传统民居与现代绿色建筑体系

传统民居与现代绿色建筑体系

孙　杰

〔提要〕本文从“绿色”的本质内涵角度,侧重建筑技术方面,讨论了传统民居与现代绿色建筑体系间的相互依存关系,提出了研究中应注意的诸如技术适宜性等一些问题。

关键词:现代绿色建筑体系　传统民居　自然生态观　自然空调

传统民居,是我国建筑大家族中的重要组成部分、特有的建筑形式。其产生和发展是社会、经济、文化、自然等因素影响的综合反映。它发展至今,有其必然性,仔细研究,可以发现其中蕴含着很多朴素的自然生态观,原生的“绿色”思想和传统建筑技术的精华。

一、传统民居在现代绿色建筑体系研究中的借鉴作用

我国幅员辽阔,历史悠久。在漫长的历史发展长河中,建筑的发展占有极其重要的地位。民居,这一传统建筑中的重要形式,数量多,分布广,与人们的生产生活密切相关,适应气候与自然条件,表现地方特色。尤其值得注意的是:许多传统民居经历长期演变,仍蕴含着丰富且朴素的原生“绿色”思想,与周围环境和谐相处。从自然生态、建筑技术角度了解、认识其优秀特征和经验,并对其实质加以提炼,对绿色建筑体系的研究有着重要的借鉴意义。

首先,在布局上因地制宜,节约用地。传统民居都注重利用自然条件,结合地势,与自然和谐相宜。如南方山地地区,民居多顺势而建,高低错落;江南水乡民居多与河道密切结合;陕西一带的窑洞(靠岩窑)则充分依托黄土崖壁……。这与现代绿色建筑体系中的自然观是一致的。而且利用自然地形,不必平整场地,减少了土方量,也是节能的一种形式。

其次,在建筑技术与构造、空间设计、平面布局上节约能源,充分利用自然资源。

传统民居中的许多自然空调通风措施,顺应自然、自动调节,非常值得总结与借鉴。

南方民居多房间进深大,厅宽且高,门与窗、窗与窗尽可能对齐,形成“穿堂风”,使空气对流而传走热量。

民居一般都采用檐口伸出或遮阳处理,利用建筑物的阴影,减少因太阳直射而引起的热量上升。有时还设回廊,形成凉爽区。

南方民居内部、房间之间,采用活动式屏门、隔扇,使内部空间开敞、通透,利于空气流通。

南方民居多采用天井、厅堂、通廊与侧庭院相结合的布局方式组织通风。天井既是引风口,又是出风口。风从天井吹向厅堂,进入通道,从后天井或侧庭院回归自然。如果天气异常炎热,风力轻微,天井在阳光曝晒下热气蒸腾,热空

气不断上升(既所谓“拔气”作用)。而两侧厝巷的冷却空气就通过通道,向天井不断补充,形成冷热空气的温差对流。这种通风系统与堂屋、高窗和屋门间气流相通,形成良好“穿堂风”,以达到夏季自然降温的目的。

以上方面既自然调节了小气候,又不耗能,不产生污染,这是现代人工空调技术无法做到的。

传统民居虽然都有相对“简陋”的一面,但都很重视将自然引入狭小的空间,平面的、立体的,手法多种多样。如喜欢在庭院或天井中开辟花园果圃,培育自然生物。又如温暖地区,经常在墙上种植爬山虎等植物,形成立体绿化。还有在屋面形成栽植屋顶的。一方面,它们美化了环境,呈现出一种绿色的生命力;另一方面,可改善环境及小气候,是“绿色”建筑的一种最简便经济的自然空调技术与表现形式。

很多民居在院内或周围辟水面,南方在天井内设水池,也能起到降温、防止空气干燥的作用。

北方民居(如陕西、东北)多设火炕、火墙,墙内设回环盘绕的烟道。炊烟的烟道首先流经火炕,然后通过空心火墙流至排烟口,把炊事余热做为采暖热源二次利用且利用得很充分。这一“绿色”思想及能源循环利用的技术,在能源危机的今天,非常值得我们借鉴:最大限度地防止对能源的浪费,提高其效率。

