安徽传统民居绿色营建技术研究 ——以江淮地区为例

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在当代建筑体系下,回应气候的建筑设计方式逐渐被重技术的方式所取代。在达到高效控制建筑环境目标的同时,也相应带来了建造和运行成本增加、资源消耗加剧、生态环境退化等负面影响。传统民居在千百年的发展中,深谙当地的资源、气候和技术,在缺乏机械环境控制手段的条件下,充分运用有限的技术资源,来应对气候因素对建筑的影响,并与自然环境形成良好的互动关系。因此,汲取传统建筑中主动适应气候的绿色营建技术并应用到现代绿色建筑设计中去,对于促进节能减排、助力双碳目标的实现具有重要意义。本文基于气候与传统民居绿色营建关系的梳理,以江淮地区传统民居为研究对象,选取典型案例进行实地调研和现场测试,归纳分析了江淮地区传统民居的建筑类型及特征,并从聚落选址布局、建筑空间、建筑界面、建筑建构四个层面,对江淮地区传统民居的绿色营建技术进行了实证研究。进一步采用软件模拟的方法,从光环境、风环境和热工环境三个方面对传统民居的绿色营建技术进行模拟验证。最终提炼出适应湿热气候的绿色营建技术,为传承传统民居营建智慧的绿色技术发展提供了理论依据和设计方法。首先,基于建筑气候学理论、建筑生态学理论和可持续建筑理论构建了多学科视角的传统民居绿色营建研究方法,提取与绿色营建相关的气候因素,即太阳辐射、空气温度、空气湿度、风、降水。进一步分析出与之相对应的设计策略包括:采光遮阳、得热防热、增湿除湿、通风防风、蓄水防水等。同时,分析适应气候的绿色营建设计原则,为下文归纳适应气候的绿色营建技术提供思路。从地域环境和社会文化两方面,介绍江淮地区传统民居形成原因。通过对江淮地区传统民居的调研实测,绘制相关图纸、电脑模型,归纳出江淮地区传统民居的五大建筑类型及各类型建筑特征,为后文梳理绿色营建技术提供相关基础研究。其次,从聚落选址布局、建筑空间、建筑界面和建筑建构四个层面,对江淮地区传统民居的绿色营建技术进行实证研究,通过现场实测和红外热成像仪拍摄,整理分析所得结果,以定量的方式对江淮地区传统民居适应气候的绿色营建技术的有效性和作用程度进行总体评价。同时,借助气候模拟软件Climate Consultant分析江淮地区的气象数据,根据软件所提出的被动式气候设计策略,分别运用Ecotect对传统民居光环境和热工环境,Phoenics对传统民居风环境进行模拟验证,进一步用量化的方法研判各营建技术的气候调节能效。最后,根据梳理验证的传统民居绿色营建技术,以目标为导向,从“安全耐久”、“健康舒适”、“资源节约”、“环境舒适”四个绿色评价要求入手,探索传统绿色营建技术的现代应用方法。本文挖掘了江淮地区传统民居的类型及特征,并通过现场实测和软件模拟的定量化研究方法,对江淮地区传统民居的绿色营建技术进行了科学的梳理与分析,评判了气候调节的效能和程度,完善了江淮地区被动式绿色建筑设计理论体系,也为传统民居绿色营建技术在当代绿色、生态、低碳建筑主题下的传承与转译提供了理论参考。
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