炎炎夏日,最令人上癮的,莫過于滿屋的涼氣。無論在家里、辦公室,還是商場里,空調(diào)、風(fēng)扇,簡直一刻都不能停。
面對高溫天氣,一些城市別出心裁,開放防空洞,“讓洞于民,避暑納涼”,供人們在里面讀書、上網(wǎng)。有經(jīng)驗的老人,會提起窯洞,說著從前住在窯洞里的種種優(yōu)點(diǎn)、洞里如何“冬暖夏涼”。
常去旅行的人,則對古建筑的妙處深有體會。無論宮閣殿宇,還是老宅民居,一腳踏進(jìn)去,仿佛瞬間就能將燥熱甩出身體,進(jìn)入另一番清幽涼快的世界,令人神清氣爽、心明眼亮。
暢快之余,也會有疑問:同樣是建筑,為什么那些古老的建筑,似乎比現(xiàn)代建筑更加宜居?為什么它們能在如此高溫的天氣里,充當(dāng)著“天然空調(diào)房”?我們的祖先,又在哪些意想不到的地方,安放了令人嘆為觀止的智慧?
中國的古建筑,屋檐是一大特色。層層疊疊的飛檐,營造出壯觀的氣勢、飛揚(yáng)的美感,美不勝收。尤其在宮殿屋頂轉(zhuǎn)角處,四角翹伸,如鳳鳥展翅,既雍容富麗,又輕盈飄逸,在空中伸展出濃郁的古典風(fēng)范。
挑檐,不僅令建筑造型美觀,在功能上也照顧周到:夏天,它有利于避免陽光在正午照入室內(nèi);冬天,正午陽光又恰能照入建筑的最深處。
中國大部分地區(qū)位于北溫帶,四季陽光照射角度會有所變化。以北京地區(qū)為例,夏季的正午太陽高度約為76度,冬季約為27度。
通過把屋檐向外挑出一定尺寸,可以調(diào)節(jié)陽光的照射效果:夏天早上溫度較低時,陽光可以照進(jìn)建筑內(nèi)部;到了正午時分,太陽幾乎位于正上方,就只能照射到檐柱外側(cè),熱量也被隔離在建筑外部,室內(nèi)保持了涼爽。
如果是在冬天,隨著太陽升起,建筑內(nèi)部逐漸接受光照,到了正午時分,陽光正好射入室內(nèi)最內(nèi)側(cè)墻位置,使得屋內(nèi)暖意洋洋。
圖片 | 李乾朗
中國古建筑有獨(dú)特的梁架結(jié)構(gòu)。高級建筑常用抬梁式,通過在立柱上架梁,層層上抬,形成坡屋頂。多層的木構(gòu)件,比起現(xiàn)代建筑的鋼筋混凝土墻面,隔熱性能要好得多。
坡屋頂?shù)男问?,使得古建筑的頂部出現(xiàn)了一個架空層,太陽光的熱量,必須經(jīng)由兩次緩沖與降溫:先通過屋頂泥背層進(jìn)入屋頂內(nèi),再經(jīng)過天花板之上架空層的過渡,才能繼續(xù)往下,傳向地面。
在冬天,架空層的存在,也使得室外的寒冷不能直接傳入室內(nèi),保證了古建筑的冬暖夏涼。
此外,在紫禁城古建筑屋頂?shù)哪景寤鶎由?,還會分層鋪墁各種泥背,如護(hù)板灰、青灰、麻刀泥等等。
泥背材質(zhì)本身不利于導(dǎo)熱,再加上厚度可達(dá)30厘米,猶如給古建筑穿上了厚厚的防護(hù)服,使外界的溫度變化很難影響到建筑內(nèi)部。
優(yōu)秀的建筑,如同優(yōu)秀的人,是內(nèi)外兼修的。對居住者的體貼,既在于一道道華麗的飛檐、一層層精致的梁架,也在于一堵堵敦厚而不起眼的墻。
古建筑的墻體通常很厚。紫禁城太和殿的墻體厚達(dá)1.45米,不僅可以穩(wěn)固木構(gòu)件,也增加了外界熱量傳遞到建筑內(nèi)部的距離,具有保溫隔熱的性能。
古建工程會在墻內(nèi)采取“填餡”做法:墻的兩側(cè)為整磚砌筑,中間用碎磚、碎石填充,并留有一些空隙,不僅節(jié)省了材料,還有利于阻隔外部熱量傳遞。
既低耗,又高效;既綠色環(huán)保,又講究實用,中國的古建筑,處處彰顯著工匠精益求精的智慧。
紫禁城,是中國現(xiàn)存最大的古建筑群。明清皇帝在這里執(zhí)政、生活,工匠們既要成全皇家威嚴(yán)的儀態(tài),又要保證在夏日舒服愜意地納涼,大局觀和小心思,缺一不可。
皇宮的布局大多是坐北朝南?!兑捉?jīng)》上說,“圣人南面而聽天下,向明而治”,意思是圣明的先王坐北朝南,面向光明的陽光而治理國家。
紫禁城的宮殿,秉承著傳統(tǒng)的朝向,且在南側(cè)大量開設(shè)門窗。太和殿南立面有11個開間,每個開間均設(shè)有隔扇門或窗。
這種做法,很符合中國的地理和氣候特點(diǎn)。夏季,高氣壓中心位于東南太平洋,來自南方致雨的季風(fēng),使得溫度上升、暑氣逼人;到了冬天,高氣壓轉(zhuǎn)到亞洲大陸西北,有長達(dá)數(shù)月的偏北寒風(fēng)。