窑洞这一传统民居形式,适应当地自然条件,就地取材,利用黄土所特有的保温隔热性能,冬暖夏凉,是传统节能节地建筑的典范。

北方民居墙体一般很厚。新疆、青海一带为荒漠气候,民居大量采用厚实的土坯墙。福建客家民居采用极厚的生土墙,其吸湿能力强,既可防潮隔热,又可保温御寒,冬暖夏凉。南方民居的白垩墙可反射阳光以隔热。

北京的四合院在布局上,南北纵向偏长,横向要求厢房前沿不超过正房前沿。这是为了适应在这一纬度上充分吸收太阳光和热而决定的。

北方民居一般进深不大,高度较低,以缩紧内部空间;多座北朝南,充分采光,防止冬季北风直接侵袭;南窗一般较大,北窗较小而少。这些都是为了节省冬季采暖能耗。

各地传统民居都有就地取材的特点。如傣族的竹楼,利用当地盛产的竹资源;窑洞利用当地自然形成的黄土层。这实际也是一种对自然资源节约的形式。

总之,传统民居形式中有很多与绿色的建筑体系相一致的思想、技术及手法,能很好地达到节能与保护环境的目的。他们应从传统文化遗产和生态学思想中发掘其永恒内核。

“现代”借鉴“传统”,其目的不应只停留在借鉴上,更为重要的是消化、提高与发展,使“传统”焕发新的生命力,对现代建筑,尤其在技术方面的研究有所促进。

二、现代绿色建筑体系对传统民居的充实与提高

如前所述,传统民居有很多在创造绿色建筑的方法与技术上的成功之处。但另一方面,由于受客观条件所限(如经济、观念、科技水平等),同时也存在着大量问题。如窑洞夏季多潮湿,通风不好;北方民居多以烧煤取暖,对环境产生严重污染;民居居住条件大多不尽人意。

所谓现代化的技术设备(如空调技术)应用于建筑,一般都有耗能大、污染环境的特点。当今社会、时代在前进,生活方式在改变,科技的发展也远非过去所能比拟,这为完善民居的“绿色”形态提供了技术上的可能性和可行性。我们应充分利用这一优势,挖掘传统民居的“绿色”本质,使传统民居与现代技术相结合,注入新的“血液”,对传统民居进行充实与提高,使其产生新的生命力。

结合现代技术,使传统民居中的自然空调技术与手法更加发扬光大,节约空调能耗。生土建筑(如窑洞)充分利用了地下土壤热容量大而恒温的性能。我们应在此基础上研究土壤蓄能(地冷、地热能)的利用技术(埋管技术、地道风利用技术)。传统民居中很多绿化方法,防止夏季过热,调节小气候,达到了自然空调的效果。我们可考虑利用生物技术,使立体绿化(底层庭院、各层平台、屋顶种植、温室、墙面)技术结合自然条件和气候特征更加完善,容易实现。传统民居中的穿堂风、内天井,四合院等空间布局处理手法,自动调节室内气候,应注意加以借鉴。

太阳能、风能、土壤蓄能、生活废弃物焚化能、沼气能的利用技术,可以改变传统能源消耗结构,减少对环境污染。太阳能可转化为热能(太阳能集热器、太阳能灶、太阳能热水器),还可转化为电能(太阳能电池板)。北方传统民居有利于发展风能(如风车)转化为电能的实用技术。

