摘 要:隨著江南水鄉(xiāng)村鎮(zhèn)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,居民對住宅舒適度的要求不斷增高,導(dǎo)致該區(qū)域住宅能耗日益攀升。江南村鎮(zhèn)住宅綠色改造應(yīng)從傳統(tǒng)民居中汲取綠色營造智慧,積極探索綠色建筑材料的使用,繼承與發(fā)展被動式綠色技術(shù),同時(shí)也要積極利用當(dāng)代綠色新技術(shù),以滿足對住宅使用功能和舒適度的新要求,通過適宜性綠色技術(shù)的利用來促進(jìn)村鎮(zhèn)住宅的優(yōu)化升級。
關(guān)鍵詞:適宜技術(shù);綠色改造;江南水鄉(xiāng);村鎮(zhèn)住宅
引 言
江南水鄉(xiāng)地區(qū)是中國獨(dú)具人文特色的區(qū)域,也是當(dāng)今中國村鎮(zhèn)經(jīng)濟(jì)較發(fā)達(dá)的區(qū)域。隨著當(dāng)?shù)卮彐?zhèn)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展,住宅舒適度要求日益提高,住宅能耗持續(xù)增長。與城市住宅相比,江南村鎮(zhèn)住宅熱環(huán)境質(zhì)量普遍較差。如果以當(dāng)前城市住宅熱舒適度水平為標(biāo)準(zhǔn),同等條件下村鎮(zhèn)住宅能耗量將大大超過目前水平。這將對江南水鄉(xiāng)建筑和經(jīng)濟(jì)社會可持續(xù)發(fā)展形成巨大挑戰(zhàn)。
綠色住宅改造實(shí)踐中,如果盲目堆砌綠色技術(shù),反而可能與綠色理念背道而馳[1]。鑒于實(shí)際情況,筆者認(rèn)為應(yīng)采用因地制宜的適宜性綠色技術(shù)來促進(jìn)村鎮(zhèn)住宅的優(yōu)化升級。所謂適宜技術(shù),即能夠適應(yīng)本地風(fēng)土條件,并發(fā)揮最大效益的多種技術(shù)組合,其中既包括適當(dāng)?shù)南冗M(jìn)技術(shù),也包括中間技術(shù),以及經(jīng)改良的傳統(tǒng)技術(shù)[2]。
1 江南特色綠色建筑材料的使用
建筑材料是綠色建筑的重要方面。一般來說,綠色建筑材料是指在建筑全壽命周期內(nèi)用清潔生產(chǎn)、不用或少用自然資源和能源,有利于環(huán)境保護(hù)的健康建筑材料。當(dāng)在綠色建筑視野下審視傳統(tǒng)建筑材料時(shí)可以發(fā)現(xiàn)曾廣泛使用的傳統(tǒng)建筑材料,如夯土,木材,石材,竹材等,無一不是綠色建筑材料的優(yōu)秀范例。
夯土在江南村鎮(zhèn)住宅中有很長的使用歷史,廣泛用于墻體和地面。夯土材料的準(zhǔn)備以及建造只需要“低技術(shù)”和極少量能源消耗。夯土墻保溫性能良好,夯土建造的住宅冬暖夏涼。由于一些缺點(diǎn)和居民的認(rèn)知原因,夯土墻在現(xiàn)代住宅中逐漸淡出了人們的視野。但夯土墻經(jīng)改良后,是一種十分契合綠色理念、具有江南特色的綠色建筑材料。浙江安吉環(huán)保衛(wèi)士任衛(wèi)中用夯土建造的農(nóng)房是夯土作為現(xiàn)代村鎮(zhèn)住宅綠色材料的優(yōu)秀實(shí)例[3]。
竹是一種優(yōu)質(zhì)純天然綠色建材。同夯土一樣,竹材在江南使用歷史悠久。同時(shí),江南具有優(yōu)秀的制竹工藝。竹材廣泛用作夯土墻的骨料,也可作室內(nèi)裝飾材料如門窗、頂棚等處。諸多建筑師在現(xiàn)代江南住宅中發(fā)展出竹材新的使用方式。王澍在南京二分宅中將竹材作為室內(nèi)裝飾材料,獲得獨(dú)具江南特色的良好效果。
