒適度不加以考慮，僅僅只對(duì)室內(nèi)熱舒適度進(jìn)行研究，可能很難取得有效的成果。另一方面，城市化進(jìn)程讓我們不得不面對(duì)“傳承”與“發(fā)展”兩大難題，如何延續(xù)城市傳統(tǒng)空間，如何將傳統(tǒng)綠色經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行現(xiàn)代化轉(zhuǎn)譯，又如何在傳承的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)新的突破，始終困擾著我們。面對(duì)上述問(wèn)題，學(xué)者把研究目光轉(zhuǎn)向傳統(tǒng)民居建筑，傳統(tǒng)被動(dòng)節(jié)能技術(shù)自然而然地走進(jìn)人們的視野。通過(guò)對(duì)不同地區(qū)的傳統(tǒng)民居氣候適應(yīng)性進(jìn)行持續(xù)研究，發(fā)現(xiàn)各種傳統(tǒng)樸素的營(yíng)造手段亦能在建筑全生命周期過(guò)程中發(fā)揮重要的節(jié)能作用。

本文依托2020年“臺(tái)達(dá)杯”太陽(yáng)能建筑設(shè)計(jì)競(jìng)賽的幼兒園建筑設(shè)計(jì)賽題，試圖在幼兒園建筑類(lèi)型中，嘗試性解答如何利用傳統(tǒng)節(jié)能技術(shù)改善室外與室內(nèi)熱環(huán)境舒適度的問(wèn)題。幼兒園建筑的服務(wù)對(duì)象是正處于身體成長(zhǎng)發(fā)育期的嬰幼兒，其感官的敏感性很強(qiáng)，同時(shí)成長(zhǎng)環(huán)境又不能局限在室內(nèi)活動(dòng)空間中，既要有室內(nèi)活動(dòng)空間又要有室外活動(dòng)空間，對(duì)室內(nèi)外活動(dòng)空間熱舒適度都有較高要求。目前，幼兒園類(lèi)建筑多采用主動(dòng)式技術(shù)調(diào)節(jié)室內(nèi)熱環(huán)境，對(duì)于感官敏感的嬰幼兒而言，與主動(dòng)式技術(shù)提供的室內(nèi)熱環(huán)境相比，被動(dòng)式技術(shù)創(chuàng)造的室內(nèi)熱環(huán)境更加舒適、健康與自然。同時(shí)，采用被動(dòng)式技術(shù)還可減少能源消耗，減少碳排放量。筆者從福建地區(qū)傳統(tǒng)民居建筑中提取冷巷技術(shù)，以期能夠探究出既為嬰幼兒提供舒適的室內(nèi)外熱環(huán)境，又能減少建筑能耗的設(shè)計(jì)方法和策略。

1 冷巷技術(shù)

1.1 相關(guān)研究綜述

印度的查爾斯·柯里亞[2]關(guān)注印度本地氣候?qū)ㄖ?chuàng)作的影響，從傳統(tǒng)民居建筑中挖掘出能夠適應(yīng)印度本地干熱氣候的設(shè)計(jì)策略，倡導(dǎo)開(kāi)敞空間、管式住宅及棚架屋頂?shù)仍O(shè)計(jì)手法，以低技術(shù)手段解決建筑遮陽(yáng)通風(fēng)的問(wèn)題，創(chuàng)造出適宜的建筑室內(nèi)外環(huán)境。西班牙的Helena Coch[3]針對(duì)地中海地區(qū)“雙住宅”居住形式進(jìn)行研究，該民居分別設(shè)有冬、夏兩個(gè)廚房，冬季廚房設(shè)置在建筑中間位置，夏季廚房設(shè)于建筑外側(cè)，建筑以可變性的空間實(shí)現(xiàn)氣候適應(yīng)性目的。馬來(lái)西亞的楊經(jīng)文[4]提出“生態(tài)氣候建筑”設(shè)計(jì)理念及策略，并將諸如騎樓、通風(fēng)屋面等傳統(tǒng)建筑元素與現(xiàn)代建筑設(shè)計(jì)相結(jié)合，利用冷巷實(shí)現(xiàn)建筑自然通風(fēng)降溫，創(chuàng)造出類(lèi)似自然狀態(tài)的建筑環(huán)境。