在這種地理條件下,故宮對建筑的設(shè)計最為適宜:面朝南側(cè)、開設(shè)窗戶有利于夏季通風(fēng),北側(cè)封閉則有利于冬季御寒。
除了“坐北朝南”,紫禁城還有一個布局特點(diǎn)是“背山面水”。山,是紫禁城北面的景山;水,是城南的內(nèi)金水河。
內(nèi)金水河其實是從紫禁城西北角進(jìn)入的,沿著西側(cè)城墻內(nèi)側(cè)向南流動,再向東貫穿城南的太和門廣場,最后從東南角流出。內(nèi)金水河補(bǔ)充了紫禁城內(nèi)的水汽,在夏天也可以調(diào)節(jié)局部的小氣候,有利于產(chǎn)生避暑的效果。
從氣流組織角度來看,由于紫禁城北部有景山遮擋,因而與山垂直的氣流不會很順暢,而與山平行的氣流則暢通無比。由于建筑側(cè)面的擋風(fēng)面積較小,所以整個城內(nèi)氣流組織都較為順暢,在夏天也非常涼爽。
民間的建筑,形式不會像紫禁城那么宏大考究,但是體現(xiàn)出的智慧并不遜色,而且更加多樣。在不同的地方,人們因地制宜,就地取材,對付炎熱的方法也各有特色。
在云南邊疆,高溫多雨,全年平均氣溫在18~22℃,平均濕度達(dá)83%。在這個悶熱的環(huán)境里,防熱與隔濕,都顯得相當(dāng)重要。
傣族竹樓采取了一系列符合生態(tài)原則的措施。竹樓由竹子搭蓋而成,外墻是輕薄的竹板,利于通風(fēng)和對外降溫;屋頂采用較厚的茅草,隔離太陽的強(qiáng)輻射。竹樓的屋頂非常大,占了整個建筑體型的1/2,屋檐出挑深遠(yuǎn),有非常好的遮陽、排水效果。
竹樓的底層是架空的,是南方傳統(tǒng)建筑常見的防潮措施,可以保證居住層的干燥。架空樓板,也可以讓空氣自由通過,起到散熱降溫的作用。
南方是濕熱,北方則是干熱。
在北方的黃土高原,分布著窯洞式民居。黃土高原有典型季風(fēng)性氣候,降雨量很少,日照非常充足。窯洞就是在黃土高原特有的地貌特征和氣候條件下孕育出來的。
黃土,是黃土高原得天獨(dú)厚的資源。人們用黃土制成土坯,用來制作墻體,窯洞的腿子、窯頂和部分家用設(shè)施。這一厚重、封閉的建筑形態(tài),兼具隔熱能力和蓄熱能力,在晝夜溫差大的黃土高原,優(yōu)勢尤其顯得明顯。
窯洞,成了黃土高原上人們世世代代安居樂業(yè)的地方,至今仍有將近4000萬人居住在各種形式的窯洞里。
看過傳統(tǒng)建筑之后,我們很容易發(fā)現(xiàn)身邊建筑的問題:
有的,室內(nèi)無法自然通風(fēng),建筑像被套上了塑料袋,無法自由呼吸,只能靠空調(diào)移走多余的熱量。
有的,以大面積的玻璃幕墻作為建筑外立面材料,陽光可以不受遮擋地直射進(jìn)室內(nèi),一到中午,溫度飆升。
有得必有失。我們在城市里追求更大的使用面積、更好的采光效果,以及更酷炫的外觀,又有大量的制冷設(shè)備可以選擇,似乎傳統(tǒng)建筑在隔熱方面取得的經(jīng)驗,就成了可有可無的東西。
相比于單層或低層結(jié)構(gòu)的古建筑,現(xiàn)代建筑由于容積率較高、建筑層高受限等因素,自然通風(fēng)的作用一定會受到影響。
那么,對于現(xiàn)代建筑而言,傳統(tǒng)建筑的經(jīng)驗仍然適用嗎?
人需要呼吸,建筑也是。時下,綠色生態(tài)、低碳節(jié)能的理念愈發(fā)被人們重視,古建筑中那些合理的、具有生命力的東西,似乎仍可以為我們提供一些靈感的源泉。
一些新建筑開始注重選取高技術(shù)隔熱材料,在對太陽能利用、通風(fēng)系統(tǒng)、保溫方式等方面,也做了很多嘗試。未來的生態(tài)建筑,或許可以利用不用暖氣和空調(diào),也能提供舒適的現(xiàn)代化生活環(huán)境。
人,是生態(tài)的一部分。傳統(tǒng)的房屋,是人們躲避風(fēng)吹日曬的地方,是惡劣氣候的“衰減器”;而今的建筑,重新開始考慮氣候,卻反過來成為了一種補(bǔ)救和關(guān)懷。當(dāng)人類的本領(lǐng)越來越大,卻不得不回歸一些本真的東西?;蛟S,這才是更值得我們深思的問題。
編輯丨丘畔
-參考資料-
《紫禁城古建筑的避暑方法》周乾
《給建筑降溫的方式》劉加平
文章來源:誰最中國