安吉生态屋建筑解析

自然通风的效率与窗户洞口的位置、大小、以及相应的 构造形式有关。 恰当的选择好窗户开启位置可以确保气流 的 畅 通。 2# 楼 房 间 内与 走 廊 上的 窗 户 相对 应 ，倘 若 将 房 间 门与两边窗户都打开，可以在室内形成一个气流通道，从而 形成穿堂风。 （图 8）
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15.33 ℃ 。 普 通 农 房 的 温 度 波 动 则 较 大 ， 日 较 差 分 别 为 10.3 ℃和 8.5 ℃，平 均温 度 为 14.35 ℃和 14.08 ℃。 而 室 外 空气 温 度 日较 差 分 别达 到 18.26 ℃和 19.17 ℃，平均 温 度 分 别 为 12.61 ℃和 11.86 ℃。 以 上 这 些 测 试 数 据 说 明 生 态 屋 1# 楼 的 整 体热 工 性 能要 优 于 当地 普 通 农房 ，而 农 房 受 室 外 气候的影响则更大。 2.2.2 外廊
本案研究的安吉生态屋座落在一平坦地形上， 房屋周 边大多为竹林，基地内共有 5 幢建筑单体。建筑群呈现 L 形 半围合的布局形态，自然形成一个半开放式院落。 L 形建筑 群及所围合的院落朝向东南方向开启， 由于安吉地处北半 球夏热冬冷的气候带中， 朝向东南方向的开口布局使得建 筑能在一年中获得充足的阳光日照。 （图 1）
图 5 气候缓冲层对建筑的影响 2.2.3 双层墙体
在可持续性生态建筑的被动式采暖与隔热设计中，双 层墙体是一个很重要的考虑因素。 传统的农居建筑往往采 取单层墙体立面，保温隔热性能较差，室内温差受外界温度 变化影响较大。 而双层墙体中还会有一空气层，空气层的厚 度通常在 5 cm 至 2 m 范围内不等。 特朗布壁就属此类墙体 中 的 一 个 很 好 的 例 子 ，它 是 根 据 发 明 人 弗 里 克 斯·特 朗 布 的 名字而命名的。 一个厚度不等的空气层将墙体材料和外部 玻璃隔开，阳光透过玻璃，加热空气层中的空气。 在墙的底 部和顶部开通风口使空气可以流动， 于是空气层中的热空 气进入房间。 同时内侧墙体可以将白天的太阳能储存起来， 到了夜间温度降低时，再将热量重新辐射到室内。
图 7 蓄热材质在白天与夜晚对建筑的影响
江苏建筑 2009 年第 6 期（总第 131 期） 少温差是适宜的。它有助于维持室内温度的稳定和舒适，同 时减少建筑的能耗。 （图 7） 3.2 建筑细节
为了达到建筑的生态节能， 降低建筑物在极端气候下 对不可再生能源—化石燃料的依赖， 生态屋的细部设计主 要从建筑夏季遮阳、通风和冬季采光、采暖上进行考虑。 3.2.1 遮阳
天井在中国传统民居中较为多见。 而安吉生态屋 1# 楼 的天井较之传统的位于建筑核心的中庭要丰富得多， 它不 仅组织联系了建筑室内空间， 更重要的在于它是整个建筑 被动式采暖和隔热的核心。天井的中心位置设有一口水井， 并在其上架有一可开启的小桥，水井周边挖有浅水池，围绕 着浅水池还零星的种植有当地盛产的竹子和落叶乔木。 这 些植被在夏季可以起到遮挡太阳直射的作用， 而冬季由于 叶子脱落，太阳光可直接照进室内。
生态屋 1# 楼就体现了这种特朗布壁原理，后面 2 层的 卧室通过向外搭建一个玻璃走廊来形成双层墙体。 冬季阳 光透过玻璃顶棚和侧墙上的玻璃，来使走廊内的空气升温， 并通过对流和辐射的作用，将热量传递到室内卧室，最大限 度地利用太阳的热能和光能，降低采暖成本。 双层墙体的内 侧墙，即在卧室与走廊的隔墙上设有可开启的门窗洞口，人 们可以通过对门窗的开启闭合操作， 来避免卧室受到走廊 内温度波动的影响，从而保持居室空间温度稳定。
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江苏建筑 2009 年第 6 期（总第 131 期）
安吉生态屋建筑解析
来敏
（东南大学，江苏南京 210096）
[摘 要] 以浙江安吉生态屋为例，从建筑设计的角度来分析当代新乡土建筑如何与当地气候地理环境相结合，达到生态
节能的可持续性目标。
[关键词] 新乡土； 生态节能； 可持续性； 气候地理环境 [中图分类号]TU201.64 [文献标识码]A [文章编号]1005-6270（2009）06-0004-03
国 内 有 学 者 将 生 态 屋 1# 楼 与 普 通 农 房 进 行 温 度 对 比 测试后发现， 冬季生态屋室内温度总体上要略高于当地普 通 农 房 ，温度 波 动 较小 ，3 月 26 日 与 3 月 27 日 两 天 的 日 较 差分别为 5.9 ℃和 6.2 ℃。 两天平均温度分别为 14.89 ℃和
为创造一个舒适的室内居住环境，窗户的遮阳系统应尽 可能的设计为活动式或可以根据需要改变其形状和大小。
2# 楼朝南的立面窗户外侧设置了可开启的木百叶。 夏 季木百叶闭合，对室内起到遮阳作用；夜间木百叶打开，保 证了室内外的空气流通；冬季木百叶还可以被拆卸，最大程 度的获得外界自然光线。除此之外，设计者还利用了屋顶的 挑檐进行遮阳， 例如 2# 楼的曲线屋顶朝南面檐口挑出 1.3 m， 其余三面各出挑 0.5 m。 3.2.2 自然通风