國(guó)內(nèi)華南理工大學(xué)的湯國(guó)華教授[5]針對(duì)廣州本地的傳統(tǒng)民居“西關(guān)小屋”進(jìn)行實(shí)測(cè)，結(jié)果表明，冷巷對(duì)改善建筑熱環(huán)境具有重要的作用，可為新民居建筑提供設(shè)計(jì)思路。東南大學(xué)的陳曉揚(yáng)教授[6]通過(guò)對(duì)嶺南、閩南、皖南以及江浙等地的傳統(tǒng)民居的冷巷空間進(jìn)行定點(diǎn)溫度實(shí)測(cè)分析，發(fā)現(xiàn)冷巷具有明顯的降溫和熱緩沖作用[7]，并通過(guò)剖析和總結(jié)冷巷的技術(shù)原理及要點(diǎn)，論述了其對(duì)現(xiàn)代建筑設(shè)計(jì)的啟示。華僑大學(xué)的薛佳薇教授[8]對(duì)泉州手巾寮夏季熱環(huán)境進(jìn)行實(shí)測(cè)，發(fā)現(xiàn)該民居建筑中的天井和廊道對(duì)建筑自然通風(fēng)降溫均有明顯強(qiáng)化作用，其通風(fēng)降溫效果在夏季最佳。

通過(guò)上述中外專家對(duì)傳統(tǒng)民居建筑的研究可以看出，傳統(tǒng)民居建筑中的被動(dòng)式氣候適應(yīng)性設(shè)計(jì)策略與技術(shù)，具有一定的學(xué)術(shù)研究?jī)r(jià)值與應(yīng)用價(jià)值。其中，冷巷技術(shù)作為一種低技術(shù)、低能耗的節(jié)能手段，彰顯著古老的生態(tài)智慧，在當(dāng)前能源危機(jī)和環(huán)境危機(jī)的大背景下更應(yīng)得到充分重視，對(duì)其進(jìn)行研究，可為現(xiàn)代建筑節(jié)能設(shè)計(jì)提供新的設(shè)計(jì)思路。

1.2 傳統(tǒng)冷巷特征

1.2.1 定義

冷巷是指在夏熱冬冷地區(qū)傳統(tǒng)聚落中的民居建筑經(jīng)過(guò)一定秩序組合后形成的狹窄巷道或廊道，通常順著建筑進(jìn)深方向布置，巷寬較窄，大約在1～3m之間[9]。冷巷兩側(cè)山墻較高，能夠有效地阻擋太陽(yáng)輻射直接進(jìn)入巷子內(nèi)部，因此，巷內(nèi)空氣溫度相對(duì)較低、相對(duì)濕度較大，容易產(chǎn)生微風(fēng)，形成風(fēng)道，產(chǎn)生明顯的被動(dòng)降溫效果，在一定程度上可改善場(chǎng)地的微氣候環(huán)境[10]（圖1）。

圖1 傳統(tǒng)民居中的冷巷

1.2.2 組成

傳統(tǒng)冷巷空間主要是由頂部界面、底部界面、兩個(gè)側(cè)部界面以及前后兩個(gè)端部界面組成。頂部界面可以是舒展的屋檐，用以遮擋太陽(yáng)的直接輻射，減少底部的受熱；底部界面多與地面接觸，可作為良好的蓄冷體；左右兩個(gè)側(cè)部界面多為高大厚重的蓄冷墻體，用以保證冷巷底部空間的低溫效果；前后兩個(gè)端部界面可作適當(dāng)?shù)恼陉?yáng)處理（圖2）。