廢舊建筑材料的循環(huán)利用是江南優(yōu)良傳統(tǒng),同時(shí)也吻合綠色理念。舊建筑材料常常在建筑翻新或者重建時(shí)得到重復(fù)使用。在江南水鄉(xiāng)村鎮(zhèn)住宅綠色改造中,一方面要盡量使用可再循環(huán)利用的建筑材料;另一方面,也要善于利用廢舊建筑材料。在這方面建筑師王澍做了成果卓著的探索。中國美術(shù)學(xué)院象山校區(qū)中大量將廢棄的建筑材料用于新建筑的屋頂、墻體,鋪地等,甚至創(chuàng)造性的將舊瓦用于新建筑的遮陽中,獲得獨(dú)具江南特色效果。
2 被動式綠色改造策略
被動式策略主要是指在住宅中采用合適的朝向、蓄熱材料、遮陽裝置、自然通風(fēng)等策略。研究證明,通過建筑師的優(yōu)化設(shè)計(jì)可提供較之常規(guī)建筑節(jié)能80%的可能性[1][4]。
2.1 氣候緩沖策略
氣候緩沖空間是建筑內(nèi)部與外部環(huán)境之間的過渡空間,能在一定程度上防止各種極端氣候條件變化對室內(nèi)舒適度的影響,滿足居住者舒適度要求。氣候緩沖空間包括入口,屋檐和檐廊,天井,陽臺等。
檐廊是江南雨季時(shí)節(jié)理想的戶外活動場所,同樣起著組織通風(fēng)、調(diào)節(jié)室溫的功效。在江南住宅中設(shè)置檐廊和挑檐設(shè)計(jì),可達(dá)到冬季滿足日照、夏季遮擋陽光的要求。屋檐,外遮陽和架空屋頂,也是一種小型氣候緩沖空間。通過對太陽直接輻射的屏蔽,屋檐和外遮陽在其下部形成一個(gè)微型氣候緩沖帶,有效改善住宅室內(nèi)環(huán)境。
2.2 自然通風(fēng)策略
自然通風(fēng)對改善室內(nèi)環(huán)境有重要意義。江南水鄉(xiāng)地區(qū)空氣濕度大,良好的自然通風(fēng)能夠保證室內(nèi)空氣及時(shí)更新。運(yùn)用自然通風(fēng)系統(tǒng)達(dá)到與江南氣候相適應(yīng),節(jié)能意義顯著。在江南水鄉(xiāng)村鎮(zhèn)住宅的改造設(shè)計(jì)中,與自然通風(fēng)相關(guān)的設(shè)計(jì)部位包括窗、中庭、天井等。
窗的設(shè)計(jì)需根據(jù)住宅所在地主導(dǎo)風(fēng)向合理開口,將風(fēng)導(dǎo)向人活動的地方。有些部分可將窗臺位置降低甚至做成落地窗,以加大進(jìn)風(fēng)量。還可采用高側(cè)窗,可以利用熱壓通風(fēng)原理促進(jìn)室內(nèi)空氣由于氣壓關(guān)系上升排出,加大室內(nèi)空氣置換頻率來改善空氣質(zhì)量。漏窗也是一項(xiàng)充分利用風(fēng)壓的綠色技術(shù)手段。天井及中庭則是利用熱壓通風(fēng)的傳統(tǒng)智慧。在改造設(shè)計(jì)中,還可以通過風(fēng)帽有效地將自然風(fēng)引入室內(nèi)。
2.3 微氣候調(diào)整策略
水體對住宅微氣候有很大的調(diào)節(jié)作用。水的比熱容較大,冬季白天能吸收太陽輻射熱貯存,晚上釋放熱量以提高中庭溫度。夏天,由于水吸熱的溫度升高和中庭的氣溫升高之間存在時(shí)間差而形成熱壓差,形成對流,帶走室內(nèi)空氣中的熱量。植物對微氣候熱環(huán)境方面的調(diào)節(jié)也有明顯效果。房屋周圍樹木的布置位置在一定程度上可以影響和引導(dǎo)風(fēng)的方向,促進(jìn)室內(nèi)的空氣流通。植物可以遮擋和減少對地面的熱輻射,同時(shí)植物的蒸騰作用對熱空氣起到冷卻的作用。建筑表面覆蓋的植物可降低墻面溫度達(dá)5℃以上,而冬季的熱損失也會因植物的存在而減少30%以上[5]。