对传统民居中的诸如火炕、火墙的能源循环利用和建筑节能构造等技术、设备应加以消化与提高。

现代除湿防潮技术,可改善传统民居的居住条件。

新型建筑围护结构、新型多功能建筑节能材料也可考虑应用于传统民居,并借鉴传统民居就地取材的经验,大力发展天然无害的“绿色”装饰材料。

当然,完善与提高也包括建筑的布局,平面、空间设计。

三、将传统民居纳入现代绿色建筑体系

研究过程中值得注意的问题

11注意绿色建筑技术的适宜性、实用化是很重要的。生态的可持续发展的建筑应该是经济实用的建筑。

民居的形成往往受当地经济、材料、环境、资源等因素的影响。研究绿色建筑技术,要着眼于实用化,依其使用条件,进行多因素综合优化分析。所谓实用性,即在技术先进的同时,适应不同地区经济发展水平,自然资源条件,满足人们物质与精神生活需求,使用方便,简单可靠,技术完备成熟,易于推广、施工、管理、维修的,符合低投入高综合效益原则、适应性绿色技术最优化综合应用原则。如在利用地能的埋管技术上,应考虑管道老化,方便经济更换维修等问题。太阳能本身是一种无偿的资源,对其利用的设备也应是经济的。对窑洞的改造,应注意到它有着明显的易施工,价格低廉的特点。如果将其改成大量使用混凝土柱板,在混凝土板上再覆盖厚厚的黄土种植层,大大地提高了板的承载要求(还要考虑种植层中水的荷载),造价和施工难度将大幅提高,偏离了窑洞本身的涵义。这种技术是否妥当值得研究。

21注意技术与艺术的统一。

传统民居有着特有的艺术形式,这与人们的审美情趣是一致的。在利用现代绿色建筑技术对其加以改造完善时,切忌面目全非,创造出一种“崭新”的艺术形式。我们应将技术与艺术有机融合,协调统一,保持文化、历史、形象的延续性。如改造窑洞,应使人们感受居住更舒适,但还是祖祖辈辈居住过的、感觉亲切的窑洞。

31强调多学科的合作,完善和提高的途径应是多样的。

单一学科的研究是有局限性的。只有社会、历史、生态、技术等多学科协助同步,发展才能达到整体和谐。这其中,建筑技术的研究是发展的关键因素之一。建筑设计是最终的综合反映,我们应把其无穷无尽的自然方法提取出来与现代结合,减少人工化环境,强调设计回归自然。

41不能只凭主观构想,还要满足客观情况

搞研究的人往往习惯于用自己的思维推断使用者的思维,主观构想出一些技术与方法,不管它和使用者的生活习惯及技术、经济可行性是否吻合,最终能否被接受。我们更应该接触社会,深入现实,多进行实地调查访问,征求使用者意见,取得第一手资料,使研究的基础更扎实。

51研究的过程是持续、动态的,不可能一蹴而就。

如前所述,传统民居发展至今受各种因素影响。时代在发展,生活内容在改变,技术水平在提高。我们不能忽视这种变化,采取静态思维逻辑,因为已对传统形式习惯了而认为它是最佳的,不需再提高,而看不到问题。另一方面,发现了问题,在解决过程中,肯定会和传统的观念、习惯发生碰撞,开始可能难于接受。在此情况下,只要我们认为它是符合时代发展、符合绿色建筑体系思想的,就应坚持下去,并加以推广,找到“现代”与“历史”的平衡点。由不被认可到最终完善与被认可,这是一个相当长的、反复的过程,也正是“绿色”的生命力的体现——创造“新”形式。

61借鉴的同时,不能盲目照搬,应抓住其“绿色”本质,结合时代、地方特点加以完善。

71完善绿色建筑体系的同时,注重培养“绿色人”。

人的思维与观念经历一定时期,易形成定势,抱住旧有的东西不放,造成对新事物难于接受。在研究过程中,我们应注意加强“绿色”思想的宣传,提倡节能,保护自然,使大家形成一种共识。

(本文承蒙王竹、刘加平教授指正,特表感谢)

作者单位:西安科技大学建筑学院

〔收稿时间:1999年12月〕