圖2 傳統(tǒng)冷巷空間結(jié)構(gòu)分析

1.2.3 空間類(lèi)型

我國(guó)的傳統(tǒng)聚落民居建筑類(lèi)型多樣，冷巷在傳統(tǒng)民居建筑中較為常見(jiàn)，導(dǎo)致冷巷的空間類(lèi)型各不相同。傳統(tǒng)冷巷按照空間形態(tài)特點(diǎn)可分為并列式冷巷（圖3、圖4）、嵌入式冷巷（圖5、圖6）以及包含式冷巷[10]（圖7、圖8）。

圖3 并列式冷巷簡(jiǎn)化分析圖

圖4 并列式——周莊騎樓

圖5 嵌入式冷巷簡(jiǎn)化分析圖

圖6 嵌入式——蘇州陸巷村遂高堂

圖7 包含式冷巷簡(jiǎn)化分析圖

圖8 包含式——蘇州南石子街潘宅

1.3 冷巷技術(shù)要點(diǎn)及影響因素

1.3.1 技術(shù)要點(diǎn)

（1）遮陽(yáng)通風(fēng)的窄通道[6]

遮陽(yáng)通風(fēng)的窄巷道是冷巷被動(dòng)降溫技術(shù)得以實(shí)現(xiàn)的基本條件。冷巷的窄通道通過(guò)采用遮陽(yáng)措施，盡量減小巷道內(nèi)部的蓄冷體受到太陽(yáng)直接照射的面積，最大程度減少外部得熱。因此，建筑中的廊道、天井、弄堂都可以達(dá)到冷巷的效果。

與此同時(shí)，冷巷利用自然通風(fēng)強(qiáng)化室內(nèi)外空氣流通，進(jìn)行熱量交換，改善室內(nèi)熱環(huán)境。自然通風(fēng)有兩種方式：一是風(fēng)壓通風(fēng)，當(dāng)風(fēng)通過(guò)沒(méi)有障礙物的冷巷時(shí)，空氣流速相對(duì)室內(nèi)較快，在冷巷內(nèi)部就會(huì)形成負(fù)壓區(qū)，在氣壓的作用下實(shí)現(xiàn)冷巷與室內(nèi)空氣的對(duì)流，產(chǎn)生熱量交換（圖9）；二是熱壓通風(fēng)，利用建筑內(nèi)部的空氣熱壓差實(shí)現(xiàn)室內(nèi)的空氣對(duì)流。可在建筑的上部設(shè)置出風(fēng)口，在建筑的底部設(shè)置進(jìn)風(fēng)口[10]，利用室內(nèi)外溫差將室內(nèi)渾濁的熱空氣排出，而室外新鮮的冷空氣則從建筑的進(jìn)風(fēng)口被吸入室內(nèi)[11]，進(jìn)風(fēng)口和出風(fēng)口兩處的溫度差和高度差越大，熱壓通風(fēng)效果就越好（圖10）。

圖9 風(fēng)壓通風(fēng)示意圖

圖10 熱壓通風(fēng)示意圖

（2）蓄冷墻及地面[6]

傳統(tǒng)冷巷的地面以及兩側(cè)蓄冷墻在被動(dòng)式降溫過(guò)程中具有極其重要的作用。地面和蓄冷墻選用的建筑材料一般具有良好的熱穩(wěn)定性、較強(qiáng)的蓄熱能力以及較低的導(dǎo)熱性。土壤的蓄熱系數(shù)很高，建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)與地面相互接觸的部分溫度相對(duì)穩(wěn)定，變化較小。蓄冷墻體在用材一致的情況下，選用密度大的材料，適度增加蓄冷墻的厚度，可進(jìn)一步增強(qiáng)蓄冷墻的熱穩(wěn)定性。

（3）夜間通風(fēng)[6]