3 主動式綠色改造技術(shù)
隨著當(dāng)?shù)鼐用駥ψ≌孢m度的提高,單獨(dú)利用被動式技術(shù)已難以滿足極端氣候條件下對住宅舒適度的要求。根據(jù)江南自然資源的特點(diǎn),適應(yīng)村鎮(zhèn)住宅的主動式適宜技術(shù)主要包括太陽能利用技術(shù),地源熱泵技術(shù)以及生物質(zhì)能技術(shù)等。
太陽能作為一種清潔能源,在綠色住宅改造中應(yīng)積極利用。主動式太陽能利用主要分為兩種:太陽能光熱利用和太陽能光電利用。地源熱泵是將傳統(tǒng)的空調(diào)器的冷凝器或蒸發(fā)器延伸至地下,使其與淺層巖土或地下水進(jìn)行熱交換,或通過中間介質(zhì)作為熱載體,并使中間介質(zhì)在封閉環(huán)路中通過在淺層巖土中循環(huán)流動,從而實(shí)現(xiàn)利用低溫淺層低能對建筑物內(nèi)供暖或制冷的一種節(jié)能環(huán)保型新能源利用技術(shù)。對地?zé)崮茉吹睦梅譃闇\層地?zé)岷蜕顚拥責(zé)醿煞N方式。生物質(zhì)能包括自然界可用作能源用途的各種植物等轉(zhuǎn)化為沼氣使用的技術(shù)。
應(yīng)該指出,在適宜技術(shù)的指導(dǎo)原則下,主動式技術(shù)應(yīng)避免簡單堆砌,追求與被動式策略有機(jī)融合,發(fā)揮整合優(yōu)勢。主動式技術(shù)因操作復(fù)雜、更新?lián)Q代快、維護(hù)成本和技術(shù)復(fù)雜等,在改造設(shè)計(jì)中需謹(jǐn)慎使用。
4 結(jié) 語
江南傳統(tǒng)民居中,有許多典與環(huán)境相和諧的綠色建筑,具有明顯的地方特色。它適應(yīng)當(dāng)?shù)貧夂蚝铜h(huán)境條件,并遵循綠色建筑原則。在江南水鄉(xiāng)村鎮(zhèn)住宅綠色改造中,建筑師需對這些傳統(tǒng)綠色智慧深入挖掘,從更高更廣的角度對這些原則進(jìn)行繼承與發(fā)展,從而創(chuàng)造出適合于當(dāng)代江南地區(qū)的綠色村鎮(zhèn)住宅模式。另一方面,我們也應(yīng)該積極探索現(xiàn)代綠色新技術(shù),如新型建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu),新型多功能節(jié)能材料、新型能源技術(shù)等在江南村鎮(zhèn)住宅中的利用,創(chuàng)造出滿足既滿足現(xiàn)代舒適度要求又具有地域特色的新江南村鎮(zhèn)綠色住宅,促進(jìn)江南水鄉(xiāng)地區(qū)住宅的優(yōu)化升級。
參考文獻(xiàn)
[1]宋曄皓.中國本土綠色建筑設(shè)計(jì)發(fā)展之辨[J].新建筑,2013(4):5~8.
[2]吳良鏞.世紀(jì)之交的凝思:建筑學(xué)的未來[M].北京:清華大學(xué)出版社,1990.
[3]張明珍,任衛(wèi)中.基于可持續(xù)的鄉(xiāng)村建房模式的實(shí)踐與思考[J].生態(tài)城市與綠色建筑,2012:80~85.
[4]宋曄皓,王嘉亮,朱寧.中國本土綠色建筑被動式設(shè)計(jì)策略思考[J].建筑學(xué)報(bào),2013(7):94~99.
[5]李學(xué),宋德萱.江南傳統(tǒng)民居的適宜性生態(tài)技術(shù)初探[J].第九屆全國建筑物理學(xué)術(shù)會議論文集,2004:39~42.