1# 楼的 中 庭 通风 利 用 热压 通 风 原理 ：冷 空 气 通 过 墙 上 的窗洞进来， 上升的热气流则通过天井上方的顶盖排到室 外。在夏季夜间利用室内外温差进行通风，对降低室内温度 非常管用。有研究表明：夏季有良好的夜间通风通常能使室 内白天最高温度降低 3 ℃左右，并给建筑的蓄热墙体降温。
Key words: new local; eco-engry saving; sustainability; geography climate
安吉生态屋从当地气候与地理环境出发， 采用当地传 统建筑材料与施工技术， 成功地建造出具有当代地域特色 的生态节能乡土建筑。 文章试图从场地规划、建筑设计、建 筑材料与细节三个方面来剖析该建筑如何与当地气候环境 特征相结合，尽最大可能地运用可再生能源，在赋予建筑地 域性文化特色的同时， 减少对自然资源的消耗和对环境的 影响。 1 场地规划
3# 楼和 4# 楼 的 双层 墙 体 不同 于 1# 楼 的特 朗 布 壁 ，主 要是两种材料的墙体进行组合。 3# 楼的外侧墙体采用竹子 通过木 龙 骨固 定 于 内测 的 夯 土墙 上 ；4# 楼 内侧 墙 体 为粉 煤 灰砖，外侧墙体选用卵石砌筑，该楼的两层墙体之间留有 一定空隙，形成了一个封闭空气间层。 这种封闭的空气间 层往往具有良好的保温隔热性能。 (图 6) 3 建筑材料与细节 3.1 建筑材料
通过增设建筑外廊，一方面增加了建筑的空间层次，创 造了室内外的过渡空间； 另一方面外廊还成为了室内空间 的热缓冲层， 能够有效缓解室外外部气候的影响。 生态屋 3# 楼 和 4# 楼 增设 的 外 廊就 如 同 是一 个 有 效 的 构 件 ， 在 夏 季能够有效地遮挡住太阳高度角较大的日光， 而在冬季又 能让低角度的阳光进入室内。 （图 5）
research about how a new local eco-building make a combination with the local climate and geographical envi-
ronment, so as to achieve the ecological sustainability of energy-saving goal.
安吉生态屋采用传统的建筑形态， 平面全为矩形和方 形平面，建筑形体简单。 对于安吉这样一个夏季炎热，冬季 寒冷四季分明的地区来说，越小的周长与面积比，可以保证 通过建筑的热量得失就越少。 2.2 气候缓冲层
安吉生态屋还通过设置天井、 廊子和双层墙体来作为 建筑与室外的过渡，目的就是能够创建一个缓冲层，有效的 抵御及缓解外部气候的影响， 以此来创造一个舒适的室内 居住空间。 2.2.1 天井
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图 6 两种双层墙体的不同工作原理 生态屋的建造并没有用到当今建筑中最普遍使用的两 种材料：钢材和水泥。根据因地制宜、方便取材的原则，材料 全选自当地盛产的，能够容易获得的乡土材料，包括竹、木、 泥土、鹅卵石等，从而减少因运输带来的经济成本和能源上 的消耗，此外这些材料还可以被回收重复利用，并且在使用 的过程中不会造成对环境的污染。 竹：设计者在 3# 楼的外挑屋顶和外墙上 运 用安 吉 当 地 盛产的竹子作为建筑的外墙表皮材料。 木：4# 楼主体结构的材料木材都是从 当 地 已拆 房 子 上 回收重复使用的。 鹅卵石：在基地附近的溪滩中就能找到。 泥土：夯土墙是生态屋的主要承重和围护墙体，而其基 本材料正是泥土。在泥土的拌合过程中，不需要加入任何人 造材料，就可直接使用并且具有足够的抗压性能。 以上这些原材料都不需要经过再加工生产， 即可直接 作为建筑材料使用，不会对自然环境造成破坏，是一种可持 续的生态材料，环保无毒害，有利于创建一个适合居住和保 证使用者健康的室内舒适环境。 建筑外围护结构材料的选择，考虑了材料的蓄热绝热， 材料的蓄热量主要和它自身的比热、密度相关。在一天昼夜 温差变化较大时， 具有较高蓄热系数的材料对维持室内温 度稳定较为有利，从而减少对不可再生能源，如化工燃料的 需求。 夯土墙由于非常厚实，不仅具有坚固的抗压性能，还 具有非常好的蓄热能力， 能在白天温度较高时吸收太阳辐 射热，而到了夜间温度较低时，进行二次辐射，将白天储存 的热量释放出来。 在安吉这种昼夜温差和季节温差较大的 气候环境中，使用这类热容量高，比较厚重的蓄热材料来减
图 2 场地地表特征分析
图 1 场பைடு நூலகம்分析示意
图 3 场地照片
[收稿日期]2009-05-27 [作者简介]来敏，男，东南大学建筑学院硕士研究生，从事建筑设计 及其理论研究。
江苏建筑 2009 年第 6 期（总第 131 期）
图 4 不同几何形式的周长与面积之比 2 建筑设计 2.1 平面形式
建 筑 物 的 平 面 形 式 一 般 是 矩 形 、正 方 形 等 简 单 形 体 。 从 节能的角度考虑，建筑物的形体不宜过于复杂。一般建筑的 周长与面积之比越小，建筑在夜间的热损失就越少，白天辐 射得热也越少；反之，则越大。 （图 4）
场地的地表特征是我们关注的一个重要对象， 入射的 太阳辐射会因地表差异而被吸收、反射或者贮藏，并在随后 夜晚温度较低时从地表再向外辐射出来。 因此一个场地会 因其地表特征的不同，而自主产生温湿度的调节。生态屋的