在各種影響因素中，夜間通風(fēng)是實(shí)現(xiàn)冷巷被動(dòng)降溫至為關(guān)鍵的一步。蓄冷墻體和地面在白天蓄積了大量的熱不易散去，利用晝夜溫差，夜間通風(fēng)可以使蓄冷墻和地面得以冷卻，進(jìn)行重新蓄冷。這樣一來(lái)，冷巷內(nèi)的蓄冷體就又能夠在白天繼續(xù)吸收巷內(nèi)空間的熱量，進(jìn)而達(dá)到降溫的目的[11]。

1.3.2 影響因素

冷巷受外部因素和內(nèi)部因素共同作用。外部因素：冷巷空間走向（場(chǎng)地主導(dǎo)風(fēng)向、建筑最佳朝向）；內(nèi)部因素：冷巷空間長(zhǎng)高寬之比、圍護(hù)結(jié)構(gòu)材料（底部界面、頂部界面、左右側(cè)部界面、前后端部界面）。

外部因素：根據(jù)現(xiàn)有氣象數(shù)據(jù)，通過(guò)軟件Ecotect模擬得出建筑最佳朝向以及場(chǎng)地主導(dǎo)風(fēng)向。冷巷走向受主導(dǎo)風(fēng)向直接影響確定，建筑最佳朝向則對(duì)建筑整體布局形式產(chǎn)生影響。冷巷并不是孤立存在的，應(yīng)與建筑結(jié)合在一起，因此冷巷空間設(shè)計(jì)受到二者共同影響。

內(nèi)部因素：首先，冷巷空間長(zhǎng)高寬比以5∶3∶1為最佳，此時(shí)的降溫和通風(fēng)效果處于最為平衡的一個(gè)狀態(tài)。其次，冷巷空間的各個(gè)界面的材料熱工性能對(duì)冷巷降溫效果也會(huì)產(chǎn)生影響，應(yīng)多選擇蓄熱系數(shù)高、熱穩(wěn)定良好的材料[12]。

1.4 冷巷與幼兒園結(jié)合探討

傳統(tǒng)冷巷節(jié)能技術(shù)在現(xiàn)代建筑中的應(yīng)用具有一定的適應(yīng)性和矛盾性，并非都能結(jié)合在一起。冷巷降溫節(jié)能技術(shù)源自我國(guó)東南地區(qū)的傳統(tǒng)民居，有其自我適應(yīng)性要求，幼兒園建筑作為現(xiàn)代建筑，也有其獨(dú)特的功能要求，兩者在特定的地域環(huán)境中，這種矛盾反而可以得到化解。

1.4.1 建筑肌理的相似性

幼兒園建筑群體布局的建筑肌理與傳統(tǒng)民居村落布局的肌理具有一定的相似性，在福建閩北傳統(tǒng)民居村落布局模式中，民居建筑是作為一個(gè)個(gè)獨(dú)立且重復(fù)的個(gè)體存在，冷巷將之串聯(lián)起來(lái)，既有一定的交通聯(lián)系作用，又有通風(fēng)降溫的效果。在幼兒園建筑布局當(dāng)中，幼兒活動(dòng)單元用房是建筑的主要使用空間，在功能和形式上具有一定的重復(fù)性，若是將活動(dòng)單元用房之間的空間擴(kuò)大為冷巷空間，既有交通的功能，又起到通風(fēng)降溫的作用，這便與傳統(tǒng)民居村落功能布局達(dá)到一定的契合性。

1.4.2 地域氣候的一致性

福建閩北地區(qū)是夏熱冬冷地區(qū)，屬亞熱帶季風(fēng)性氣候。當(dāng)?shù)氐膫鹘y(tǒng)民居為了適應(yīng)當(dāng)?shù)氐臍夂颍捎脗鹘y(tǒng)冷巷被動(dòng)節(jié)能技術(shù)，能很好地解決建筑散熱、降溫、防潮的問(wèn)題。南平市位于福建省，同時(shí)也是季風(fēng)性氣候，在地域與氣候兩方面具有一致性。在此條件下，冷巷降溫技術(shù)與幼兒園建筑設(shè)計(jì)的結(jié)合就具有現(xiàn)實(shí)可能性。

2 冷巷技術(shù)應(yīng)用

2.1 項(xiàng)目概況

項(xiàng)目位于福建省南平市建陽(yáng)區(qū)的居住區(qū)內(nèi)，項(xiàng)目場(chǎng)地的東側(cè)和北側(cè)都是居住小區(qū)，南側(cè)的城市公共交通樞紐中心與場(chǎng)地隔路相對(duì)，西側(cè)則緊鄰城市級(jí)干道建平大道[13]。該項(xiàng)目在設(shè)計(jì)方面的要求具體如下：在競(jìng)賽用地范圍內(nèi)設(shè)計(jì)一個(gè)全日制幼兒園，規(guī)模為12班360人，建筑層數(shù)不超過(guò)3層，總建筑面積不超過(guò)4700㎡，停車(chē)位不少于4個(gè)。在技術(shù)方面，要求以被動(dòng)式太陽(yáng)能技術(shù)為主，輔以其他節(jié)能技術(shù)，解決該地幼兒園夏季散熱、降溫、防潮的熱工要求。

2.2 地區(qū)技術(shù)分析

2.2.1 氣候分析

福建省南平市大致位于武夷山脈北段的東南側(cè)，具有以丘陵山地為主的低山區(qū)地貌特征。該地區(qū)屬于亞熱帶季風(fēng)氣候，年平均氣溫為19.3℃，七月份最熱，月平均氣溫可達(dá)28℃～29℃，一月份最冷，月平均氣溫處于9℃～10℃之間，無(wú)霜期長(zhǎng)達(dá)268天，年降雨量為1660mm，冬季主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)槲鞅奔撅L(fēng)，夏季主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)闁|南季風(fēng)。綜上所述，該地區(qū)常年雨量充沛，氣候溫濕，夏無(wú)酷暑，冬無(wú)嚴(yán)寒。因此，夏季通風(fēng)、散熱、降溫、防潮是設(shè)計(jì)首先要考慮的問(wèn)題，其次要兼顧冬季保溫的要求（圖11—圖14）。

圖11 福建省南平市全年溫度變化圖

圖12 福建省南平市焓濕圖

圖13 福建省南平市冬季風(fēng)向圖

圖14 福建省南平市夏季風(fēng)向圖

2.2.2 地區(qū)技術(shù)啟示

經(jīng)過(guò)前期的調(diào)研考察以及分析，發(fā)現(xiàn)福建南平市屬亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū)，當(dāng)?shù)貍鹘y(tǒng)民居建筑為適應(yīng)季風(fēng)性氣候而自發(fā)采用被動(dòng)式低技術(shù)生態(tài)手法，通過(guò)采取自然遮陽(yáng)、自然通風(fēng)的措施，能夠很好地達(dá)到降溫、隔熱、防潮的目的。當(dāng)?shù)貍鹘y(tǒng)民居建筑布局緊湊、建筑密度大，可以避免陽(yáng)光直射，通過(guò)設(shè)置天井、冷巷來(lái)強(qiáng)化建筑室內(nèi)外的空氣流通，有利于創(chuàng)造良好的室內(nèi)外熱環(huán)境[14]。

2.3 技術(shù)設(shè)計(jì)應(yīng)用

冷巷作為傳統(tǒng)被動(dòng)節(jié)能技術(shù)，在建筑通風(fēng)散熱方面有其一定的優(yōu)勢(shì)，結(jié)合現(xiàn)代幼兒園建筑的功能要求，在建筑總體布局通風(fēng)和建筑單體通風(fēng)兩個(gè)方面采取措施[15]。

2.3.1 建筑總體布局

根據(jù)已有的當(dāng)?shù)貧庀髷?shù)據(jù)，通過(guò)模擬軟件Ecotect分析得出基地夏季主導(dǎo)風(fēng)為東南風(fēng)，建筑的最佳朝向?yàn)槟掀珫|10°。因此，結(jié)合主導(dǎo)風(fēng)向與最佳朝向兩大因素，建筑整體布局初步定為南偏東10°左右。冷巷走向應(yīng)順著主導(dǎo)風(fēng)向布置，入口處與主導(dǎo)風(fēng)向角度在45°以下較好，6°以內(nèi)模擬效果最佳（圖15—圖17）。

圖15 “竹巷·風(fēng)生”鳥(niǎo)瞰圖

圖17 福建省南平市建筑最佳朝向

沿平行場(chǎng)地的主導(dǎo)風(fēng)向布置冷巷，夏季的主導(dǎo)風(fēng)便可暢通無(wú)阻深入到建筑內(nèi)部，冷巷的縱向通風(fēng)得以實(shí)現(xiàn)。冷巷內(nèi)的空氣流速遠(yuǎn)高于室內(nèi)空氣流速，因此產(chǎn)生負(fù)壓區(qū)。冷巷兩側(cè)的幼兒活動(dòng)單元用房?jī)?nèi)的空氣在氣壓的作用下進(jìn)入冷巷，形成一定程度的橫向通風(fēng)，實(shí)現(xiàn)建筑內(nèi)外空氣的熱交換。整個(gè)幼兒園建筑布局在風(fēng)壓通風(fēng)的情況下沒(méi)有阻礙，滿足冷巷降溫技術(shù)要求（圖18—圖20）。

圖18 風(fēng)壓通風(fēng)分析

2.3.2 幼兒?jiǎn)卧顒?dòng)用房

設(shè)計(jì)過(guò)程中充分考慮了外部因素和內(nèi)部因素對(duì)冷巷空間設(shè)計(jì)的綜合影響 （圖20—圖21）。

圖19 熱壓通風(fēng)分析

圖20 冷巷技術(shù)分析

圖21 活動(dòng)單元平面

（1）外部因素

幼兒活動(dòng)單元的設(shè)置必須要滿足一定的日照時(shí)長(zhǎng)和采光要求。在方案設(shè)計(jì)初期可根據(jù)現(xiàn)已知道的建筑最佳朝向，將幼兒活動(dòng)單元用房的主立面朝向設(shè)為南偏東10°左右，可使幼兒活動(dòng)單元用房的采光及日照達(dá)到最佳的效果。

幼兒活動(dòng)單元用房設(shè)計(jì)應(yīng)與冷巷空間設(shè)計(jì)緊密結(jié)合，室內(nèi)空間與冷巷空間通過(guò)設(shè)置部分可開(kāi)啟的門(mén)窗，在視覺(jué)方面打破室內(nèi)外界限，貫通內(nèi)外空間；在通風(fēng)方面更方便室內(nèi)外空氣產(chǎn)生流通，強(qiáng)化冷巷的風(fēng)壓通風(fēng)效果。

幼兒活動(dòng)單元衛(wèi)生間與活動(dòng)室之間可加設(shè)太陽(yáng)能拔風(fēng)煙囪。整個(gè)建筑的高處設(shè)置出風(fēng)口，每層適宜部位設(shè)置進(jìn)風(fēng)口，進(jìn)風(fēng)口和出風(fēng)口兩側(cè)就會(huì)產(chǎn)生溫度差和高度差，起到熱壓通風(fēng)作用。在此基礎(chǔ)上，可將太陽(yáng)能拔風(fēng)煙囪適當(dāng)拔高，或者在拔風(fēng)煙囪的高處使用相變材料砌筑墻體，增大進(jìn)風(fēng)口與出風(fēng)口兩側(cè)的溫度差和高度差，進(jìn)一步強(qiáng)化單元活動(dòng)用房的熱壓通風(fēng)作用。

（2）內(nèi)部因素

冷巷的長(zhǎng)高寬比要滿足一定的要求。理想狀態(tài)下，冷巷空間的長(zhǎng)高寬之比為5∶3∶1[12]，將冷巷的寬度定為2.6m，建筑高度8m，進(jìn)深12m，長(zhǎng)高寬之比為15:10:3。冷巷的降溫作用和通風(fēng)作用在這種理想比例模式下表現(xiàn)效果最佳。

蓄冷墻體和地面材料方面，首先，要考慮盡量增加冷巷廊道與地面的接觸面積；其次，考慮提高冷巷兩側(cè)墻體的蓄冷能力，比如可選用蓄熱系數(shù)較高的建筑材料砌筑蓄冷墻，還可以適度增加冷巷兩側(cè)蓄冷墻的厚度。通過(guò)適宜的構(gòu)造作法以及選用正確的建筑材料，可進(jìn)一步提升整個(gè)冷巷通風(fēng)降溫的性能（表1）。

表1 材料熱工系數(shù)

冷巷巷道頂部位置，在設(shè)計(jì)過(guò)程中，可選擇能夠根據(jù)太陽(yáng)高度角變化而自動(dòng)旋轉(zhuǎn)角度的遮陽(yáng)百葉（圖16），隨太陽(yáng)高度角的變化，能夠時(shí)刻將太陽(yáng)輻射遮擋在巷外，減小太陽(yáng)對(duì)冷巷的影響。冬季，亦可將百葉自動(dòng)關(guān)閉，太陽(yáng)光可直接照入巷道內(nèi)部，使巷道在冬季又具有陽(yáng)光間的性能，成為建筑的熱源[14]。

圖16 “竹巷·風(fēng)生”總平面圖

2.4 模擬驗(yàn)證

2.4.1 冷巷通風(fēng)模擬

以南平市的室外綜合溫度和室外風(fēng)速為設(shè)計(jì)參考，由圖22可知，與冷巷相鄰開(kāi)窗區(qū)域的冷卻效果明顯優(yōu)于其余區(qū)域，可驗(yàn)證在本設(shè)計(jì)方案中，冷巷能明顯提高風(fēng)速、提升建筑靠近冷巷兩側(cè)壁面的降溫效果。

圖22 冷巷通風(fēng)效果模擬

2.4.2 太陽(yáng)能煙囪通風(fēng)模擬

以室內(nèi)太陽(yáng)能煙囪拔風(fēng)性能以及室內(nèi)孩童熱舒適的評(píng)測(cè)高度為基準(zhǔn)，由圖23可知，靠近煙囪部分的室內(nèi)空氣流速明顯提高，驗(yàn)證煙囪拔風(fēng)效果顯著，結(jié)合冷巷降溫效果，可緩解室內(nèi)過(guò)熱的不適感。

圖23 太陽(yáng)能拔風(fēng)煙囪通風(fēng)效果模擬

通過(guò)上述兩次的模擬分析，可以充分驗(yàn)證冷巷技術(shù)在該設(shè)計(jì)方案中應(yīng)用的合理性。

3 結(jié)語(yǔ)

設(shè)計(jì)方案從當(dāng)?shù)氐赜驓夂蛱攸c(diǎn)出發(fā)，系統(tǒng)分析了傳統(tǒng)被動(dòng)節(jié)能技術(shù)冷巷的特點(diǎn)，結(jié)合2020年“臺(tái)達(dá)杯”太陽(yáng)能建筑設(shè)計(jì)競(jìng)賽獲獎(jiǎng)方案《竹巷·風(fēng)生》，探究了傳統(tǒng)冷巷節(jié)能技術(shù)在夏熱冬冷地區(qū)幼兒園建筑中的應(yīng)用，以期有效改善幼兒園建筑中的室內(nèi)外熱環(huán)境現(xiàn)狀。并通過(guò)模擬驗(yàn)證傳統(tǒng)冷巷被動(dòng)節(jié)能技術(shù)在該建筑應(yīng)用中的可行性，為被動(dòng)式節(jié)能技術(shù)在該地區(qū)低層小型公共建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用提供了參考。